DE102022112552A1 - METHOD FOR DETERMINING STABILITY OF A VEHICLE - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Ermitteln einer Stabilität eines Fahrzeugs (1) während des Fahrens, die Schritte umfassend:a) Empfangen (S1) eines Gierratenmesssignals (Sω) eines Gierratensensors (4) des Fahrzeugs (1), wobei das Gierratenmesssignal (Sω) eine Mehrzahl von in Abhängigkeit einer Zeit (t) gemessenen Gierratenmesswerten (ω1, ω2, ..., ωn) umfasst,b) Ermitteln (S4) einer Steigung (St) des Gierratenmesssignals (Sω), undc) Ermitteln (S6), dass sich das Fahrzeug (1) in einem instabilen Zustand befindet, wenn die ermittelte Steigung (St) des Gierratenmesssignals (Sω) größer als ein vorbestimmter Steigungsschwellwert (Sts) ist und eine momentane Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs (1) größer als ein vorbestimmter Geschwindigkeitsschwellwert (VS) ist.Method for determining stability of a vehicle (1) while driving, comprising the steps:a) receiving (S1) a yaw rate measurement signal (Sω) of a yaw rate sensor (4) of the vehicle (1), wherein the yaw rate measurement signal (Sω) has a plurality of in Dependence of a time (t) measured yaw rate measurement values (ω1, ω2, ..., ωn) includes,b) determining (S4) a slope (St) of the yaw rate measurement signal (Sω), andc) determining (S6) that the vehicle ( 1) is in an unstable state if the determined slope (St) of the yaw rate measurement signal (Sω) is greater than a predetermined slope threshold value (Sts) and an instantaneous speed (V) of the vehicle (1) is greater than a predetermined speed threshold value (VS). .
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Stabilität eines Fahrzeugs während des Fahrens, ein entsprechendes Computerprogrammprodukt, eine entsprechende Steuereinrichtung für ein Fahrzeug, eine entsprechende Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug.The present invention relates to a method for determining the stability of a vehicle while driving, a corresponding computer program product, a corresponding control device for a vehicle, a corresponding sensor device for a vehicle and a vehicle.
Viele Fahrzeugsysteme und Fahrerassistenzsysteme erfordern einen Wert einer Gierrate des Fahrzeugs als Eingangsgröße für ihre Berechnungen, zum Beispiel zur Lokalisierung des Fahrzeugs, Bestimmung der Ausrichtung oder der Eigenbewegung des Fahrzeugs. Insbesondere Fahrzeugsysteme zur Stabilisierung der Fahrdynamik, wie das elektronische Stabilitätsprogramm (ESP, auch Electronic Stability Control (ESC) genannt), vergleichen Radsensordaten, Lenksensordaten und Gierratensensordaten des Fahrzeugs, um eine Fahrzeugstabilität zu beurteilen. Wird dabei ein instabiler Zustand des Fahrzeugs ermittelt, kann das Fahrzeugsystem Maßnahmen zur Stabilisierung ergreife, wie beispielsweise ein gezieltes Abbremsen einzelner Räder, um einem Ausbrechen des Fahrzeugs entgegenzuwirken.Many vehicle systems and driver assistance systems require a value of a yaw rate of the vehicle as an input variable for their calculations, for example to localize the vehicle, determine the orientation or the vehicle's own movement. In particular, vehicle systems for stabilizing driving dynamics, such as the electronic stability program (ESP, also called Electronic Stability Control (ESC)), compare wheel sensor data, steering sensor data and yaw rate sensor data of the vehicle in order to assess vehicle stability. If an unstable state of the vehicle is determined, the vehicle system can take measures to stabilize it, such as targeted braking of individual wheels in order to counteract the vehicle swerving.
Beispielsweise ist aus der
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und entsprechendes Computerprogrammprodukt, eine Steuereinrichtung und Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug und ein entsprechendes Fahrzeug bereitzustellen, mit welchen ein verbessertes Ermitteln einer Stabilität eines Fahrzeugs während des Fahrens möglich ist.Against this background, an object of the present invention is to provide a method and corresponding computer program product, a control device and sensor device for a vehicle and a corresponding vehicle, with which an improved determination of the stability of a vehicle while driving is possible.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Ermitteln einer Stabilität eines Fahrzeugs während des Fahrens bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- a) Empfangen eines Gierratenmesssignals eines Gierratensensors des Fahrzeugs, wobei das Gierratenmesssignal eine Mehrzahl von in Abhängigkeit einer Zeit gemessenen Gierratenmesswerten umfasst,
- b) Ermitteln einer Steigung des Gierratenmesssignals, und
- c) Ermitteln, dass sich das Fahrzeug in einem instabilen Zustand befindet, wenn die ermittelte Steigung des Gierratenmesssignals größer als ein vorbestimmter Steigungsschwellwert ist und eine momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als ein vorbestimmter Geschwindigkeitsschwellwert ist.
- a) receiving a yaw rate measurement signal from a yaw rate sensor of the vehicle, wherein the yaw rate measurement signal comprises a plurality of yaw rate measurement values measured as a function of a time,
- b) determining a slope of the yaw rate measurement signal, and
- c) Determine that the vehicle is in an unstable state if the determined slope of the yaw rate measurement signal is greater than a predetermined slope threshold value and an instantaneous speed of the vehicle is greater than a predetermined speed threshold value.
Durch das Ermitteln der Steigung des Gierratenmesssignals, also der zeitlichen Änderung des Gierratenmesssignals, kann eine abrupte und schnelle Zunahme der Gierrate des Fahrzeugs während des Fahrens erkannt werden. Durch Vergleichen der ermittelten Steigung des Gierratenmesssignals mit dem vorbestimmten Steigungsschwellwert kann eine Zunahme der Gierrate, die oberhalb des Steigungsschwellwerts liegt, als ein instabiler Zustand des Fahrzeugs charakterisiert werden. Folglich kann eine Fahrzeuginstabilität während des Fahrens, wie beispielsweise ein Schlingern oder Ausbrechen des Fahrzeugs, besser detektiert werden. Als Reaktion auf die so detektierte Fahrzeuginstabilität können automatische Maßnahmen zur Stabilisierung des Fahrzeugs ergriffen werden, wie beispielsweise ein Eingriff in das Lenksystem sowie in die Motor- und Getriebesteuerung des Fahrzeugs.By determining the slope of the yaw rate measurement signal, i.e. the temporal change in the yaw rate measurement signal, an abrupt and rapid increase in the yaw rate of the vehicle can be detected while driving. By comparing the determined slope of the yaw rate measurement signal with the predetermined slope threshold value, an increase in the yaw rate that is above the slope threshold value can be characterized as an unstable state of the vehicle. Consequently, vehicle instability while driving, such as lurching or swerving of the vehicle, can be better detected. In response to the vehicle instability detected in this way, automatic measures can be taken to stabilize the vehicle, such as intervention in the steering system and in the engine and transmission control of the vehicle.
Das Fahrzeug ist zum Beispiel ein Kraftfahrzeug, wie beispielsweise ein Personenkraftwagen oder auch ein Lastkraftwagen.The vehicle is, for example, a motor vehicle, such as a passenger car or a truck.
Das Verfahren dient insbesondere zum Ermitteln einer Fahrzeuginstabilität, welche durch eine schnelle Drehung des Fahrzeugs (Gieren) um seine Hochachse (Gierachse) gekennzeichnet ist. Das Verfahren dient insbesondere zum Ermitteln einer Fahrzeuginstabilität in Bezug auf eine Querdynamik des Fahrzeugs. Die Gierrate ist eine Winkelgeschwindigkeit in Bezug auf die Drehung um die Hochachse des Fahrzeugs. Das Gierratenmesssignal, das die mehreren Gierratenwerte umfasst, beschreibt insbesondere einen zeitlichen Verlauf der Gierrate. Man kann auch sagen, dass das Gierratenmesssignal ein zeitabhängiges Gierratenmesssignal ist. Die Steigung des Gierratenmesssignals ist die zeitliche Änderung des Gierratenmesssignals. Mit anderen Worten ist die Steigung des Gierratenmesssignals die zeitliche Ableitung des Gierratenmesssignals. Man kann die Steigung des Gierratenmesssignals somit auch als Gierratenbeschleunigung bezeichnen.The method is used in particular to determine vehicle instability, which is characterized by a rapid rotation of the vehicle (yaw) about its vertical axis (yaw axis). The method is used in particular to determine vehicle instability in relation to lateral dynamics of the vehicle. Yaw rate is an angular velocity with respect to rotation about the vertical axis of the vehicle. The yaw rate measurement signal, which includes the multiple yaw rate values, describes in particular a time course of the yaw rate. One can also say that the yaw rate measurement signal is a time-dependent yaw rate measurement signal. The slope of the yaw rate measurement signal is the change in the yaw rate measurement signal over time. In other words, the slope of the yaw rate measurement signal is the time derivative of the yaw rate measurement signal. The slope of the yaw rate measurement signal can therefore also be referred to as yaw rate acceleration.
Der Gierratensensor weist beispielsweise ein Gyroskop auf.The yaw rate sensor has, for example, a gyroscope.
Das Verfahren umfasst in Schritt c) beispielsweise ein Ermitteln, ob die ermittelte Steigung des Gierratenmesssignals größer als der vorbestimmte Steigungsschwellwert ist.In step c), the method includes, for example, determining whether the determined slope of the Yaw rate measurement signal is greater than the predetermined slope threshold value.
Das Ermitteln der Steigung des Gierratenmesssignals kann beispielsweise ein rechnergestütztes Anpassen (Fitten) einer linearen Funktion an die Gierratenmesswerte des Gierratenmesssignals aufweisen. Das Ermitteln der Steigung des Gierratenmesssignals kann beispielsweise mit einem statistischen Verfahren vorgenommen werden. Insbesondere kann das Ermitteln der Steigung des Gierratenmesssignals das Bilden einer (einfachen) linearen Regression mit den bzw. über die Gierratenmesswerte aufweisen. Es kann dann die Steigung (zeitliche Ableitung) der so ermittelten linearen Funktion (Geraden) überprüft werden (z. B. ob sie steil genug ist), insbesondere ob diese Steigung den Steigungsschwellwert überschreitet. Diese Art der Ermittlung der Steigung kann auch mit begrenztem Speicherplatz und/oder begrenzter Rechenzeit vorgenommen werden, und erfordert daher nicht zu viele Ressourcen. Dennoch sind auch andere bekannte Arten der Steigungsermittlung möglich.Determining the slope of the yaw rate measurement signal can, for example, include a computer-aided adjustment (fitting) of a linear function to the yaw rate measurement values of the yaw rate measurement signal. Determining the slope of the yaw rate measurement signal can be carried out, for example, using a statistical method. In particular, determining the slope of the yaw rate measurement signal can include forming a (simple) linear regression with or via the yaw rate measurement values. The slope (time derivative) of the linear function (straight line) determined in this way can then be checked (e.g. whether it is steep enough), in particular whether this slope exceeds the slope threshold value. This type of slope determination can also be done with limited storage space and/or limited computing time, and therefore does not require too many resources. However, other known types of slope determination are also possible.
Das Verfahren kann beispielsweise ein Speichern der empfangenen Gierratenmesswerte in einem Speicher umfassen. Der Speicher weist zum Beispiel einen Ringspeicher („Ringbuffer“) auf. Eine maximale Bufferlänge beträgt beispielsweise 20 oder mehr, 30 oder mehr und/oder 50 oder mehr. Mit dem Verfahren kann beispielsweise überprüft werden, ob in dem Speicher eine ausreichende Menge an Gierratenmesswerten gespeichert ist (z.B. 20 oder mehr, 30 oder mehr und/oder 50 oder mehr Werte), um die Ermittlung der Steigung durchzuführen. Ob eine ausreichende Menge ermittelter Gierratenmesswerte im Speicher gespeichert sind, hängt beispielsweise auch von der Aktualisierungsrate der Gierratenmesswerte bzw. des Gierratenmesssignals oder der entsprechenden Software-Routine bzw. des Software-Moduls zur Ermittlung der Steigung des Gierratenmesssignals ab. Beispielsweise können bei einer Aktualisierungsrate von etwa 40ms 10 Werte im Speicher eine ausreichende Menge sein. Bei einer Aktualisierungsrate von etwa 20 ms können z. B. 20 Werte im Speicher eine ausreichende Menge sein.The method may, for example, include storing the received yaw rate measurements in a memory. The memory has, for example, a ring buffer (“ring buffer”). A maximum buffer length is, for example, 20 or more, 30 or more and/or 50 or more. The method can be used, for example, to check whether a sufficient amount of yaw rate measurement values is stored in the memory (e.g. 20 or more, 30 or more and/or 50 or more values) in order to determine the slope. Whether a sufficient amount of determined yaw rate measurement values are stored in the memory also depends, for example, on the update rate of the yaw rate measurement values or the yaw rate measurement signal or the corresponding software routine or software module for determining the slope of the yaw rate measurement signal. For example, with an update rate of around 40ms, 10 values in memory may be a sufficient amount. With an update rate of around 20 ms, e.g. B. 20 values in memory would be a sufficient amount.
Das Verfahren kann vor dem Ermitteln der Steigung beispielsweise auch ein Subtrahieren eines vorbestimmten Gierraten-Offsetwertes von jedem Gierratenwert aufweisen, um Einflüsse des Messverfahrens (z. B. einen sog. Bias oder eine sog. Drift) auszugleichen.Before determining the slope, the method can, for example, also include subtracting a predetermined yaw rate offset value from each yaw rate value in order to compensate for influences of the measurement method (e.g. a so-called bias or a so-called drift).
Das Verfahren dient insbesondere zum Ermitteln einer Fahrzeuginstabilität in Abhängigkeit der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist insbesondere eine momentane Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Da Instabilitäten der Fahrdynamik überwiegend bei großen Geschwindigkeiten auftreten, werden in dem Verfahren momentane Geschwindigkeiten des Fahrzeugs oberhalb eines Geschwindigkeitsschwellwertes berücksichtigt.The method is used in particular to determine vehicle instability as a function of the current speed of the vehicle. The current speed of the vehicle is in particular a current speed of movement of the vehicle. Since instabilities in driving dynamics predominantly occur at high speeds, the method takes into account current speeds of the vehicle above a speed threshold value.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte:
- Empfangen mindestens eines Geschwindigkeitswertes eines Geschwindigkeitssensors des Fahrzeugs, und
- Ermitteln der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf dem mindestens einen empfangenen Geschwindigkeitswert.
- Receiving at least one speed value from a speed sensor of the vehicle, and
- Determining the current speed of the vehicle based on the at least one received speed value.
Der Geschwindigkeitssensor weist beispielsweise einen Beschleunigungssensor, einen Radsensor, einen Raddrehzahlsensor und/oder ein Gyroskop auf.The speed sensor has, for example, an acceleration sensor, a wheel sensor, a wheel speed sensor and/or a gyroscope.
Beispielsweise werden mehrere Geschwindigkeitswerte (z. B. basierend auf wiederholten Geschwindigkeitsmessungen) von dem Geschwindigkeitssensor des Fahrzeugs empfangen und wird die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch Mittelwertbildung der mehreren Geschwindigkeitswerte ermittelt. Die momentane Geschwindigkeit kann auch von dem Geschwindigkeitssensor selbst ermittelt werden und als Wert an die Steuereinrichtung übertragen werden.For example, multiple speed values (e.g. based on repeated speed measurements) are received by the vehicle's speed sensor and the current speed of the vehicle is determined by averaging the multiple speed values. The current speed can also be determined by the speed sensor itself and transmitted as a value to the control device.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte:
- Ermitteln, ob die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als der vorbestimmte Geschwindigkeitsschwellwert ist, und
- Ausführen der Schritte b) und c), wenn ermittelt wird, dass die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als der vorbestimmte Geschwindigkeitsschwellwert ist.
- Determine whether the current speed of the vehicle is greater than the predetermined speed threshold, and
- Execute steps b) and c) if it is determined that the current speed of the vehicle is greater than the predetermined speed threshold.
Da Instabilitäten der Fahrdynamik überwiegend oder ausschließlich bei großen Geschwindigkeiten auftreten, kann durch Ausführen der Schritte b) und c) ausschließlich in dem Fall, in dem die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als der vorbestimmte Geschwindigkeitsschwellwert ist, eine Recheneffizienz erhöht werden.Since instabilities in driving dynamics occur predominantly or exclusively at high speeds, computing efficiency can be increased by carrying out steps b) and c) only in the case in which the current speed of the vehicle is greater than the predetermined speed threshold value.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt der Geschwindigkeitsschwellwert 50 km/h oder mehr, 70 km/h oder mehr und/oder 100 km/h oder mehr.According to a further embodiment, the speed threshold is 50 km/h or more, 70 km/h or more and/or 100 km/h or more.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt der Steigungsschwellwert im Bereich zwischen 10 und 30 º/s2, zwischen 15 und 30 º/s2, zwischen 18 und 30 º/s2 und/oder zwischen 20 und 30 º/s2 und/oder beträgt der Steigungsschwellwert 20 º/s2.According to a further embodiment, the slope threshold value is in the range between 10 and 30 º/s 2 , between 15 and 30 º/s 2 , between 18 and 30 º/s 2 and/or between 20 and 30 º/s 2 and/or the slope threshold is 20 º/s 2 .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:
- Ermitteln des Steigungsschwellwerts in Abhängigkeit der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
- Determining the gradient threshold depending on the current speed of the vehicle.
Der Steigungswert des Gierratenmesssignals (d.h. das Ausmaß der zeitlichen Änderung der Gierrate), bei dem ein Fahrzeug in einen instabilen Zustand in Bezug auf eine Fahrdynamik, insbesondere eine Querdynamik, gerät, hängt von der Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ab. Insbesondere ist für eine schnellere Fortbewegungsgeschwindigkeit ein größerer Steigungsschwellwert anzuwenden.The slope value of the yaw rate measurement signal (i.e. the extent of the change in the yaw rate over time), at which a vehicle enters an unstable state with respect to driving dynamics, in particular lateral dynamics, depends on the speed of movement of the vehicle. In particular, a larger incline threshold value must be used for a faster travel speed.
Durch die dynamische Ermittlung des Steigungsschwellwerts in Abhängigkeit der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs kann ein unkritischer Zustand der Fahrzeugstabilität noch besser und differenzierter von einem kritischen Zustand der Fahrzeugstabilität unterschieden werden.By dynamically determining the slope threshold depending on the current speed of the vehicle, a non-critical state of vehicle stability can be distinguished even better and more differentiated from a critical state of vehicle stability.
In anderen Ausführungsformen kann der Steigungsschwellwert jedoch auch eine statische Größe sein und/oder unabhängig von der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs sein.In other embodiments, however, the gradient threshold value can also be a static quantity and/or independent of the current speed of the vehicle.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Steigungsschwellwert in Abhängigkeit der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf einer vorbestimmten Zuordnung ermittelt, und ist die vorbestimmte Zuordnung eine Zuordnung von empirisch ermittelten Steigungswerten eines Gierratenmesssignals eines Testfahrzeugs zu Geschwindigkeitswerten.According to a further embodiment, the slope threshold value is determined depending on the current speed of the vehicle based on a predetermined assignment, and the predetermined assignment is an assignment of empirically determined slope values of a yaw rate measurement signal of a test vehicle to speed values.
Die vorbestimmte Zuordnung ist beispielsweise auf einem Speicher einer entsprechenden Steuereinrichtung des Fahrzeugs gespeichert.The predetermined assignment is stored, for example, in a memory of a corresponding control device of the vehicle.
Bei Kenntnis der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs kann der zugehörige Steigungsschwellwert somit basierend auf der vorbestimmten Zuordnung ermittelt werden, zum Beispiel daraus ausgewählt und/oder abgelesen werden.If the current speed of the vehicle is known, the associated gradient threshold value can thus be determined based on the predetermined assignment, for example selected and/or read from it.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Steigungsschwellwert für die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch Interpolieren der empirisch ermittelten Steigungswerte der vorbestimmten Zuordnung ermittelt.According to a further embodiment, the slope threshold value for the current speed of the vehicle is determined by interpolating the empirically determined slope values of the predetermined assignment.
Enthält die vorbestimmte Zuordnung keinen Eintrag eines Steigungsschwellwerts für die ermittelte momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs, so kann der Steigungsschwellwert für die momentane Geschwindigkeit durch Interpolieren der vorhandenen Einträge der Steigungsschwellwerte der vorbestimmten Zuordnung ermittelt werden.If the predetermined assignment does not contain an entry of a slope threshold value for the determined current speed of the vehicle, the slope threshold value for the current speed can be determined by interpolating the existing entries of the slope threshold values of the predetermined assignment.
In Ausführungsformen kann der Steigungsschwellwert für die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs auch durch Extrapolieren der empirisch ermittelten Steigungswerte der vorbestimmten Zuordnung ermittelt werden.In embodiments, the slope threshold value for the current speed of the vehicle can also be determined by extrapolating the empirically determined slope values of the predetermined assignment.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Steigungswerte der vorbestimmten Zuordnung basierend auf mehreren Fahrmanöverarten empirisch ermittelt, und umfassen die mehreren Fahrmanöverarten einen Fahrbahnwechsel, eine Autobahnabfahrt, eine Kurvenfahrt und/oder eine Kreisfahrt, und/oder sind die Steigungswerte der vorbestimmten Zuordnung für einen Fahrzeugtyp empirisch ermittelt, der einem Fahrzeugtyp des Fahrzeugs entspricht.According to a further embodiment, the slope values of the predetermined assignment are determined empirically based on multiple types of driving maneuvers, and the multiple types of driving maneuvers include a lane change, a freeway exit, cornering and/or a circular drive, and/or the slope values of the predetermined assignment are determined empirically for a vehicle type , which corresponds to a vehicle type of the vehicle.
Die Fahrmanöverarten sind insbesondere sichere Fahrmanöverarten; man kann auch sagen vorgesehene oder erlaubte Fahrmanöverarten.The driving maneuver types are, in particular, safe driving maneuver types; one can also say intended or permitted types of driving maneuvers.
Es ist vorteilhaft, die Steigungswerte der vorbestimmten Zuordnung basierend auf mehreren Fahrmanöverarten empirisch zu ermitteln, da die maximale Steigung des Gierratenmesssignals, für das sich Fahrzeug noch in einem stabilen Zustand befindet, nicht nur von der Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs sondern auch von der Fahrmanöverart abhängt. Weiterhin hängt die besagte maximale Steigung auch von dem Fahrzeugtyp ab.It is advantageous to determine the slope values of the predetermined assignment empirically based on several types of driving maneuvers, since the maximum slope of the yaw rate measurement signal for which the vehicle is still in a stable state depends not only on the speed of movement of the vehicle but also on the type of driving maneuver. Furthermore, the said maximum gradient also depends on the vehicle type.
Dadurch, dass bei der empirischen Ermittlung der Steigungswerte der vorbestimmten Zuordnung die mehreren Fahrmanöverarten und/oder der jeweilige Fahrzeugtyp berücksichtigt werden/wird, kann ein von der Gierrate abhängiger instabiler Fahrzustand noch besser und differenzierter ermittelt werden.Because the multiple types of driving maneuvers and/or the respective vehicle type are taken into account in the empirical determination of the slope values of the predetermined assignment, an unstable driving state dependent on the yaw rate can be determined even better and in a more differentiated manner.
Zum Beispiel wird der Steigungsschwellwert des Gierratenmesssignals mit einem Verfahren empirisch ermittelt, das die folgenden Schritte umfasst:
- i) Empfangen mindestens eines Wertes einer momentanen Geschwindigkeit eines Testfahrzeugs von einem Geschwindigkeitssensor des Testfahrzeugs,
- ii) Empfangen eines Gierratenmesssignals eines Gierratensensors des Testfahrzeugs, wobei das Gierratenmesssignal eine Mehrzahl von in Abhängigkeit einer Zeit gemessenen Gierratenmesswerten umfasst,
- iii) Ermitteln einer Steigung des Gierratenmesssignals, und
- iv) Ermitteln des Steigungsschwellwerts des Gierratenmesssignals basierend auf der ermittelten Steigung,
- i) receiving at least one value of a current speed of a test vehicle from a speed sensor of the test vehicle,
- ii) receiving a yaw rate measurement signal from a yaw rate sensor of the test vehicle, wherein the yaw rate measurement signal comprises a plurality of yaw rate measurement values measured as a function of a time,
- iii) determining a slope of the yaw rate measurement signal, and
- iv) determining the slope threshold value of the yaw rate measurement signal based on the determined slope,
Weiterhin kann dieses Verfahren zum Ermitteln des Steigungsschwellwert des Gierratenmesssignals für mehrere Testfahrzeuge, welche voneinander verschiedenen Fahrzeugtypen entsprechen, ausgeführt werden.Furthermore, this method for determining the slope threshold value of the yaw rate measurement signal can be carried out for several test vehicles, which correspond to different vehicle types.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die vorbestimmte Zuordnung mehrere Geschwindigkeitswerte und den mehreren Geschwindigkeitswerten entsprechend zugeordnete Steigungswerte auf, und basiert ein jeweiliger Steigungswert auf einem Maximalwert von für die mehreren Fahrmanöverarten empirisch ermittelten Steigungswerten für den jeweiligen Geschwindigkeitswert.According to a further embodiment, the predetermined assignment has a plurality of speed values and gradient values correspondingly assigned to the plurality of speed values, and a respective gradient value is based on a maximum value of gradient values empirically determined for the plurality of driving maneuver types for the respective speed value.
Beispielsweise beträgt für einen bestimmten Fahrzeugtyp bei einer momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs von 80 km/h ein empirisch ermittelter Steigungswert bei einem Fahrbahnwechsel 5,7 º/s2, bei einer weiten Kurve („L-Kurve“) 6,9 º/s2 und bei einer Kreisfahrt 9,7 º/s2. Ein Maximalwert dieser drei empirisch ermittelten Steigungswerte, welche entsprechend für die beispielhaften drei Fahrmanöverarten (Fahrbahnwechsel, weite Kurve, Kreisfahrt) ermittelt wurden, beträgt folglich 9,7 º/s2. Damit kann in der vorbestimmten Zuordnung für einen Geschwindigkeitswert von 80 km/h ein Steigungswert basierend auf dem Maximalwert von 9,7 º/s2 eingetragen (gespeichert) werden.For example, for a certain type of vehicle with a current vehicle speed of 80 km/h, an empirically determined gradient value is 5.7 º/s 2 when changing lanes and 6.9 º/s 2 for a wide curve (“L-curve”) and when driving in a circle 9.7 º/s 2 . A maximum value of these three empirically determined gradient values, which were determined accordingly for the exemplary three types of driving maneuvers (lane change, wide curve, circular driving), is therefore 9.7 º/s 2 . This means that an incline value based on the maximum value of 9.7 º/s 2 can be entered (saved) in the predetermined assignment for a speed value of 80 km/h.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der jeweilige Steigungswert der vorbestimmten Zuordnung gleich dem Maximalwert der für die mehreren Fahrmanöverarten empirisch ermittelten Steigungswerte für den jeweiligen Geschwindigkeitswert, oder ist der jeweilige Steigungswert der vorbestimmten Zuordnung gleich dem Maximalwert multipliziert mit einem Abstandsparameter, insbesondere einem Abstandsparameter im Bereich zwischen 1 und 3, zwischen 1 und 2 und/oder von 1,5.According to a further embodiment, the respective slope value of the predetermined assignment is equal to the maximum value of the slope values empirically determined for the several driving maneuver types for the respective speed value, or is the respective slope value of the predetermined assignment equal to the maximum value multiplied by a distance parameter, in particular a distance parameter in the range between 1 and 3, between 1 and 2 and/or from 1.5.
In dem obigen Beispiel kann somit in der vorbestimmten Zuordnung für den Geschwindigkeitswert von 80 km/h ein Steigungswert, welcher gleich dem Maximalwert von 9,7 º/s2 ist, eingetragen (gespeichert) werden. Alternativ kann in der vorbestimmten Zuordnung für den Geschwindigkeitswert von 80 km/h ein Steigungswert, welcher gleich dem Maximalwert multipliziert mit dem Abstandsparameter ist, eingetragen (gespeichert) werden, also beispielsweise von 14,55 º/s2 (= 9,7 º/s2 × 1,5).In the above example, an incline value which is equal to the maximum value of 9.7 º/s 2 can be entered (saved) in the predetermined assignment for the speed value of 80 km/h. Alternatively, an incline value which is equal to the maximum value multiplied by the distance parameter can be entered (saved) in the predetermined assignment for the speed value of 80 km/h, for example 14.55 º/s 2 (= 9.7 º/ s 2 × 1.5).
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen.According to a second aspect, a computer program product is provided that includes instructions that, when the program is executed by a computer, cause it to carry out the method described above.
Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.A computer program product, such as a computer program means, can be provided or delivered, for example, as a storage medium, such as a memory card, USB stick, CD-ROM, DVD, or in the form of a downloadable file from a server in a network. This can be done, for example, in a wireless communication network by transmitting a corresponding file with the computer program product or the computer program means.
Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Steuereinrichtung für ein Fahrzeug zum Ermitteln einer Stabilität des Fahrzeugs während des Fahrens bereitgestellt. Die Steuereinrichtung ist ausgebildet, das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen.According to a third aspect, a control device for a vehicle for determining stability of the vehicle while driving is provided. The control device is designed to carry out the method described above.
Die Steuereinrichtung ist insbesondere dazu eingerichtet, das vorstehend beschriebene Computerprogrammprodukt (beispielsweise auf einem Prozessor der Steuereinrichtung) abzuarbeiten.The control device is in particular set up to process the computer program product described above (for example on a processor of the control device).
Gemäß einem vierten Aspekt wird eine Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug zum Ermitteln einer Stabilität des Fahrzeugs während des Fahrens bereitgestellt. Die Sensorvorrichtung weist auf:
- mindestens einen Gierratensensor, und
- eine wie vorstehend beschriebene Steuereinrichtung.
- at least one yaw rate sensor, and
- a control device as described above.
Die Steuereinrichtung und/oder die Sensorvorrichtung kann insbesondere in Form oder als Teil eines Fahrassistenzsystems ausgebildet sein. Das Fahrassistenzsystems dient insbesondere zur Unterstützung eines Fahrers des Fahrzeugs (SAE-Stufe 1 oder 2) und/oder zum semi-autonomen oder vollautonomen Betrieb des Fahrzeugs (SAE-Stufe 3 bis 5). Die SAE-Stufen sind Klassifizierungen gemäß dem SAE-Klassifikationssystem J3016, „Taxonomy and Definitions for Terms Related to On-Road Motor Vehicle Automated Driving Systems“, 2014 von SAE International, einer Standardisierungsorganisation für Kraftfahrzeuge.The control device and/or the sensor device can in particular be designed in the form of or as part of a driving assistance system. The driving assistance system serves in particular to support a driver of the vehicle (
Die Steuereinrichtung und/oder die Sensorvorrichtung (bzw. das Fahrassistenzsystem) kann beispielsweise unter anderem zur Lokalisierung des Fahrzeugs, Bestimmung der Ausrichtung des Fahrzeugs und/oder Schätzung der Eigenbewegung des Fahrzeugs ausgebildet sein.The control device and/or the sensor device (or the driving assistance system) can, for example, be designed, among other things, to localize the vehicle, determine the orientation of the vehicle and/or estimate the vehicle's own movement.
Gemäß einem fünften Aspekt wird ein Fahrzeug mit einer wie vorstehend beschriebenen Steuereinrichtung und/oder einer wie vorstehend beschriebenen Sensorvorrichtung bereitgestellt.According to a fifth aspect, a vehicle is provided with a control device as described above and/or a sensor device as described above.
Die jeweilige vorstehend oder nachstehend beschriebene Einheit oder Vorrichtung, wie beispielsweise die Steuereinrichtung, kann hardwaretechnisch und/oder softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als ein Algorithmus, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein. Ferner kann jede der vorstehend oder nachstehend genannten Einheiten oder Vorrichtungen, wie beispielsweise die Steuereinrichtung, auch als Teil eines übergeordneten Steuerungssystems des Fahrzeugs, wie beispielsweise einer zentralen elektronischen Steuereinrichtung (ECU), ausgebildet sein.The respective unit or device described above or below, such as the control device, can be implemented in hardware and/or software. In the case of a hardware implementation, the respective unit can be designed, for example, as a computer or as a microprocessor. In the case of a software implementation, the respective unit can be designed as a computer program product, as a function, as a routine, as an algorithm, as part of a program code or as an executable object. Furthermore, each of the units or devices mentioned above or below, such as the control device, can also be designed as part of a higher-level control system of the vehicle, such as a central electronic control device (ECU).
Die für den ersten Aspekt beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die weiteren Aspekte (zweiter bis fünfter Aspekt) entsprechend und umgekehrt.The embodiments and features described for the first aspect apply accordingly to the other aspects (second to fifth aspects) and vice versa.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. The person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Further advantageous refinements and aspects of the invention are the subject of the subclaims and the exemplary embodiments of the invention described below.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
-
1 zeigt eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugs mit einer Sensorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform; -
2 zeigt ein Diagramm eines beispielhaften Gierratenmesssignals desFahrzeugs aus 1 ; -
3 zeigt ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ermitteln einer Stabilität des Fahrzeugs aus1 während des Fahrens; -
4 zeigt eine vorbestimmte Zuordnung von empirisch ermittelten Steigungswerten eines Gierratenmesssignals eines Testfahrzeugs zu Fahrzeuggeschwindigkeitswerten ; -
5 zeigt eine Ansicht ähnlich2 , wobei eine ermittelte Steigung des Gierratenmesssignals gekennzeichnet ist; -
6 zeigt ein Diagramm eines zeitabhängigen Gierratenmesssignals eines Testfahrzeugs bei einer Kurvenfahrt; -
7 zeigt ein Diagramm eines zeitabhängigen Gierratenmesssignals eines Testfahrzeugs bei einem Fahrbahnwechsel; -
8 zeigt eine Steigung des Gierratenmesssignals aus6 und des Gierratenmesssignals aus7 jeweils in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Testfahrzeugs sowie eine daraus ermittelte geschwindigkeitsabhängige Steigungsschwellwertfunktion; und -
9 zeigt eine Tabelle mit empirisch ermittelten, geschwindigkeitsabhängigen Steigungswerten von Gierratenmesssignalen des Testfahrzeugs für verschiedene Fahrmanöverarten.
-
1 shows a schematic top view of a vehicle with a sensor device according to an embodiment; -
2 shows a diagram of an exemplary yaw rate measurement signal of thevehicle 1 ; -
3 shows a flowchart of a method for determining stability of thevehicle 1 during driving; -
4 shows a predetermined assignment of empirically determined slope values of a yaw rate measurement signal of a test vehicle to vehicle speed values; -
5 shows a view similar2 , wherein a determined slope of the yaw rate measurement signal is characterized; -
6 shows a diagram of a time-dependent yaw rate measurement signal of a test vehicle when cornering; -
7 shows a diagram of a time-dependent yaw rate measurement signal of a test vehicle when changing lanes; -
8th shows a slope of the yawrate measurement signal 6 and the yaw rate measurement signal7 each depending on a vehicle speed of the test vehicle and a speed-dependent gradient threshold function determined therefrom; and -
9 shows a table with empirically determined, speed-dependent slope values of yaw rate measurement signals of the test vehicle for various types of driving maneuvers.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.In the figures, identical or functionally identical elements have been given the same reference numbers unless otherwise stated.
Die Sensorvorrichtung 2 umfasst eine Steuereinrichtung 3 und einen Gierratensensor 4, beispielsweise ein Gyroskop. Die Steuereinrichtung 3 ist dazu eingerichtet, das im Folgenden beschriebene Verfahren zum Ermitteln einer Stabilität des Fahrzeugs 1 während des Fahrens auszuführen. Der Gierratensensor 4 ist drahtlos und/oder drahtgebunden mit der Steuereinrichtung 3 zum Übertragen von Daten verbunden. Das Bezugszeichen 5 kennzeichnet eine Datenverbindung, wie beispielsweise eine Leitung, eine Datenleitung, ein Fahrzeugbus und/oder eine drahtlose Datenübertragung, zwischen dem Gierratensensor 4 und der Steuereinrichtung 3. Die Steuereinrichtung 3 kann von dem Gierratensensor 4 über die Verbindung 5 ein Gierratenmesssignal Sω empfangen, welches eine Mehrzahl von Gierratenmesswerte ω1, ω2, ..., ωn umfasst.The
Die Steuereinrichtung 3 ist in dem in
Die Steuereinrichtung 3 ist in dem Ausführungsbeispiel der
In dem in
Die Sensorvorrichtung 2 kann zudem weitere Sensoren (nicht gezeigt) umfassen, wie beispielsweise einen Längsbeschleunigungssensor zur Erfassung der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs 1.The
Des Weiteren umfasst die Steuereinrichtung 3 ein Computerprogrammprodukt, welches Programmcodemittel aufweist, welche in einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das im Folgenden beschriebene Verfahren zum Ermitteln der Stabilität des Fahrzeugs durchführen zu können. Insbesondere ist das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor (nicht gezeigt) der elektronischen Steuereinrichtung 3 ausgebildet und wird dort abgearbeitet.Furthermore, the
Die Sensorvorrichtung 2 und/oder das Fahrassistenzsystem erfordert eine zuverlässige Gierrate als Eingangsgröße für Berechnungen, die in der Steuereinrichtung 3 durchgeführt werden. Die Berechnungen dienen zum Beispiel zur Lokalisierung des Fahrzeugs 1, Bestimmung der Ausrichtung des Fahrzeugs 1 und/oder Schätzung der Eigenbewegung des Fahrzeugs 1. Insbesondere dient die Sensorvorrichtung 2 dazu, eine Fahrzeuginstabilität basierend auf Daten des Gierratensensors 4 zu erkennen und somit zum Beispiel einem Schlingern des Fahrzeugs entgegenzuwirken. Die Gierrate ist eine Drehwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 in Bezug auf eine Drehung um seine Hochachse H (vertikale Achse H) und beschreibt eine Geschwindigkeit einer Gierbewegung des Fahrzeugs 1. Es ist wichtig, ein zuverlässiges Verfahren zum Ermitteln der Stabilität des Fahrzeugs anhand von Gierratenmesssignalen bereitzustellen. Insbesondere ist es wichtig, sichere Fahrdynamikzustände von unsicheren Fahrdynamikzuständen zuverlässig zu unterscheiden.The
Die Mehrzahl von Gierratenmesswerte ω1, ω2, ..., ωn wurden von dem Gierratensensor 4 erfasst und an die Steuereinrichtung 3 gesendet. Somit empfängt die Steuereinrichtung 3 die Mehrzahl von Gierratenmesswerte ω1, ω2, ..., ωn, welche das Gierratenmesssignal Sω darstellen.The plurality of yaw rate measurements ω 1 , ω 2 , ..., ω n were detected by the yaw rate sensor 4 and sent to the
Wie in
Im Folgenden wird mit Bezug zu
In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens empfängt die Steuereinrichtung 3 ein Gierratenmesssignal Sω von dem Gierratensensor 4. Das Gierratenmesssignal Sω umfasst eine Mehrzahl von Gierratenmesswerten ω1, ω2, ..., ωn, welche einen zeitlichen Verlauf der von dem Gierratensensor 4 gemessenen Gierrate des Fahrzeugs 1 darstellen.In a first step S1 of the method, the
In einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens ermittelt die Steuereinrichtung 3, ob eine momentane Geschwindigkeit V (Fortbewegungsgeschwindigkeit V) des Fahrzeugs 1 größer als ein vorbestimmter Geschwindigkeitsschwellwert VS ist. Der vorbestimmte Geschwindigkeitsschwellwert VS beträgt beispielsweise 50 km/h, 70 km/h oder 100 km/h. Durch diesen Verfahrensschritt wird überprüft, ob die Fortbewegungsgeschwindigkeit V des Fahrzeugs 1 in einem Geschwindigkeitsbereich liegt, in dem die Gefahr eines Schlingerns oder anderer Fahrzeuginstabilitäten eine Rolle spielt.In a second step S2 of the method, the
Beispielsweise empfängt die Steuereinrichtung 3 in Schritt S2 mindestens einen Geschwindigkeitswert (z. B. Radimpuls) von einem Geschwindigkeitssensor, wie beispielsweise dem Radsensor 6 (
Wird in Schritt S2 ermittelt, dass die momentane Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 1 nicht größer als der Geschwindigkeitsschwellwert VS ist (Zweig N für „Nein“ in
Wenn jedoch in Schritt S2 festgestellt wird, dass die momentane Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 1 größer als der Geschwindigkeitsschwellwert VS ist (Zweig J für „Ja“ in
In einem optionalen dritten Schritt S3 des Verfahrens kann zunächst ein Steigungsschwellwert Sts in Abhängigkeit der momentanen Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 1 ermittelt werden. Beispielsweise wird der Steigungsschwellwert Sts basierend auf einer vorbestimmten Zuordnung 10 (z. B. Tabelle 10 in
Der Steigungsschwellwert Sts kann zum Beispiel aus der Zuordnungstabelle 10 ausgewählt und/oder abgelesen werden. Wird zum Beispiel in Schritt S2 eine momentane Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 1 von 100 km/h ermittelt, dann kann aus der Zuordnungstabelle 10 ein Steigungsschwellwert Sts von 16,2 º/s2 direkt abgelesen werden.The slope threshold value Sts can be selected and/or read from the assignment table 10, for example. For example, in step S2 an instantaneous speed V des
Enthält die vorbestimmte Zuordnung 10 keinen Eintrag eines Steigungswerts Ste für die ermittelte momentane Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 1, so kann der Steigungsschwellwert Sts für die momentane Geschwindigkeit V auch durch Interpolieren der vorhandenen Einträge der Steigungsschwellwerte Ste der vorbestimmten Zuordnung 10 ermittelt werden. Wird zum Beispiel in Schritt S2 eine momentane Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 1 von 110 km/h ermittelt, dann können die empirisch ermittelten Steigungswerte Ste bei einer Geschwindigkeit Ve von 100 km/h (16,2 º/s2) und bei einer Geschwindigkeit Ve von 120 km/h (22,1 º/s2) interpoliert werden, um so einen Steigungsschwellwert Sts für eine momentane Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 1 von 110 km/h zu ermitteln.If the
Durch den optionalen Schritt S3 des Ermittelns eines Steigungsschwellwerts Sts in Abhängigkeit der momentanen Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 1 kann eine Fahrzeuginstabilität noch besser, insbesondere genauer, erkannt werden. Denn das Ausmaß der zeitlichen Änderung der Gierrate, bei dem eine Fahrzeuginstabilität auftritt, hängt von der Fortbewegungsgeschwindigkeit V des Fahrzeugs 1 ab. Insbesondere ist für eine schnellere Fortbewegungsgeschwindigkeit V ein größerer Steigungsschwellwert Sts anzuwenden, um differenzierter zwischen einem erlaubten Fahrmanöver und einem instabilen Zustand zu unterscheiden.Through the optional step S3 of determining a slope threshold value Sts depending on the current speed V of the
In einem vierten Schritt S4 des Verfahrens ermittelt die Steuereinrichtung 3 eine Steigung St des Gierratenmesssignals Sω, aus
Optional wird in dem Verfahren in Schritt S4 überprüft, ob genug Gierratenmesswerte ω1, ω2, ..., ωn vorhanden sind, um eine Steigung St zu ermitteln. Beispielsweise werden die Gierratenmesswerte ω1, ω2, ..., ωn in einem Speicher (nicht gezeigt) gespeichert. Der Speicher kann beispielsweise als Ringspeicher ausgebildet sein (z. B. mit einer maximale Bufferlänge von 50 oder auch einer anderen Bufferlänge). Der Speicher ist insbesondere Teil der Steuereinrichtung 3 oder ist mit dieser direkt zur Datenübertragung verbunden. In dem Verfahren kann zur Kalibrierung der Messwerte (Korrektur von Bias und/oder Drift) zudem beispielsweise vor dem Speichern der Gierratenmesswerte ω1, ω2, ..., ωn von jedem Gierratenmesswerte' ω1, ω2, ..., ωn ein Offsetwert abgezogen werden.Optionally, the method checks in step S4 whether there are enough yaw rate measurement values ω 1 , ω 2 , ..., ω n to determine a slope St. For example, the yaw rate measurements ω 1 , ω 2 , ..., ω n are stored in a memory (not shown). The memory can, for example, be designed as a ring memory (e.g. with a maximum buffer length of 50 or another buffer length). The memory is in particular part of the
Das Ermitteln der Steigung St kann beispielsweise durch ein rechnergestütztes Anpassen (Fitten) einer linearen Funktion G (Gerade G) an die Gierratenmesswerte ω1, ω2, ..., ωn ermittelt werden. Beispielsweise wird die Steigung St durch Bilden einer (einfachen) linearen Regression mit den Gierratenmesswerten ω1, ω2, ..., ωn ermittelt.The slope St can be determined, for example, by computer-aided adjustment (fitting) of a linear function G (straight line G) to the yaw rate measured values ω 1 , ω 2 , ..., ω n . For example, the slope St is determined by forming a (simple) linear regression with the yaw rate measured values ω 1 , ω 2 , ..., ω n .
In einem fünften Schritt S5 des Verfahrens ermittelt die Steuereinrichtung 3, ob die in S4 ermittelte Steigung St des Gierratenmesssignal Sω größer als ein vorbestimmter Steigungsschwellwert Sts ist. Es kann zum Beispiel überprüft werden, ob die Steigung St der in Schritt S4 ermittelten Geraden G steil genug ist, um auf einen instabilen Fahrzeugzustand zu schließen.In a fifth step S5 of the method, the
In einer ersten Variante des Verfahrens kann der in Schritt S5 angewendete vorbestimmte Steigungsschwellwert Sts eine statische Größe sein, die insbesondere unabhängig von der momentanen Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 1 ist. Mit anderen Worten kann ein und derselbe Wert eines vorbestimmten Steigungsschwellwerts Sts für die Überprüfung in Schritt S5 herangezogen werden, und zwar unabhängig davon, welchen Wert die momentane Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 1 beträgt (solange sie größer als der Geschwindigkeitsschwellwert VS ist). Beispielsweise liegt ein Wert eines statischen Steigungsschwellwerts Sts in einem Bereich zwischen 18 und 30 º/s2.In a first variant of the method, the predetermined slope threshold value Sts used in step S5 can be a static variable which is in particular independent of the current speed V of the
In einer zweiten Variante des Verfahrens wird vor Schritt S5 (z. B. auch vor Schritt S4) der Schritt S3 durchgeführt. Das heißt, es wird zunächst ein Steigungsschwellwert Sts in Abhängigkeit der momentanen Geschwindigkeit V (dynamischer Steigungsschwellwert Sts) ermittelt. Bei der zweiten Variante des Verfahrens wird dann in Schritt S5 der dynamische Steigungsschwellwert Sts angewendet.In a second variant of the method, step S3 is carried out before step S5 (e.g. also before step S4). This means that a gradient threshold value Sts is first determined as a function of the current speed V (dynamic gradient threshold value Sts). In the second variant of the method, the dynamic slope threshold Sts is then applied in step S5.
Wird in Schritt S5 ermittelt, dass die ermittelte Steigung St des Gierratenmesssignal Sω, nicht größer als der vorbestimmte (statische oder dynamische) Steigungsschwellwert Sts ist (Zweig N für „Nein“ in
Wenn jedoch in Schritt S5 festgestellt wird, dass die ermittelte Steigung St des Gierratenmesssignal Sω (
In einem sechsten Schritt S6 des Verfahrens ermittelt die Steuereinrichtung 3, dass sich das Fahrzeug 1 in einem instabilen Zustand befindet.In a sixth step S6 of the method, the
Wird in dem Verfahren festgestellt, dass sich das Fahrzeug fahrdynamisch in einem instabilen Zustand befindet, kann die Steuereinrichtung 3 die Lenk-/Antriebsvorrichtung 7 des Fahrzeugs 1 ansteuern, um das Fahrzeug automatisch zu stabilisieren. Beispielsweise kann auf diese Weise ein Lenkwinkel, eine Längsführung und/oder ein Bremsen des Fahrzeugs 1 gesteuert werden.If it is determined in the method that the vehicle is in an unstable state in terms of driving dynamics, the
In den
Während vorstehend mit Bezug zu den
Wie in den
Die vorbestimmte Zuordnung 10 (
Wie in
Wie in
Ähnliche Testfahrten werden dann für mehrere voneinander verschiedene Geschwindigkeiten Ve des Testfahrzeugs und beispielsweise auch für weitere Fahrmanöverarten ausgeführt.Similar test drives are then carried out for several different speeds V e of the test vehicle and, for example, for other types of driving maneuvers.
In
Die in
Die beschriebenen Testfahrten mit dem Testfahrzeug können für mehrere Testfahrzeuge durchgeführt werden, welche voneinander verschiedenen Fahrzeugtypen aufweisen. Damit kann ein dynamischer Steigungsschwellwert Sts maßgeschneidert für verschiedene Fahrzeugtypen ermittelt werden und in dem in Bezug zu den
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.Although the present invention has been described using exemplary embodiments, it can be modified in many ways.
BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- SensorvorrichtungSensor device
- 33
- SteuereinrichtungControl device
- 44
- GierratensensorYaw rate sensor
- 55
- VerbindungConnection
- 66
- RadsensorWheel sensor
- 77
- Lenk- und/oder AntriebsvorrichtungSteering and/or drive device
- 88th
- VerbindungConnection
- 99
- UmfeldsensorEnvironment sensor
- 1010
- ZuordnungAssignment
- 1111
- FahrmanöverartDriving maneuver type
- 1212
- FahrmanöverartDriving maneuver type
- 1313
- Graphgraph
- 1414
- Graphgraph
- 1515
- Steigungsschwellwert Slope threshold
- AA
- AbstandsparameterDistance parameters
- GG
- lineare Funktion (Gerade)linear function (even)
- HH
- Hochachsevertical axis
- MM
- MaximalwertMaximum value
- S1-S6S1-S6
- VerfahrensschritteProcedural steps
- SωSω
- GierratenmesssignalYaw rate measurement signal
- S'ωS'ω
- GierratenmesssignalYaw rate measurement signal
- S''ωS''ω
- GierratenmesssignalYaw rate measurement signal
- StSt
- Steigungpitch
- St'St'
- Steigungpitch
- St''St''
- Steigungpitch
- StsSts
- SteigungsschwellwertSlope threshold
- SteSte
- Steigungswertslope value
- St'eSt'e
- Steigungswertslope value
- tt
- ZeitTime
- t1t1
- ZeitTime
- t2t2
- ZeitTime
- t3t3
- ZeitTime
- Vv
- Geschwindigkeitspeed
- VeVe
- GeschwindigkeitswertSpeed value
- VSVS
- GeschwindigkeitsschwellwertSpeed threshold
- ω1-ωnω1-ωn
- GierratenmesswerteYaw rate measurements
- wAwaa
- GierratenwertYaw rate value
- ωBωB
- GierratenwertYaw rate value
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- 2022-05-19 DE DE102022112552.1A patent/DE102022112552A1/en active Pending
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