EP3837147A1 - Fahrassistenzverfahren für ein fahrzeug, steuereinheit, fahrassistenzsystem und fahrzeug - Google Patents

Fahrassistenzverfahren für ein fahrzeug, steuereinheit, fahrassistenzsystem und fahrzeug

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EP3837147A1
EP3837147A1 EP19755566.7A EP19755566A EP3837147A1 EP 3837147 A1 EP3837147 A1 EP 3837147A1 EP 19755566 A EP19755566 A EP 19755566A EP 3837147 A1 EP3837147 A1 EP 3837147A1
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EP
European Patent Office
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vehicle
driver assistance
speed
current
wheel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19755566.7A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Fabian Stein
Alfred PESCHKA
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3837147A1 publication Critical patent/EP3837147A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/40—Correcting position, velocity or attitude
    • G01S19/41—Differential correction, e.g. DGPS [differential GPS]

Definitions

  • the present invention relates to a driver assistance method for a vehicle, a control unit for a driver assistance system of a vehicle and a driver assistance system and a vehicle as such.
  • An essential aspect of such methods and systems is the ability of the vehicle to self-locate, for example with regard to a positioning and orientation of the vehicle in relation to a roadway, surrounding objects, the surrounding traffic and in particular in relation to a parking space or the like.
  • Low speed range for example when parking at less than 5 km / h, values with often insufficient measuring accuracy.
  • claim 1 has the advantage that also in
  • the circumferential wheel speed of one or more wheels of the vehicle is recorded directly, evaluated and used to determine the current speed and the current yaw rate of the vehicle.
  • the measurement of the wheel circumference speed of one or more wheels can be carried out with a higher measuring accuracy than the commonly used measurement values of wheel pulse counters. According to the invention, this also results in a higher overall accuracy in the self-localization of the underlying vehicle.
  • Driver assistance procedure becomes a respective current one
  • Wheel circumferential speed detected and provided by a wheel circumferential speed sensor detected and provided by a wheel circumferential speed sensor.
  • a time delay of a detected instantaneous wheel circumferential speed is compensated for by temporal extrapolation of measured values at an earlier measurement time to a current evaluation time.
  • a particularly simple configuration of the compensation can be achieved if it (i) by time integration from the earlier measurement time to the current evaluation time, (ii) on the basis of one or more measurement values for an instantaneous acceleration of the vehicle and / or on the basis of a single-track model of the Vehicle.
  • Another advantageous exemplary embodiment of the driver assistance method according to the invention results in a particularly advantageous and rapid feasibility of the individual with regard to an implementation
  • Exploited vehicle namely the relationship between the current speed and the current yaw rate of the vehicle on the one hand, which are to be determined, and the measurable values of the
  • Wheel circumferential speeds formed vector is applied.
  • the state of the vehicle describes in particular the current one
  • the distance traveled by a wheel contact point which can also be referred to as the current distance traveled by a wheel contact point, to one or more wheels of the vehicle can be taken into account.
  • a particularly high degree of accuracy in self-localization can be achieved if, in accordance with another advantageous development of the driver assistance method according to the invention, in addition to
  • Wheel circumferential speed a currently covered distance of the Contact point of one or more wheels of the vehicle is detected, evaluated and used to determine the current speed, the current yaw rate, a current position and / or a current orientation of the vehicle.
  • a respective currently covered distance of a respective contact point of a wheel of the vehicle can advantageously be recorded and made available via a respective wheel pulse counter, taking into account a value provided for the circumference of the wheel.
  • This measure can therefore be provided in an ESP system anyway
  • Wheel circumference speed of one or more wheels of the vehicle and a respective currently covered distance of the contact point of one or more wheels of the vehicle a Bayesian filter and in particular an extended Kalman filter for evaluating, for plausibility checking and / or for determining a current position and / or current orientation of the vehicle be fed.
  • Control unit for a driver assistance system of a vehicle is proposed, the control unit being set up, an inventive one
  • the present invention furthermore also relates to a driver assistance system for a vehicle as such, the driver assistance system being set up to initiate, execute, control and / or regulate a driver assistance method according to the invention, and / or the driver assistance system being a control unit designed according to the invention or an active connection to such a control unit designed according to the invention.
  • driver assistance method according to the invention and the driver assistance system according to the invention can be understood and implemented purely in terms of hardware, for example also as a device for controlling the operation of a vehicle.
  • implementation as an ASIC is conceivable.
  • a purely procedural implementation for example in connection with a computer implementation of the driver assistance method and driver assistance system according to the invention, is conceivable, preferably in connection with or as a method for controlling the operation of a vehicle.
  • Combined or mixed systems are also conceivable, in which partial aspects of the invention are hardware and / or software or
  • the present invention also provides a vehicle as such.
  • the vehicle according to the invention is set up to be used with a driving assistance method designed according to the invention.
  • the proposed vehicle is designed with a driver assistance system according to the invention.
  • Figure 1 shows a kind of a schematic block diagram
  • FIG. 2 shows a flow diagram of an embodiment of a
  • Driver assistance system in the manner of a driver assistance method.
  • FIG. 3 explains schematically various at a
  • Embodiment of the driver assistance system or driver assistance method according to the invention used parameters in relation to the state of an underlying vehicle.
  • FIGS. 4 to 7 show graphs to explain the mode of operation of
  • Figure 1 shows a kind of a schematic block diagram
  • Vehicle 1 designed according to the invention, which uses an embodiment of the driver assistance system 100 according to the invention and / or an embodiment of the driver assistance method T according to the invention.
  • the vehicle 1 according to the invention is shown schematically with a
  • Body 2 wheels 4, a drive 30 with drive train 31 and a system 40 for steering and braking with a steering and / or brake train 41.
  • a control unit designed according to the invention is also provided.
  • driver assistance system 100 for the underlying driver assistance system 100 according to the invention, which can also be designed, for example, as part of a vehicle or engine control and which via a control and / or detection line
  • control unit 50 is also connected to sensors 10 via the control and / or detection line 51, namely a first sensor 10-1 in the form of a sensor for the circumferential wheel speed and a second sensor 10-2 in the form of a wheel pulse counter.
  • corresponding measurement signals with respect to the sensors 10, 10-1, 10-2 of the control unit 50 are Wheel circumferential speed or with respect to the wheel speed or in terms of the wheel rotation angle supplied and using a
  • Bayesian filter and in particular a Kalman filter 20 one
  • Vehicle speed v and for the yaw rate w and on the other hand to generate values for the distance S covered by the respective contact point of a wheel 4, and to provide a position and / or orientation of the vehicle 1 in the environment with a high degree of reliability even at low speeds of the Provide vehicle 1.
  • FIG. 2 shows a flow diagram of an embodiment of an as
  • the core of the embodiment of the driver assistance method T according to FIG. 2 (i) is subdivided into a step T1 for determining the speed v and yaw rate w of a vehicle 1, (ii) a step T2 of the self-localization of the vehicle 1 on the basis of the provided
  • Detecting and evaluating the vehicle environment and (iv) a step T4 of controlling a vehicle assembly based on the self-localization and the evaluation of the vehicle environment.
  • Vehicle 1 is divided into a number of sub-steps T1-1 to T1-3.
  • the wheel circumferential speed V is detected in relation to one or more wheels 4, in particular by direct measurement with a corresponding sensor 10-1 for the wheel circumferential speed V of an assigned wheel 4.
  • any time delay that occurs when the wheel circumferential speed V is detected is compensated for, for example by temporal extrapolation into the future by means of time integration, as explained in detail below in connection with a preferred embodiment of the present invention.
  • speed v and yaw rate w of the underlying vehicle 1 are generated and made available.
  • the step T2 of the self-localization of the vehicle 1 can also be subdivided into a series of sub-steps T2-1 to T2-3 in one embodiment of the present invention.
  • a first sub-step T2-1 the currently traveled path S of a wheel contact point to one or more wheels 4 is recorded, in particular by direct measurement and / or in connection with measurement data read out from a WIC sensor 10-2 on the basis of a wheel radius,
  • a Bayesian filter and in particular a Kalman filter 20 are applied to the acquired data, namely to the
  • the data relating to the position and / or orientation of the vehicle 1 in its surroundings, which are generated with high reliability, are then used as a basis for evaluating the vehicle environment in step T3 and as a result of the control of at least one vehicle unit in step T4, for example in connection with the control a system 40 of steering and brake and / or a drive 30 of the vehicle 1.
  • Two critical and measurable aspects in the context of automated parking are (i) the presence or absence of curbs and (ii) the minimum required parking space for a given vehicle.
  • the impact of these aspects can be reduced to improve the customer experience.
  • a more precise localization of the vehicle while parking is an essential requirement.
  • the present invention proposes a new method of using information that can be derived from ordinary ESP systems.
  • Wheel pulse counters (English: Wheel Impulse Counter or WIC) can be read out. Although the corresponding measured values are available with a known, fixed time delay, they are subjected to a comparatively high error for the evaluation of the vehicle speed and the yaw rate by quantization and are therefore inaccurate and therefore do not allow precise self-localization in a vehicle application, for example in automated driving or parking.
  • Both are based on related signal preprocessing and corresponding timeout conditions.
  • V (v FrL V FrR V RrL V RrR ) T GR 4 . _. , , , ... ..
  • V J or wheel speeds are generated.
  • vehicle 1 can generally have four-wheel steering. This means that, according to the invention, all four wheels 4 of vehicle 1 can be steerable.
  • the dimension of the matrix to be inverted can be, for example, by
  • delay compensation can be introduced in other embodiments of the method according to the invention, so that In particular, measured values from sensors for wheel circumference speed or wheel rotation speed can be used.
  • Vehicle 1 - and the speed v of the vehicle 1 are given and as
  • Wheel speeds V also called wheel speeds or
  • Wheel circumferential speeds are designated (all terms are used synonymously) using a suitable transformation matrix
  • V H (u) z: (1.1.1)
  • the time derivative c to state c can be derived from
  • measured values for acceleration A and the center of rotation or center of rotation or the corresponding distance R of the center of rotation with respect to the single-track model must be available and known without significant delay.
  • an offset estimate must be implemented.
  • graphs 140, 150 show tracks 143-1 to 153-3 for various signals for yaw rate and speed as a function of time t, as part of a parallel parking scenario.
  • the solid tracks 143-1, 153-1 refer to
  • Reference systems were recorded with an inertial measurement unit coupled to the DGPS system to compensate for sensor errors, such as offset, drift and gain.
  • the values calculated from the wheel circumferential speeds or wheel speeds are shown in dashed lines as derived values or estimated values in tracks 143-2, 153-2. They have a time delay and are determined according to expression (1.1.7).
  • the measurements compensated by acceleration measurements with a time delay are shown in dotted lines in tracks 143-3, 153-3, the corresponding values are generated according to the expression (1.1.10).
  • the time is plotted on the abscissa 141 and 151 in the graphs 140 and 150 of FIGS. 4 and 5.
  • the yaw rate and the vehicle speed are plotted on the ordinates 142 and 152.
  • Measurements of values of the wheel circumferential speed V and values of a distance traveled from wheel contact points or wheel contact points S are fused or connected to one another.
  • the system function describes how the vehicle speed ve M, the vehicle yaw rate we R and the distances traveled R 4 of the wheel contact points develop over time.
  • T s is the sampling time.
  • P denote the contact point vectors.
  • d denotes the vector of the individual wheel rotation angles.
  • the measurement function h describes how the values of the measurements z can be determined as a function of the system states x and input values or input values u.
  • Vk and W k denote the values or estimates of values of the speed or the yaw rate using the above-mentioned approach.
  • Y is an auxiliary variable.
  • the matrices F and H are defined in connection with the expressions (1.2.6) and (1.2.7).
  • a Bayesian filter and in particular an extended Kalman filter according to the above scheme (1.2.5) is used to determine or estimate the values of v and w.
  • the complete state that contains S is determined.
  • s is corrected indirectly via the states or values of v and w.
  • the position of the vehicle 1 can be determined or estimated from the states or values of v and w and over the distance traveled, according to and in accordance with the path of the contact points.
  • the time is plotted on the abscissa 161 and 171 in graphs 160 and 170 of FIGS. 6 and 7.
  • the yaw rate and the vehicle speed are plotted on the ordinates 162 and 172.
  • the solid tracks 163-1 and 173-1 again refer to reference measurements, the dashed tracks 163-2 and 173-2 relate to values which were generated using a Bayesian filter and in particular an extended Kalman filter 20 (EKF).
  • EKF extended Kalman filter

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrassistenzverfahren (T) für ein Fahrzeug (1), bei welchem (i) eine momentane Geschwindigkeit (v) des Fahrzeugs (1) und eine momentane Gierrate (ω) des Fahrzeugs (1) ermittelt werden (T1) und (ii) auf der Grundlage der ermittelten momentanen Geschwindigkeit (v) und der ermittelten momentanen Gierrate (ω) des Fahrzeugs (1) ein Vorgang der Selbstlokalisierung des Fahrzeugs (1) durchgeführt wird (T2), wobei dazu eine momentane Radumfangsgeschwindigkeit (V) eines oder mehrerer Räder (4) des Fahrzeugs (1) direkt erfasst, ausgewertet und dem Ermitteln (T1) der momentanen Geschwindigkeit (v) und der momentanen Gierrate (ω) des Fahrzeugs (1) zu Grunde gelegt wird.

Description

Beschreibung
Titel
Fahrassistenzverfahren für ein Fahrzeug, Steuereinheit, Fahrassistenzsvstem und Fahrzeug
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrassistenzverfahren für ein Fahrzeug, eine Steuereinheit für ein Fahrassistenzsystem eines Fahrzeugs und ein Fahrassistenzsystem sowie ein Fahrzeug als solche.
Fahrassistenzverfahren und -Systeme für Fahrzeuge erfreuen sich steigender Beliebtheit. Ein wesentlicher Aspekt derartiger Verfahren und Systeme ist die Fähigkeit der Selbstlokalisation des Fahrzeugs, zum Beispiel im Hinblick auf eine Positionierung und Orientierung des Fahrzeugs in Bezug auf eine Fahrbahn, Umgebungsobjekte, den umgebenden Verkehr und insbesondere in Bezug auf eine Parklücke oder dergleichen.
Bei herkömmlichen Systemen und Verfahren wird auf Grund der
Echtzeitanforderungen derartiger Fahrassistenzverfahren und -Systeme auf Signale so genannter Radimpulszähler oder WICs (englische Abkürzung„wheel impulse counter“) zurückgegriffen. Diese liefern jedoch im
Niedriggeschwindigkeitsbereich, zum Beispiel beim Einparken mit weniger als 5 km/h, Werte mit häufig nicht ausreichender Messgenauigkeit.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Fahrassistenzverfahren mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass auch im
Niedriggeschwindigkeitsbereich Messwerte mit ausreichender Messgenauigkeit für eine Selbstlokalisation eines zu Grunde liegenden Fahrzeugs bereitgestellt werden. Dies wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch erreicht, dass ein Fahrassistenzverfahren für ein Fahrzeug geschaffen wird, bei welchem (i) eine momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs und eine momentane Gierrate des Fahrzeugs ermittelt werden und bei welchem (ii) auf der Grundlage der ermittelten momentanen Geschwindigkeit und der ermittelten momentanen Gierrate des Fahrzeugs ein Vorgang der Selbstlokalisierung des Fahrzeugs durchgeführt wird, wobei dazu eine momentane
Radumfangsgeschwindigkeit eines oder mehrerer Räder des Fahrzeugs direkt erfasst, ausgewertet und dem Ermitteln der momentanen Geschwindigkeit und der momentanen Gierrate des Fahrzeugs zu Grunde gelegt wird. Die Messung der Radumfangsgeschwindigkeit eines oder mehrerer Räder kann mit einer höheren Messgenauigkeit erfolgen als die üblicherweise verwendeten Messwerte von Radimpulszählern. Dadurch stellt sich erfindungsgemäß auch eine höhere Genauigkeit bei der Selbstlokalisation des zu Grunde liegenden Fahrzeugs insgesamt ein.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Fahrassistenzverfahrens wird eine jeweilige momentane
Radumfangsgeschwindigkeit durch einen Radumfangsgeschwindigkeitssensor erfasst und bereitgestellt.
Es ist von besonderem Vorteil, wenn bei einer Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Fahrassistenzverfahrens ein zeitlicher Verzug einer erfassten momentanen Radumfangsgeschwindigkeit durch zeitliche Extrapolation von Messwerten zu einem früheren Messzeitpunkt hin zu einem aktuellen Bewertungszeitpunkt kompensiert wird. Durch diese Maßnahme kann die bei vielen Radumfangsgeschwindigkeitsensoren auf Grund zeitlichen Verzugs nicht immer ausreichende Aktualität oder Präsenz der Messdaten kompensiert werden, so dass sich bevorzugt Vorteile einer Echtzeitanwendung einstellen.
Eine besonders einfache Ausgestaltung der Kompensation lässt sich erreichen, wenn diese (i) durch zeitliche Integration vom früheren Messzeitpunkt zum aktuellen Bewertungszeitpunkt, (ii) auf der Grundlage eines oder mehrerer Messwerte zu einer momentanen Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder auf der Grundlage eines Einspurmodells des Fahrzeugs erfolgt. Bei einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrassistenzverfahrens ergibt sich eine im Hinblick auf eine Implementation besonders vorteilhafte und schnelle Ausführbarkeit der einzelnen
Verarbeitungsschritte, wenn beim Ermitteln der momentanen Geschwindigkeit und der momentanen Gierrate des Fahrzeugs ein Vorgang der Mooreschen Pseudoinversion bereitgestellt und auf die ermittelten
Radumfangsgeschwindigkeiten angewandt wird. Durch diese vorgesehenen Maßnahmen wird in eleganter und gleichzeitig zuverlässiger Weise ein
Zusammenhang zwischen verschiedenen Größen, die den Zustand des
Fahrzeugs beschreiben ausgenutzt, nämlich der Zusammenhang zwischen der momentanen Geschwindigkeit und der momentanen Gierrate des Fahrzeugs einerseits, die zu bestimmen sind, und den messbaren Werten der
Radumfangsgeschwindigkeit.
Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass beim und zum Ermitteln der momentanen Geschwindigkeit und der momentanen Gierrate des Fahrzeugs eine Mooresche Pseudoinverse einer Transformationsmatrix zwischen einem Zustand des zu Grunde liegenden Fahrzeugs und einem von den einzelnen ermittelten Radumfangsgeschwindigkeiten gebildeten Vektor erzeugt und zum Bereitstellen der momentanen Geschwindigkeit und der momentanen Gierrate des Fahrzeugs auf den von den einzelnen ermittelten
Radumfangsgeschwindigkeiten gebildeten Vektor angewandt wird. Dabei beschreibt der Zustand des Fahrzeugs insbesondere die momentane
Geschwindigkeit und die momentane Gierrate des Fahrzeugs. Optional kann auch die zurückgelegte Weglänge eines Radkontaktpunkts, die auch als momentan zurückgelegte Weglänge eines Radkontaktpunkts bezeichnet werden kann, zu einem oder zu mehreren Rädern des Fahrzeugs berücksichtigt werden.
Ein Vorteil der Mooreschen Pseudoinversen besteht in ihrer analytisch angebbaren Darstellung und Struktur und ihrer Eigenschaft, eine zu Grunde liegende Norm ohne numerische Verfahren oder Iteration inhärent minimieren oder optimieren zu können.
Ein besonders hohes Maß an Genauigkeit bei der Selbstlokalisation lässt sich erreichen, wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrassistenzverfahrens zusätzlich zur
Radumfangsgeschwindigkeit eine momentan zurückgelegte Wegstrecke des Kontaktpunkts eines oder mehrerer Räder des Fahrzeugs erfasst, ausgewertet und dem Ermitteln der momentanen Geschwindigkeit, der momentanen Gierrate, einer momentanen Position und/oder einer momentanen Orientierung des Fahrzeugs zu Grunde gelegt wird.
Dabei kann in vorteilhafter weise eine jeweilige momentan zurückgelegte Wegstrecke eines jeweiligen Kontaktpunkts eines Rads des Fahrzeugs über einen jeweiligen Radimpulszähler unter Berücksichtigung eines bereitgestellten Werts für den Umfang des Rads erfasst und bereitgestellt werden. Durch diese Maßnahme können also in einem ESP-System ohnehin bereitgestellte
Messwerte erfindungsgemäß genutzt werden.
Dabei lässt sich die Genauigkeit weiter steigern, wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen
Fahrassistenzverfahrens eine jeweilige erfasste momentane
Radumfangsgeschwindigkeit eines oder mehrerer Räder des Fahrzeugs und eine jeweilige erfasste momentan zurückgelegte Wegstrecke des Kontaktpunkts eines oder mehrerer Räder des Fahrzeugs einem Bayesschen Filter und insbesondere einem erweiterten Kalmanfilter zur Bewertung, zur Plausibilisierung und/oder zur Bestimmung einer momentanen Position und/oder momentanen Orientierung des Fahrzeugs zugeführt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine
Steuereinheit für ein Fahrassistenzsystem eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes
Fahrassistenzverfahren zu initiieren, auszuführen, zu steuern und/oder zu regeln.
Ferner ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch ein Fahrassistenzsystem für ein Fahrzeug als solches, wobei das Fahrassistenzsystem eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Fahrassistenzverfahren zu initiieren, auszuführen, zu steuern und/oder zu regeln, und/oder wobei das Fahrassistenzsystem eine erfindungsgemäß ausgestaltete Steuereinheit oder eine Wirkverbindung zu einer derartigen erfindungsgemäß ausgestalteten Steuereinheit aufweist.
Das erfindungsgemäße Fahrassistenzverfahren und das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem können rein hardwaretechnisch, z.B. auch als Vorrichtung zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugs, aufgefasst und realisiert werden. Denkbar ist zum Beispiel eine Umsetzung als ASIC. Alternativ dazu ist eine rein verfahrenstechnische Umsetzung, zum Beispiel im Zusammenhang mit einer Computerimplementation des erfindungsgemäßen Fahrassistenzverfahrens und Fahrassistenzsystems, denkbar, vorzugsweise im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugs. Auch sind kombinierte oder gemischte Systeme denkbar, bei welchen Teilaspekte der Erfindung hardwaretechnisch und/oder softwaretechnisch oder
verfahrenstechnisch umgesetzt sind oder werden.
Des Weiteren schafft vorliegende Erfindung auch ein Fahrzeug als solches. Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist eingerichtet, mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Fahrassistenzverfahren verwendet zu werden. Alternativ oder zusätzlich ist das vorgeschlagene Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystem ausgebildet.
Kurzbeschreibung der Figuren
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben.
Figur 1 zeigt nach Art eines schematischen Blockdiagramms ein
erfindungsgemäß ausgestaltetes Fahrzeug, bei welchem eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Fahrassistenzverfahrens verwendet wird.
Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems nach Art eines Fahrassistenzverfahrens.
Figur 3 erläutert in schematischer Weise verschiedene bei einer
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems oder Fahrassistenzverfahrens verwendete Parameter in Bezug auf den Zustand eines zu Grunde liegenden Fahrzeugs.
Figuren 4 bis 7 zeigen Graphen zur Erläuterung der Wirkungsweise von
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Fahrassistenzsystems und Fahrassistenzverfahrens. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 7
Ausführungsbeispiele der Erfindung und der technische Hintergrund im Detail beschrieben. Gleiche und äquivalente sowie gleich oder äquivalent wirkende Elemente und Komponenten werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird die Detailbeschreibung der bezeichneten Elemente und Komponenten wiedergegeben.
Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in beliebiger Form voneinander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.
Figur 1 zeigt nach Art eines schematischen Blockdiagramms ein
erfindungsgemäß ausgestaltetes Fahrzeug 1 , welches eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems 100 und/oder eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrassistenzverfahrens T verwendet.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug 1 ist schematisch dargestellt mit einer
Karosserie 2, Rädern 4, einem Antrieb 30 mit Antriebstrang 31 und einem System 40 für Lenkung und Bremsen mit einem Lenk- und/oder Bremsstrang 41.
Vorgesehen ist des Weiteren eine erfindungsgemäß ausgestaltete Steuereinheit
50 für das zu Grunde liegende erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem 100, welche zum Beispiel auch als Teil einer Fahrzeug- oder Motorsteuerung ausgebildet sein kann und welche über eine Steuer- und/oder Erfassungsleitung
51 eine Verbindung herstellt mit dem Antrieb 30 und dem System 40 für Bremsen und Lenkung.
Ferner ist über die Steuer- und/oder Erfassungsleitung 51 die Steuereinheit 50 auch mit Sensoren 10 verbunden, nämlich einem ersten Sensor 10-1 in Form eines Sensors für die Radumfangsgeschwindigkeit und einem zweiten Sensor 10-2 in Form eines Radimpulszählers.
Im Betrieb des Fahrzeugs 1 werden über die Sensoren 10, 10-1 , 10-2 der Steuereinheit 50 entsprechende Messsignale im Hinblick auf die Radumfangsgeschwindigkeit bzw. im Hinblick auf die Raddrehzahl oder im Hinblick auf den Raddrehwinkel zugeführt und unter Verwendung eines
Bayesschen Filters und insbesondere eines Kalmanfilters 20 einer
Weiterverarbeitung und Analyse unterzogen, um einerseits Werte für die
Fahrzeuggeschwindigkeit v und für die Gierrate w und andererseits Werte für den vom jeweiligen Kontaktpunkt eines Rads 4 zurückgelegte Wegstrecke S zu generieren, bereitzustellen und daraus eine Position und/oder eine Orientierung des Fahrzeugs 1 im Umfeld mit einem hohen Grad an Zuverlässigkeit auch bei niedrigen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs 1 bereitzustellen.
Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines als
Fahrassistenzverfahren T ausgestalteten erfindungsgemäßen
Fahrassistenzsystems 100.
Dem Kern nach untergliedert sich die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrassistenzverfahrens T gemäß Figur 2 (i) in einen Schritt T1 zum Ermitteln von Geschwindigkeit v und Gierrate w eines Fahrzeugs 1 , (ii) einen Schritt T2 der Selbstlokalisierung des Fahrzeugs 1 auf der Grundlage bereitgestellter
Messwerte und/oder daraus abgeleiteter Daten, (iii) einen Schritt T3 des
Erfassens und Bewertens der Fahrzeugumgebung sowie (iv) einen Schritt T4 des Steuerns eines Fahrzeugaggregats auf Grund der Selbstlokalisierung und der Bewertung der Fahrzeugumgebung.
Der Schritt T 1 des Ermittelns von Geschwindigkeit v und Gierrate «des
Fahrzeugs 1 untergliedert sich in eine Reihe von Teilschritten T1-1 bis T1-3.
Im ersten Teilschritt T1-1 wird die Radumfangsgeschwindigkeit V in Bezug auf ein oder mehrerer Räder 4 erfasst, insbesondere durch direkte Messung mit einem entsprechenden Sensor 10-1 für die Radumfangsgeschwindigkeit V eines zugeordneten Rades 4.
Im zweiten Teilschritt T1 -2 wird ein gegebenenfalls auftretender zeitlicher Verzug bei der Erfassung der Radumfangsgeschwindigkeit V kompensiert, zum Beispiel durch zeitliche Extrapolation in die Zukunft mittels zeitlicher Integration, wie dies unten im Zusammenhang mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail erläutert ist. Im dritten Teilschritt T1 -3 werden schließlich Geschwindigkeit v und Gierrate w des zu Grunde liegenden Fahrzeugs 1 generiert und bereitgestellt.
Auch der Schritt T2 der Selbstlokalisierung des Fahrzeugs 1 kann bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in eine Reihe von Teilschritten T2-1 bis T2-3 untergliedert sein.
In einem ersten Teilschritt T2-1 wird der momentan zurückgelegte Weg S eines Radkontaktpunktes zu einem oder zu mehreren Rädern 4 erfasst, insbesondere durch direkte Messung und/oder im Zusammenhang mit aus einem WIC-Sensor 10-2 ausgelesenen Messdaten unter Zugrundelegung eines Radradius',
Raddurchmessers und/oder Radumfangs eines jeweils zugeordneten Rades 4 des Fahrzeugs 1.
In einem zweiten Teilschritt T2-2 wird ein Bayesscher Filter und insbesondere ein Kalmanfilter 20 auf die erfassten Daten angewandt, nämlich auf die
Geschwindigkeit v und die Gierrate «des zu Grunde liegenden Fahrzeugs 1 einerseits und auf die erfassten Daten zu den momentan zurückgelegten Wegstrecken S der Radkontaktpunkte andererseits.
Daraus ergibt sich dann eine Bestimmung und/oder Plausibilisierung von Position und/oder Orientierung des zu Grunde liegenden Fahrzeugs 1 in seinem Umfeld in einem weiteren Teilschritt T2-3.
Die so mit hoher Zuverlässigkeit erzeugten Daten hinsichtlich Position und/oder Orientierung des Fahrzeugs 1 in seiner Umgebung werden dann der Bewertung der Fahrzeugumgebung im Schritt T3 und in Folge der Steuerung mindestens eines Fahrzeugaggregats im Schritt T4 zu Grunde gelegt, zum Beispiel im Zusammenhang mit der Steuerung eines Systems 40 aus Lenkung und Bremse und/oder eines Antriebs 30 des Fahrzeugs 1.
Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert:
Präzise Fahrzeuqselbstlokalisierunq Eine erhöhte Kundenakzeptanz von automatisierten Parksystemen führt zu einem steigenden Einsatz derartiger Systeme. Durch den Anwender wird dabei die Leistung des Gesamtsystems bewertet und das Konzept der
Selbstlokalisierung spielt in diesem Zusammenhang eine große Rolle.
Zwei entscheidende und messbare Aspekte im Kontext des automatisierten Parkens sind (i) die Anwesenheit oder Abwesenheit von Bordsteinkanten und (ii) die erforderliche Mindestgröße eines Parkplatzes für ein gegebenes Fahrzeug. Der Einfluss dieser Aspekte kann reduziert werden, um die Erfahrung für den Kunden zu verbessern. Jedoch ist zum Erreichen eines derartigen Ziels, eine genauere Lokalisierung des Fahrzeugs während des Parkens eine wesentliche Voraussetzung.
Die vorliegende Erfindung schlägt ein neues Verfahren zum Verwenden von Information vor, die aus gewöhnlichen ESP-Systeme ableitbar ist.
Durch das erfindungsgemäße Vorgehen wird die Leistungsfähigkeit bei
Systemen des automatisierten Fahrens und Parkens erhöht, ohne dass neue oder zusätzliche Sensoren benötigt werden und ohne Notwendigkeit, neue und/oder zusätzliche Signale ESP-Systems auswerten zu müssen.
Herkömmliche Selbstlokalisierungsalgorithmen Verwenden bei niedrigen Geschwindigkeiten Informationen, die aus in ESP-System eingesetzten
Radimpulszählern (englisch: Wheel Impulse Counter oder WIC) ausgelesen werden können. Die entsprechenden Messwerte stehen zwar mit einem bekannten, festen zeitlichen Verzug zur Verfügung, sind jedoch zur Bewertung der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gierrate durch Quantisierung mit einem vergleichsweise hohen Fehler beaufschlagt und daher ungenau und erlauben somit keine präzise Selbstlokalisierung in einer Fahrzeuganwendung, zum Beispiel beim automatisierten Fahren oder Parken.
Herkömmlicherweise werden nicht die präziseren Messwerte aus Sensoren zu den Radumfangsgeschwindigkeiten oder Raddrehgeschwindigkeiten (Weglänge pro Zeiteinheit) verwendet.
Dies ist darauf zurückzuführen, (A) dass die Messwerte der Sensoren zur Radumfangsgeschwindigkeit oder Raddrehgeschwindigkeit unterhalb eines bestimmten Schwellenwerts der Erfassungszeit nicht unmittelbar verfügbar sind und
(B) dass die Messwerte der Sensoren zur Radumfangsgeschwindigkeit oder Raddrehgeschwindigkeit nur mit einem variablen Verzug verfügbar sind.
Beides beruht auf damit im Zusammenhang stehenden Signalvorverarbeitungen und entsprechenden Timeoutverhältnissen.
Schätzung der Fahrzeuqqeschwindiqkeit und Gierrate
Im Folgenden wird beschrieben, wie genaue Schätzungen für die
Fahrzeuggeschwindigkeit und für die Giergeschwindigkeit des zu Grunde liegenden Fahrzeugs 1 aus den vier verfügbaren Radumfangsgeschwindigkeiten
V = (vFrL VFrR VRrL VRrR)T G R4 . _ . . . . . .. . ..
V J oder Raddrehgeschwindigkeiten erzeugt werden.
Erfindungsgemäß kann das Fahrzeug 1 im Allgemeinen eine Vierradlenkung aufweisen. Das bedeutet, dass erfindungsgemäß sämtliche vier Räder 4 des Fahrzeugs 1 lenkbar sein können.
Außerdem kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und in der
Implementation als Algorithmus eine Echtzeitumsetzung erreicht werden, obschon bei einer Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Auswertung eine Matrixinversion enthalten ist.
Die Dimension der zu invertierenden Matrix kann beispielsweise durch
Verwendung eines Extended-Information-Filters gegenüber einem Extended- Kalmanfilters oder erweiterten Kalmanfilters so weit reduziert werden, dass das erfindungsgemäße Verfahren und der der Algorithmus wegen geringer
Rechenzeit echtzeitfähig bleiben.
Außerdem kann bei anderen Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens Verzögerungskompensation eingeführt werden, so dass insbesondere Messwerte aus Sensoren zur Radumfangsgeschwindigkeit oder Raddrehgeschwindigkeit verwendet werden können.
Geschwindigkeit und Gierrate eines Fahrzeugs aus den Radgeschwindigkeiten Wenn die Gierrate w - also die zeitliche Änderung des Gierwinkels des
Fahrzeugs 1 - und die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 gegeben sind und als
Zustand X (u w) ^ ^ dargestellt werden, können die
Raddrehgeschwindigkeiten V, die auch als Radgeschwindigkeiten oder
Radumfangsgeschwindigkeiten bezeichnet werden (sämtliche Begriffe werden synonym verwendet), mittels einer geeigneten Transformationsmatrix
H{u) G R4x 2 dU|-ch folgenden Ausdruck dargestellt werden:
V = H(u ) · z: (1.1.1)
H (u) = (cos ( d 7) rx sin d ry · cos d (1.1,2)
Es sind nur Werte zu Messungen der Radumfangsgeschwindigkeiten oder Radgeschwindigkeiten V gegeben, nicht jedoch der Zustand c als solcher.
Daher ist es wünschenswert, die beste Schätzung für den Zustand c zu finden, welche der Wert einer als Gütemaß der Bewertung gewählten zu Grunde liegende Norm - also hier z.B. der Minimumsnorm - minimiert min || V— H{u ) · x\ (1.1.4)
Dieses Problem kann gelöst werden, indem die der Matrix H(u) zugeordnete Pseudoinverse P^nv ( (u)) (statt der eigentlich erforderlichen Inversen) bestimmt und verwendet wird. Diese ist entweder die eindeutige Kleinste- Quadrate-Lösung oder es ist Kleinste-Quadrate-Lösung der Minimumsnorm nach 1.1.4: x = pinv ( H(u) ) · V (1.1.5)
Analytische Lösung von Pseudoinverse
Die Eleganz der erfindungsgemäßen Verwendung der Pseudoinversen pinv ( H(u )) besteht darin, dass die Pseudoinverse Pinv ( H(u )) für die Matrix H(u ) analytisch berechnet werden kann, wodurch das Berechnungsverfahren leicht in einer Echtzeitanwendung implementiert werden kann, zum Beispiel auf der Grundlage der nachfolgenden Ausdrücke 1.1.6:
Verzöqerunqskompensation für Fahrzeuqqeschwindiqkeit und Gierrate
Zu einem Zeitpunkt K = k-Ts ist eine direkte Geschwindigkeitsmessung mit dem Wert Vk auf Grund der Zeitverzögerung der Signale nicht verfügbar. Unter der Annahme, dass Messungen Vi zu der Zeit L = l-Ts mit k > I verfügbar sind, kann man die entsprechenden Zustände c bestimmen, zum Beispiel gemäß (1.1.7): xi = pinv (H (ui)) V i (1.1.7)
Eine Möglichkeit, Werte zum späteren Zeitpunkt K = k-Ts zu bestimmen kann zum Beispiel darin bestehen, die Änderungen im Zustand c über Zeit zu integrieren, also vom Zeitpunkt L bis zum Zeitpunkt K, zum Beispiel gemäß dem Ausdruck (1.1.8):
Die zeitliche Ableitung c zum Zustand c kann man aus
Beschleunigungsmessungen e ® und einem Einspurmodell ermitteln, welches den Abstand R. e R vom Zentrum der Rotation oder vom Drehzentrum liefert. Es ergibt sich der Ausdruck (1.1.9):
Damit ergibt sich eine Darstellung für den Zustand c zum Zeitpunkt K gemäß dem Ausdruck (1.1.10):
(1.1,10)
Zur Berechnung der Werte für eine derartige Darstellung gemäß dem Ausdruck (1.1.10) müssen Messwerte zur Beschleunigung A und zum Drehzentrum oder Rotationszentrum bzw. zum entsprechenden Abstand R des Drehzentrums hinsichtlich des Einspurmodells ohne signifikante Verzögerung zur Verfügung stehen und bekannt sein. Bei der Verwendung Messungen aus einem ESP- System hinsichtlich der Beschleunigung muss eine Offsetabschätzung implementiert werden.
Anwendung des Konzepts - Messung und Simulation
In den Figuren 4 und 5 sind in Form von Graphen 140, 150 Spuren 143-1 bis 153-3 zu verschiedenen Signale für Gierrate und Geschwindigkeit als Funktion der Zeit t dargestellt, und zwar als Teil eines Szenarios parallelen Parkens.
Die durchgezogenen Spuren 143-1 , 153-1 beziehen sich auf ein
Referenzsystem, welches zur Darstellung der tatsächlichen Gegebenheiten herangezogen wird. Die Messungen im Zusammenhang mit dem
Referenzsystem wurden mit einer Trägheitsmesseinheit aufgezeichnet, die mit DGPS-System gekoppelt war, um Sensorfehler zu kompensieren, zum Beispiel Offset, Drift und Gain.
Die aus den Radumfangsgeschwindigkeiten oder Radgeschwindigkeiten berechneten Werte werden als abgeleitete Werte oder Schätzwerte in den Spuren 143-2, 153-2 gestrichelt dargestellt. Sie weisen eine Zeitverzögerung auf und werden gemäß dem Ausdruck (1.1.7) bestimmt. Die durch Beschleunigungsmessungen im zeitlichen Verzug kompensierten Messungen werden in den Spuren 143-3, 153-3 punktiert dargestellt, die entsprechenden Werte werden gemäß dem Ausdruck (1.1.10) erzeugt.
In den Graphen 140 und 150 der Figuren 4 und 5 ist auf den Abszissen 141 und 151 die Zeit aufgetragen. Auf den Ordinaten 142 und 152 ist die Gierrate bzw. die Fahrzeuggeschwindigkeit aufgetragen.
Fusionskonzept
Unter Verwendung eines Bayesschen Filters und insbesondere eines erweiterten Kalmanfilters (extended Kalman filter) zusammen mit der oben beschriebenen Pseudoinversen zur eigentlichen Transformationsmatrix H(u) können
Messungen von Werten der Radumfangsgeschwindigkeit V und Werte einer zurückgelegten Strecke von Radkontaktpunkten oder Radaufstandspunkten S fusioniert oder miteinander verbunden werden.
Dazu werden eine Systemfunktion / e R8 und eine Messfunktion h e R9 eingeführt. Die Systemfunktion beschreibt, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit v e M, die Fahrzeuggierrate w e R und die zurückgelegten Wegstrecken s e R4 der Radaufstandspunkte sich mit der Zeit entwickeln. Es ergibt sich eine
Darstellung gemäß dem Ausdruck (1.2.1 ):
In dieser Darstellung ist Ts die Abtastzeit. Die Größen und P bezeichnen die Kontaktpunktvektoren. Die Größe d bezeichnet den Vektor der einzelnen Raddrehwinkel. Es ergeben sich folgende Komponentendarstellungen (1.2.2) für diese Größen:
Die Messfunktion h beschreibt, wie die Werte der Messungen z als Funktion der Systemzustände x und Eingabewerte oder Eingangswerte u bestimmt werden können. Es ergibt sich folgende Komponentendarstellung (1.2.3):
In dieser Darstellung treten folgende Größen gemäß der
Komponentendarstellung (1 .2.4) auf: Dabei bezeichnet die Größe S' die von dem entsprechenden
Radberührungspunkt zurückgelegte Wegstrecke, die auf der Grundlage des entsprechenden Umfangs des zugeordneten Rads 4 und dem aus dem WIC- Sensor ausgelesenen Wert ermittelt werden kann. Die Größen Vk und W k bezeichnen die Werte oder Schätzungen von Werten der Geschwindigkeit bzw. der Gierrate unter Verwendung des oben genannten Ansatzes.
Vorhersage - Zustand:
Vorhersage - Messung: (1 .2.5) Aktualisierung mit Messung:
In den Zusammenhängen gemäß (1.2.5) bezeichnen P die Systemkovarianz, S die Innovationskovarianz, K den Kalmangain, Q das Systemrauschen und R das
Messrauschen. Mit Y ist eine Hilfsgröße bezeichnet.
Die Matrizen F und H werden im Zusammenhang mit den Ausdrücken (1.2.6) und (1.2.7) definiert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Bayesscher Filter und insbesondere ein erweiterter Kalmanfilter gemäß dem obigen Schema (1.2.5) eingesetzt, um die Werte von v und w zu bestimmen oder zu schätzen. Im Allgemeinen wird dabei der vollständige Zustand ermittelt, welcher S enthält.
Dabei wird S allerdings nur aus v und w integriert. Dadurch kann die Position des Fahrzeugs 1 , welche aus und w berechnet werden kann, außerhalb des Filters ermittelt werden. Dafür ergibt sich die Darstellung gemäß dem Ausdruck (1 .2.6):
TT _j_ dh
Beachten ist dabei, dass n ' 9x gilt, weil die untere rechte (4 c 4)-Untermatrix von H keine Identitätsmatrix ist. Es ergibt sich:
Dabei kann s nicht direkt durch eine Messung von S beeinflusst werden.
Trotzdem wird s indirekt korrigiert über die Zustände oder Werte von v und w . Dadurch kann die Position des Fahrzeugs 1 bestimmt oder geschätzt werden, und zwar aus den Zuständen oder Werten von v und w und über den zurückgelegten Weg, und zwar gemäß und in Übereinstimmung mit dem Weg der Kontaktpunkte.
Simulationserqebnisse
In den Figuren 6 und 7 werden in den Graphen 160 und 170
Simulationsergebnisse für dieselbe Sequenz, wie sie oben beschrieben wurde, dargestellt.
In den Graphen 160 und 170 der Figuren 6 und 7 ist auf den Abszissen 161 und 171 die Zeit aufgetragen. Auf den Ordinaten 162 und 172 ist die Gierrate bzw. die Fahrzeuggeschwindigkeit aufgetragen.
Die durchgezogenen Spuren 163-1 und 173-1 beziehen sich wieder auf Referenzmessungen, die gestrichelt dargestellten Spuren 163-2 und 173-2 beziehen sich auf Werte, die unter Verwendung eines Bayesschen Filters und insbesondere eines erweiterten Kalmanfilters 20 (EKF) generiert wurden.
Zu erkennen ist, dass insbesondere während derjenigen Zeit, während der eine Pseudomessung der Geschwindigkeit v und Gierrate «verfügbar ist, die finale oder endgültige Bestimmung oder Schätzung durch den Bayesschen Filter und insbesondere den erweiterten Kalmanfilter 20 sehr gut sind. Die Genauigkeit Winkelrate kann weiter verbessert werden durch Pseudomessungen unter
Verwendung eines Einspurmodells oder einfach durch Messungen der Gierrate.

Claims

Ansprüche
1. Fahrassistenzverfahren (T) für ein Fahrzeug (1 ), bei welchem
- eine momentane Geschwindigkeit (v) des Fahrzeugs (1 ) und eine
momentane Gierrate ( w ) des Fahrzeugs (1 ) ermittelt werden (T1 ) und
- auf der Grundlage der ermittelten momentanen Geschwindigkeit (v) und der ermittelten momentanen Gierrate ( w ) des Fahrzeugs (1 ) ein Vorgang der Selbstlokalisierung des Fahrzeugs (1 ) durchgeführt wird (T2), wobei dazu eine momentane Radumfangsgeschwindigkeit ( V) eines oder mehrerer Räder (4) des Fahrzeugs (1 ) direkt erfasst, ausgewertet und dem Ermitteln (T1 ) der momentanen Geschwindigkeit (v) und der momentanen Gierrate ( w ) des Fahrzeugs (1 ) zu Grunde gelegt wird.
2. Fahrassistenzverfahren (T) nach Anspruch 1 , bei welchem eine jeweilige momentane Radumfangsgeschwindigkeit ( V) durch einen
Radumfangsgeschwindigkeitssensor erfasst und bereitgestellt wird.
3. Fahrassistenzverfahren (T) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem ein zeitlicher Verzug einer erfassten momentanen
Radumfangsgeschwindigkeit ( V) durch zeitliche Extrapolation von
Messwerten zu einem früheren Messzeitpunkt hin zu einem aktuellen Bewertungszeitpunkt, insbesondere (i) durch zeitliche Integration vom früheren Messzeitpunkt zum aktuellen Bewertungszeitpunkt kompensiert wird, (ii) auf der Grundlage eines oder mehrerer Messwerte zu einer momentanen Beschleunigung ( A ) des Fahrzeugs (1 ) und/oder auf der Grundlage eines Einspurmodells des Fahrzeugs (1 ).
4. Fahrassistenzverfahren (T) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem beim Ermitteln (T1 ) der momentanen Geschwindigkeit (v) und der momentanen Gierrate ( w ) des Fahrzeugs (1 ) ein Vorgang der Mooreschen Pseudoinversion bereitgestellt und auf die ermittelten
Radumfangsgeschwindigkeiten ( V) angewandt wird.
5. Fahrassistenzverfahren (T) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem beim und zum Ermitteln (T1 ) der momentanen Geschwindigkeit (v) und der momentanen Gierrate ( w ) des Fahrzeugs (1 ) eine Mooresche Pseudoinverse ( pinv(H(u ))) einer Transformationsmatrix (H(u)) zwischen einem Zustand (x) des Fahrzeugs (1 ) und einem von den einzelnen ermittelten Radumfangsgeschwindigkeiten ( V) gebildeten Vektor erzeugt und zum Bereitstellen der momentanen Geschwindigkeit (v) und der momentanen Gierrate ( w ) des Fahrzeugs (1 ) auf den von den einzelnen ermittelten Radumfangsgeschwindigkeiten ( V) gebildeten Vektor angewandt wird.
6. Fahrassistenzverfahren (T) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem
- zusätzlich eine momentan zurückgelegte Wegstrecke (S) des
Kontaktpunkts eines oder mehrerer Räder (4) des Fahrzeugs (1 ) erfasst, ausgewertet und dem Ermitteln (T1 ) der momentanen Geschwindigkeit (v), der momentanen Gierrate ( w ), einer momentanen Position und/oder einer momentanen Orientierung des Fahrzeugs (1 ) zu Grunde gelegt wird und insbesondere
- eine jeweilige momentan zurückgelegte Wegstrecke (S) eines jeweiligen Kontaktpunkts eines Rads (4) des Fahrzeugs (1 ) über einen jeweiligen Radimpulszähler unter Berücksichtigung eines bereitgestellten Werts für den Umfang des Rads (4) erfasst und bereitgestellt wird.
7. Fahrassistenzverfahren (T) nach Anspruch 6, bei welchem eine jeweilige erfasste momentane Radumfangsgeschwindigkeit ( V) eines oder mehrerer Räder (4) des Fahrzeugs (1 ) und eine jeweilige erfasste zurückgelegte Wegstrecke (S) des Kontaktpunkts eines oder mehrerer Räder (4) des Fahrzeugs (1 ) einem Bayesschen Filter (20) und insbesondere einem erweiterten Kalmanfilter (20) zur Bewertung, zur Plausibilisierung und/oder zur Bestimmung einer momentanen Position und/oder momentanen Orientierung des Fahrzeugs (1 ) zugeführt werden.
8. Steuereinheit (50) für ein Fahrassistenzsystem (100) eines Fahrzeugs (1 ), wobei die Steuereinheit (50) eingerichtet ist, ein Fahrassistenzverfahren (T) nach einem der vorangehenden Ansprüche zu initiieren, auszuführen, zu steuern und/oder zu regeln.
9. Fahrassistenzsystem (100) für ein Fahrzeug (1 ), wobei das
Fahrassistenzsystem (100) eingerichtet ist, ein Fahrassistenzverfahren (T) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zu initiieren, auszuführen, zu steuern und/oder zu regeln, und/oder eine Steuereinheit (50) nach Anspruch 8 oder eine Wirkverbindung zu einer derartigen Steuereinheit (50) aufweist.
10. Fahrzeug (1 ), welches eingerichtet ist, mit einem Fahrassistenzverfahren (T) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 verwendet zu werden, und/oder welches mit einem Fahrassistenzsystem (100) nach Anspruch 9
ausgebildet ist.
EP19755566.7A 2018-08-17 2019-08-09 Fahrassistenzverfahren für ein fahrzeug, steuereinheit, fahrassistenzsystem und fahrzeug Withdrawn EP3837147A1 (de)

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