KR20240107380A - 차량의 종방향 제어를 위한 방법 및 디바이스 - Google Patents

차량의 종방향 제어를 위한 방법 및 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR20240107380A
KR20240107380A KR1020247021611A KR20247021611A KR20240107380A KR 20240107380 A KR20240107380 A KR 20240107380A KR 1020247021611 A KR1020247021611 A KR 1020247021611A KR 20247021611 A KR20247021611 A KR 20247021611A KR 20240107380 A KR20240107380 A KR 20240107380A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
acceleration
trajectory
soll
target
Prior art date
Application number
KR1020247021611A
Other languages
English (en)
Inventor
고란 허스킥
아타 오바이시
알렉산더 퓌르시히
토마스 로더멜
클라우스-피터 쿤
피터 뵈쉬
안드레 켐프
Original Assignee
메르세데스-벤츠 그룹 아게
로베르트 보쉬 게엠베하
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 메르세데스-벤츠 그룹 아게, 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 메르세데스-벤츠 그룹 아게
Publication of KR20240107380A publication Critical patent/KR20240107380A/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14Adaptive cruise control
    • B60W30/143Speed control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001Planning or execution of driving tasks
    • B60W60/0015Planning or execution of driving tasks specially adapted for safety
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0002Automatic control, details of type of controller or control system architecture
    • B60W2050/0008Feedback, closed loop systems or details of feedback error signal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • B60W2520/105Longitudinal acceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/30Road curve radius
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/18Braking system
    • B60W2710/182Brake pressure, e.g. of fluid or between pad and disc
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/10Longitudinal speed
    • B60W2720/106Longitudinal acceleration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

본 발명은 시간(t)의 경과에 따라 차량(1)이 취해야 할 일련의 목표 포지션들(Pk-n 내지 Pk+m)을 지정하는 목표 궤적(Tsoll)의 함수로서의 차량(1)의 종방향 제어를 위한 방법으로서, 차량(1)의 실제 상태(Z)에 기초하여, 궤적 제어를 위한 제어기 구동 가속도(actrl)가 결정되고, 이를 통해 차량(1)은 목표 궤적(Tsoll)의 사양들에 따라 가속될 수 있는 방법에 관한 것이다. 차량(1)이 목표 궤적(Tsoll)을 따르는 경우, 차량(1)의 현재 포지션에서의 목표 궤적(Tsoll)의 곡률(K)은 목표 궤적(Tsoll)의 국지적 경로로부터 결정되며, 이에 의해 곡률(K)을 기반으로 곡률(K)이 증가함에 따라 감소하는 가속도 오프셋(aoffset)이 결정된다. 또한, 차량(1)이 목표 궤적(Tsoll)을 따르는 경우, 목표 궤적(Tsoll)에 기인하는 종방향 가속도가 차량(1)의 현재 포지션에서의 현재 궤적 가속도(arefPtOrth)로서 결정되고, 제어기 구동 가속도(actrl)는 최대로, 현재 궤적 가속도(arefPtOrth)와 가속도 오프셋(aoffset)의 합에 대응하는 값으로 제한된다. 차량(1)은 제한된 제어기 구동 가속도(actrl_lim)에 따라 가속된다. 본 발명은 또한 차량(1)의 종방향 제어를 위한 디바이스(2)에 관한 것이다.

Description

차량의 종방향 제어를 위한 방법 및 디바이스
본 발명은 차량의 종방향 제어를 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 차량의 종방향 제어를 위한 디바이스에 관한 것이다.
DE 10 2017 010 180 B3은 종방향 동적 사전-제어 설정점 변수 및 종방향 동적 제어 오차 변수들로부터 종속 가속도 제어 유닛에 대한 종방향 가속도 제어 신호를 생성하는 종방향 포지션 제어기를 통해 차량의 종방향 포지션을 제어하기 위한 디바이스 및 방법을 개시한다. 현재 시점에 대응하는 현재 제어 기준점 및 미리 결정 가능한 예정 시점에 대응하는 선행 제어 기준점이 제어-관련 시점들로서 결정된다. 제어 기준점들 각각에 대해, 종방향 포지션, 주행 속도 및 가속도의 현재 또는 예측된 실제/목표 편차들이 결정되고, 종방향 동적 제어 오차 변수들을 형성하기 위한 기초로서 사용된다. 또한, 제어 기준점들 각각에 대해 목표 가속도 값들이 결정되어 종방향 동적 사전-제어 목표값을 형성하기 위한 기초로서 사용된다. 종방향 동적 사전-제어 설정점은 제어 기준점들에 대해 결정된 가속도 설정점들을 가중치 방식으로 합산하여 형성된다.
본 발명의 목적은 차량의 종방향 제어를 위한 새로운 방법 및 새로운 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 문제는 청구항 1에 명시된 특징들을 갖는 방법 및 청구항 7에 명시된 특징들을 갖는 디바이스에 의해 해결된다.
본 발명의 유리한 실시예들은 종속 청구항들의 주제이다.
시간의 경과에 따라 차량이 취해야 할 일련의 목표 포지션들을 지정하는 목표 궤적의 함수로서의 차량의 종방향 제어를 위한 본 발명에 따른 방법에 있어서, 궤적 제어를 위한 제어기 구동 가속도는 차량의 실제 상태에 기초하여 결정되며, 이를 통해 차량은 목표 궤적의 사양들에 따라 가속될 수 있다. 차량이 목표 궤적을 따르는 경우, 차량의 현재 포지션에서의 목표 궤적의 곡률은 목표 궤적의 국지적 경로로부터 결정되며, 이에 의해 곡률이 증가함에 따라 감소하는 가속도 오프셋(acceleration offset)은 곡률을 기반으로 결정된다. 또한, 차량이 목표 궤적을 따르는 경우, 목표 궤적에 기인하는 종방향 가속도가 차량의 현재 포지션에서의 현재 궤적 가속도로서 결정된다. 제어기 구동 가속도는 최대로, 현재 궤적 가속도와 가속도 오프셋의 합에 대응하는 값으로 제한되며, 차량은 제한된 제어기 구동 가속도에 따라 가속된다.
자동 주행 차량(automated driving vehicle), 특히 고도의 자동 또는 자율 주행 차량(autonomously driving vehicle)의 궤적 제어는 자동 주행 기능을 구현하기 위한 기본 전제 조건이다. 여기에는 환경 검출 시스템으로부터의 데이터에 기초하여 차량이 향후 수행할 동작들의 결정이 수반된다. 이 결정의 결과는, 예를 들어 시간의 경과에 따른 도로 상의 차량의 포지션을 매핑하고 공지된 차량 환경에서의 이동 기준으로서의 역할을 하는 궤적이다. 궤적 제어는 가능한 한 정확하게 궤적을 따르기 위한 것이다. 어떤 이유로든 주요 종방향 포지션 제어 오차가 누적되면, 목표 포지션에서의 궤적 사양은 차량이 현재 위치하고 있는 도로 상의 실제 포지션에서의 궤적 사양에 대응하지 않게 된다. 이는 "목표 시간(target time)"이 계속 진행된다는 것을 의미한다. 예를 들어, 차량이 급커브길에 있을 때, 시간적 기준점, 즉 목표 포지션은 이미 궤적에 있어서 더 앞서 있기 때문에, 예를 들어 커브길 이후의 직선 경로 상에 있기 때문에 자동으로 가속될 위험이 있다.
이 방법에서는 국지적 기준점, 즉 차량의 실제 포지션과 시간적 기준점, 즉 궤적 내 차량의 목표 포지션 사이의 불일치가 차량의 종방향 제어에 고려된다. 이 방법은 목표 가속도 사양이 실제 포지션에서 너무 높을 경우 목표 가속도 사양을 제한하는 데 사용된다. 실제 포지션에서 이러한 곡률-종속 가속도 제한을 사용하면, 급커브길에서의 과도한 가속과 같은 과도한 가속에 기인한 위험한 상황들을 방지할 수 있다.
다시 말해, 이 방법은 연관된 시간에 계획된 포지션에 도달하는 것을 목표로 안전한 궤적 제어를 가능하게 하며, 이에 의해, 필요한 경우 실제 포지션에서의 가속도는 목표 포지션에서의 가속도 사양의 값보다 낮은 곡률-종속 가속도 제한에 의해 제한된다.
본 방법의 하나의 가능한 실시예에서, 차량의 실제 상태는 적어도, 차량의 실제 속도, 차량의 실제 가속도 및/또는 차량의 실제 포지션으로부터 형성된다. 실제 상태는 이러한 변수들을 사용하여 쉽게 묘사될 수 있으므로, 제어기 구동 가속도가 안정적으로 결정될 수 있다.
본 방법의 추가적으로 가능한 실시예에서, 실제 포지션 또는 일련의 목표 포지션들 중 다음 목표 포지션이 차량의 현재 포지션으로서 사용된다. 이를 통해 차량의 현재 포지션을 곡률을 결정하기에 충분한 정확도로 쉽게 결정할 수 있다.
본 방법의 추가적으로 가능한 실시예에서, 목표 궤적에 기인한 종방향 가속도는 목표 궤적의 연속적인 목표 포지션들 사이의 거리들의 시간적 변화로부터 결정된다. 이를 통해 현재 궤적 가속도를 쉽게 결정할 수 있다.
본 방법의 추가적으로 가능한 실시예에서, 목표 궤적은 궤적 제어기에 공급되며, 이를 통해 차량은 제어기 구동 가속도를 사용하여 목표 궤적의 사양들에 따라 가속될 수 있다. 제한된 제어기 구동 가속도는 가속도 제어 유닛에 공급되고, 가속도 제어 유닛은 궤적 제어기에 종속되어 차량의 실제 가속도를 제어 및/또는 조절한다.
본 방법의 추가적으로 가능한 실시예에서, 미리 결정된 제어기 구동 가속도와 제한된 제어기 구동 가속도 사이의 미리 결정된 차이가 초과되면, 목표 궤적이 재계산된다. 이러한 방식으로, 목표 궤적과 실제 궤적의 편차 및 이에 따른 결과로서의 제어기 구동 가속도와 보정된 제어기 구동 가속도의 편차가 최소화될 수 있다.
시간의 경과에 따라 차량이 취해야 할 일련의 목표 포지션들을 지정하는 목표 궤적의 함수로서의 차량의 종방향 제어를 위한 본 발명에 따른 디바이스는 차량의 실제 상태에 기초하여 궤적 제어를 위한 제어기 구동 가속도를 결정하기 위해 공급된 목표 궤적을 사용하는 궤적 제어기를 포함하고, 이를 통해 차량은 목표 궤적의 사양들에 따라 가속될 수 있다. 디바이스는 차량이 목표 궤적을 따르는 경우, 목표 궤적의 국지적 경로로부터 차량의 현재 포지션에서의 목표 궤적의 곡률을 결정하는 전처리 유닛을 더 포함한다. 또한, 전처리 유닛은 곡률을 사용하여 곡률이 증가함에 따라 감소하는 가속도 오프셋을 결정하고, 차량이 목표 궤적을 따르는 경우, 목표 궤적에 기인한 종방향 가속도는 차량의 현재 포지션에서의 현재 궤적 가속도로서 결정된다. 또한, 디바이스는 제어기 구동 가속도를 최대로, 현재 궤적 가속도와 가속도 오프셋의 합에 대응하는 값으로 제한하는 제한 유닛과, 궤적 제어기에 종속되어 제한된 제어기 구동 가속도에 따라 차량을 가속하는 가속도 제어 유닛을 포함한다.
차량의 종방향 제어에 있어서, 본 디바이스를 통해 국지적 기준점, 즉 차량의 실제 포지션과 시간적 기준점, 즉 궤적 내 차량의 목표 포지션 사이의 불일치를 고려할 수 있다. 본 디바이스는 목표 가속도 사양이 실제 포지션에서 너무 높으면 목표 가속도 사양을 제한한다. 실제 포지션에 있어서 이러한 곡률-종속 가속도 제한을 통해, 과도한 가속도, 예를 들어 급커브길에서의 과도한 가속도에 기인한 위험한 상황들을 방지할 수 있다.
다시 말해, 본 디바이스는 연관된 시간에 계획된 포지션에 도달하는 것을 목표로 안전한 궤적 제어를 가능하게 하며, 이에 의해 필요한 경우 실제 포지션에서의 가속도가 목표 포지션에서의 가속도 사양의 값보다 낮은 곡률-종속 가속도 제한에 의해 제한되게 된다.
본 디바이스의 가능한 일 실시예에서, 가속도 제어 유닛은 차량 제동 시스템이다. 이는 제한된 제어기 제어 가속도를 간단하고 안정적으로 설정하는 데 사용될 수 있다.
본 디바이스의 추가로 가능한 실시예에서, 디바이스는 미리 정의된 제어기 구동 가속도와 제한된 제어기 구동 가속도 사이의 미리 정의된 차이가 초과되는 경우 목표 궤적을 재계산하는 제어 오차 모니터링 유닛을 포함한다. 이러한 방식으로, 목표 궤적과 실제 궤적의 편차 및 이에 따른 결과로서의 제어기 구동 가속도와 보정된 제어기 구동 가속도의 편차를 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시예들의 예들이 도면들을 참조하여 이하 보다 상세히 설명된다.
도 1은 차량이 실제 포지션 및 목표 포지션에 있는 교통 상황에 대한 개략적인 평면도이고,
도 2는 시간의 경과에 따른 차량의 가속도 및 속도에 대한 개략도들이고,
도 3은 차량의 종방향 제어를 위한 디바이스의 개략적인 블록도이고,
도 4는 차량의 목표 궤적의 경로에 대한 개략도이다.
모든 도면들에서 대응하는 부분들은 동일한 참조 기호들로 표시되어 있다.
도 1은 차량(1)이 실제 포지션(Pist) 및 목표 포지션(Pk)에 있는 교통 상황과 여러 궤적 구간들(Tsoll1 내지 Tsoll3)을 갖는 목표 궤적(Tsoll)의 평면도이다. 도 2는 도 1에 따른 차량(1)의 가속도(a)와 속도(v)의 곡선들을 시간(t)의 함수로 도시한다.
차량(1)은 자동 주행, 특히 고도의 자동 또는 자율 주행을 위해 설계된다. 궤적 제어는 이러한 자동 주행 기능을 실현하기 위한 기본 전제 조건이다.
이 궤적 제어에서는 도 3에 더 자세히 도시되어 있는 환경 검출 시스템으로부터의 데이터(UD)에 기초하여, 차량(1)이 향후 어떤 동작들을 수행해야 할지 결정한다. 이 결정의 결과는 목표 궤적(Tsoll)으로, 예를 들어 시간(t)의 경과 동안 도로 상에서의 차량(1)의 포지션을 나타내며 공지된 차량 환경에서의 이동 기준으로서의 역할을 한다. 궤적 제어는 가능한 한 정확하게 궤적을 따르도록 의도된다. 어떤 이유로든 주요 종방향 포지션 제어 오차가 누적되면, 목표 포지션(Pk)에서의 궤적 사양은 차량(1)이 현재 위치하고 있는 도로 상의 실제 포지션(Pist)에서의 궤적 사양에 대응하지 않는다. 이는, "목표 시간"이 계속 진행된다는 것을 의미한다.
원형 교차로를 일 예로 사용하면, 예시는 자동화 차량(1)의 실제 포지션(Pist)이 목표 포지션(Pk)보다 뒤에 있음을 도시한다. 실제 포지션(Pist)은 원형 교차로 내에 위치되지만, 목표 포지션(Pk)은 원형 교차로를 벗어난 후 이미 원형 교차로 밖에 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 목표 궤적(Tsoll)에 할당된 속도 프로파일과 가속도 프로파일에 따라, 차량(1)은 원형 교차로 내 궤적 구간(Tsoll2)에서 낮은 정속(v)으로 주행하고, 원형 교차로 이후 궤적 구간(Tsoll3)에서 더 높은 속도(v)에 도달할 때까지 더 강하게 가속하도록 의도되어 있다. 궤적 구간(Tsoll3)에 대해 의도된 가속도 프로파일은 궤적 구간(Tsoll2)에 있어서의 도로 구조와 함께 사용하기에 적합하지 않다.
그러나 도 1에 도시된 바와 같이, 시간적 기준점, 즉 궤적 구간(Tsoll3)에 있어서의 목표 포지션(Pk)과 국지적 기준점, 즉 궤적 구간(Tsoll2)에 있어서의 실제 포지션(Pist)이 멀리 떨어져 있기 때문에, 시간적 기준점이 이미 더 앞서, 본 경우에는 원형 교차로를 지나 궤적 구간(Tsoll3)에 있어서의 직선 상에 있으므로 차량(1)이 원형 교차로 내 궤적 구간(Tsoll2) 상에서 위치하고 자동으로 가속할 위험이 있다.
이 상황에서 전형적인 궤적 제어기는 종방향 포지션 오차를 보정하려는 시도를 하고, 차량(1)은 원형 교차로에서 더 빠르게 가속된다. 경로에 있어서의 곡률(K)이 얼마나 큰지에 따라, 이러한 상황은 일반적으로 바람직하지 않으며 잠재적으로 위험할 수 있다.
이러한 오차들은 차량(1)의 자동 운전을 위해 시스템에 소위 제어 오차 모니터링 모듈이 존재하는 경우에도 발생할 수 있으며, 제어 오차 모니터링 모듈은 제어 오차가 더 커지면 목표 궤적(Tsoll)을 재조정한다. 예를 들어, 제어 오차가 상대적으로 크지만 목표 궤적(Tsoll) 재설정을 위한 규정된 임계값 미만인 경우가 이에 해당한다.
그러나 실제 포지션(Pist)이 여전히 궤적 구간(Tsoll2) 대신 궤적 구간(Tsoll1)에 있고 차량(1)이 여전히 감속 중인 경우, 안전과 관련된 문제가 발생하지 않는다. 이 경우, 제어 오차는 훨씬 더 증가하지만 원치 않는 가속도(a)는 발생하지 않는다.
도 3은 차량(1)의 종방향 제어를 위한 디바이스(2)의 블록도를 도시한다.
디바이스(2)는 환경 검출 센서(4)를 통해 기록된 데이터(UD)를 기반으로 목표 궤적(Tsoll)을 계획하는 궤적 계획 모듈(3.1)을 구비한 제1 컴퓨팅 유닛(3)을 포함한다.
실제 포지션(Pist)과 목표 포지션(Pk)의 편차로 인해 자동 주행 모드에서 차량(1)의 조정되지 않은 가속도들(a)이 야기되는 도 1 및 도 2에 예시된 문제를 해결하기 위해, 목표 궤적(Tsoll)은 전처리 모듈(5.1), 궤적 제어기(5.2), 특성 곡선(5.3), 최대값 검출기(5.4) 및 제한 유닛(5.5)을 구비한 추가 컴퓨팅 유닛(5)에 공급된다.
차량(1)이 목표 궤적(Tsoll)을 따르는 경우, 전처리 모듈(5.1)은 목표 궤적(Tsoll)의 국지적 경로로부터 차량(1)의 현재 포지션에 있어서의 목표 궤적(Tsoll)의 곡률(K)을 도출한다.
전처리 모듈(5.1)은 차량(1)의 가속도(a)를 곡률(K)의 함수로서 나타내는 특성 곡선(5.3)을 사용하여, 특히 예측된 향후 정보를 사용하여 곡률(K)이 증가함에 따라 감소하는 가속도 오프셋(aoffset)을 곡률(K)의 함수로서 결정한다. 이 가속도 오프셋(aoffset)은 노면의 마찰 값의 함수로도 형성될 수 있으며 허용 가능한 가속도 편차를 형성한다.
또한, 차량(1)이 목표 궤적(Tsoll)을 따르는 경우, 전처리 모듈(5.1)은 목표 궤적(Tsoll)에 기인한 종방향 가속도를 차량(1)의 현재 포지션, 예를 들어 실제 포지션(Pist)에 있어서의 현재 궤적 가속도(arefPtOrth)로서 결정하여 이를 제한 유닛(5.5)에 공급한다. 이 궤적 가속도(arefPtOrth)는 차량(1)의 현재 포지션에 가장 가까운 궤적 지점에서 기준 가속도를 형성한다.
차량(1)의 실제 포지션(Pist)과 달리, 도 4에 더 자세히 도시된 목표 궤적(Tsoll)의 일련의 목표 포지션들(Pk-n 내지 Pk+m)로부터의 다음 목표 포지션(Pk)도 차량(1)의 현재 포지션으로서 사용될 수 있다.
목표 궤적(Tsoll)에 기인하는 종방향 가속도는 도 4에 더 자세히 도시된 목표 궤적(Tsoll)의 연속적인 목표 포지션들(Pk-n 내지 Pk+m)의 거리들에 있어서의 시간적 변화로부터 결정될 수 있다.
가속도 오프셋(aoffset) 및 궤적 가속도(arefPtOrth)가 합산되어 형성된 합이 제한 유닛(5.5)에 공급된다.
또한, 궤적 제어기(5.2)는 공급된 목표 궤적(Tsoll)을 사용하여 차량(1)의 실제 상태(Z)에 기초하여 궤적 제어를 위한 제어기 구동 가속도(actrl)를 결정하고, 이를 통해 차량(1)은 목표 궤적(Tsoll)의 사양들에 따라 가속될 수 있다. 차량(1)의 실제 상태(Z)는 예를 들어, 차량(1)의 실제 속도(vist), 실제 가속도(aist) 및 실제 포지션(Pist)에 의해 특징지어진다.
제한 유닛(5.5)을 통해, 가속도 오프셋(aoffset) 및 궤적 가속도(arefPtOrth) 및 구동 가속도(actrl)의 합의 최소값은,
에 따라 제한된 제어기 구동 가속도(actrl_lim)를 계산하는 데 사용된다.
양의 파라미터(Par)보다 큰 궤적 가속도들(arefPtOrth)만 고려되며, 그렇지 않으면 차량(1)이 감속 단계에서 정지하게 된다. 이 경우, 음의 궤적 가속도(arefPtOrth)는 후속 가속 단계에서 양의 제어기 구동 가속도(actrl)보다 항상 작다.
제한된 제어기 구동 가속도(actrl_lim)는 가속도 제어 유닛(6)에 공급되며, 가속도 제어 유닛(6)은 궤적 제어기(5.2)에 종속되어 제한된 제어기 구동 가속도(actrl_lim)에 따라 차량(1)을 가속한다. 가속도 제어 유닛(6)은 예를 들어, 차량 제동 시스템이다. 이러한 방식으로, 제어 시스템 출력은 허용 가능한 곡률-종속 편차에 의해 상향 상쇄되는 국지적 궤적 가속도(arefPtOrth)보다 크지 않다.
따라서, 도 1에 도시된 상황에서 차량(1)이 실제 포지션(Pist)에서 바람직하지 않게 강하게 가속되지 않을 수 있다. 반면에, 직선 도로에서는 차량(1)이 충분히 강하게 가속되어 제어 오차를 보상할 수 있다.
도 4는 차량(1)의 가능한 목표 궤적(Tsoll)의 경로를 도시한다. 목표 궤적(Tsoll)은 시간(t)의 경과에 따라 차량(1)이 개개의 시점들(tk-n 내지 tk+m)에서 취해야 할 일련의 목표 포지션들(Pk-n 내지 Pk+m)을 지정한다.
1 차량
2 디바이스
3 컴퓨팅 유닛
3.1 궤적 계획 모듈
4 환경 검출 센서 시스템
5 컴퓨팅 유닛
5.1 처리 모듈
5.2 궤적 제어기
5.3 특성 곡선
5.4 최대값 검출기
5.5´ 제한 유닛
6 가속도 제어 유닛
a 가속도
actrl 제어기 구동 가속도
actrl_lim 제한된 제어기 구동 가속도
aist 실제 가속도
aoffset 가속도 오프셋
arefPtOrth 궤적 가속도
K 곡률
Par 파라미터
Pist 실제 포지션
Pk-n 내지 Pk+m 목표 포지션
t 시간
tk-n 내지 tk+m 시점
Tsoll 목표 궤적
Tsoll1 내지 Tsoll3 궤적 구간
UD 데이터
v 속도
vist 실제 속도
Z 실제 상태

Claims (9)

  1. 시간(t)의 경과에 따라 차량(1)이 취해야 할 일련의 목표 포지션(target position)들(Pk-n 내지 Pk+m)을 지정하는 목표 궤적(target trajectory)(Tsoll)의 함수로서의 차량(1)의 종방향 제어를 위한 방법으로서,
    - 상기 차량(1)의 실제 상태(Z)에 기초하여, 궤적 제어를 위한 제어기 구동 가속도(actrl)가 결정되고, 이에 의해, 상기 차량(1)은 상기 목표 궤적(Tsoll)의 사양들에 따라 가속될 수 있으며,
    - 상기 차량(1)이 상기 목표 궤적(Tsoll)을 따르는 경우, 상기 차량(1)의 현재 포지션에서의 상기 목표 궤적(Tsoll)의 곡률(K)은 상기 목표 궤적(Tsoll)의 국지적 경로로부터 결정되고,
    - 상기 곡률(K)을 기반으로, 곡률(K)이 증가함에 따라 감소하는 가속도 오프셋(acceleration offset)(aoffset)이 결정되고,
    - 상기 차량(1)이 상기 목표 궤적(Tsoll)을 따르는 경우, 상기 목표 궤적(Tsoll)에 기인하는 종방향 가속도가 상기 차량(1)의 현재 포지션에서의 현재 궤적 가속도(arefPtOrth)로서 결정되고,
    - 상기 제어기 구동 가속도(actrl)는 최대로, 상기 현재 궤적 가속도(arefPtOrth)와 상기 가속도 오프셋(aoffset)의 합에 대응하는 값으로 제한되며, 그리고
    - 상기 차량(1)은 상기 제한된 제어기 구동 가속도(actrl_lim)에 따라 가속되는,
    차량의 종방향 제어를 위한 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 차량(1)의 실제 상태(Z)는 적어도, 상기 차량(1)의 실제 속도(vist), 실제 가속도(aist) 및/또는 실제 포지션(Pist)으로부터 형성되는,
    차량의 종방향 제어를 위한 방법.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    실제 포지션(Pist) 또는 상기 일련의 목표 포지션들(Pk-n 내지 Pk+m)로부터의 다음 목표 포지션(Pk)이 상기 차량(1)의 현재 포지션으로서 사용되는,
    차량의 종방향 제어를 위한 방법.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표 궤적(Tsoll)에 기인하는 종방향 가속도는 상기 목표 궤적(Tsoll)의 연속적인 목표 포지션들(Pk-n 내지 Pk+m) 사이의 거리들의 시간적 변화로부터 결정되는,
    차량의 종방향 제어를 위한 방법.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 목표 궤적(Tsoll)은 궤적 제어기(5.2)에 공급되며, 이를 통해 상기 차량(1)은 상기 제어기 구동 가속도(actrl)를 사용하여 상기 목표 궤적(Tsoll)의 사양들에 따라 가속될 수 있으며, 그리고
    - 상기 제한된 제어기 구동 가속도(actrl_lim)는 가속도 제어 유닛(6)에 공급되고, 상기 가속도 제어 유닛(6)은 상기 궤적 제어기(5.2)에 종속되고 그리고 상기 차량(1)의 실제 가속도(a)를 제어하고 그리고/또는 조절하는,
    차량의 종방향 제어를 위한 방법.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    미리 결정된 제어기 구동 가속도(actrl)와 상기 제한된 제어기 구동 가속도(actrl_lim) 사이의 미리 결정된 차이가 초과되는 경우, 상기 목표 궤적(Tsoll)의 재계산이 수행되는,
    차량의 종방향 제어를 위한 방법.
  7. 시간(t)의 경과에 따라 차량(1)이 취해야 할 일련의 목표 포지션들(Pk-n 내지 Pk+m)을 지정하는 목표 궤적(Tsoll)의 함수로서의 차량(1)의 종방향 제어를 위한 디바이스(2)로서,
    - 궤적 제어기(5.2) ─ 상기 궤적 제어기(5.2)는 상기 차량(1)의 실제 상태(Z)에 기초하여 궤적 제어를 위한 제어기 구동 가속도(actrl)를 결정하기 위해 상기 궤적 제어기(5.2)에 공급된 목표 궤적(Tsoll)을 사용하며, 이를 통해 상기 차량(1)은 상기 목표 궤적(Tsoll)의 사양들에 따라 가속될 수 있음 ─ ,
    - 전처리 유닛 (5.1) ─ 상기 전처리 유닛(5.1)은,
    - 상기 차량(1)이 상기 목표 궤적(Tsoll)을 따르는 경우, 상기 목표 궤적(Tsoll)의 국지적 경로로부터 상기 차량(1)의 현재 포지션에서의 상기 목표 궤적(Tsoll)의 곡률(K)을 결정하고,
    - 상기 곡률(K)을 기반으로, 상기 곡률(K)이 증가함에 따라 감소하는 가속도 오프셋(aoffset)을 결정하며.
    - 상기 차량(1)이 상기 목표 궤적(Tsoll)을 따르는 경우, 상기 목표 궤적(Tsoll)에 기인하는 종방향 가속도를 상기 차량(1)의 현재 포지션에서의 현재 궤적 가속도(arefPtOrth)로서 결정함 ─ ,
    - 상기 제어기 구동 가속도(actrl)를 최대로, 상기 현재 궤적 가속도(arefPtOrth)와 가속도 오프셋(aoffset)의 합에 대응하는 값으로 제한하는 제한 유닛(5.5),
    - 상기 궤적 제어기(5.2)에 종속되는 가속도 제어 유닛(6) ─ 상기 가속도 제어 유닛(6)은 상기 제한된 제어기 구동 가속도(actrl_lim)에 따라 상기 차량(1)을 가속함 ─ 이 제공되는,
    차량의 종방향 제어를 위한 디바이스(2).
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 가속도 제어 유닛(6)은 차량 제동 시스템(vehicle braking system)인,
    차량의 종방향 제어를 위한 디바이스(2).
  9. 제7 항 또는 제8 항에 있어서,
    미리 결정된 제어기 구동 가속도(actrl)와 제한된 제어기 구동 가속도(actrl_lim) 사이의 미리 결정된 차이가 초과되는 경우, 상기 목표 궤적(Tsoll)의 재계산을 수행하는 제어 오차 모니터링 유닛(control error monitoring unit)을 포함하는,
    차량의 종방향 제어를 위한 디바이스(2).
KR1020247021611A 2021-11-30 2022-11-15 차량의 종방향 제어를 위한 방법 및 디바이스 KR20240107380A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021213486.6 2021-11-30
DE102021213486.6A DE102021213486B4 (de) 2021-11-30 2021-11-30 Verfahren und Vorrichtung zur Längsregelung eines Fahrzeugs
PCT/EP2022/081896 WO2023099193A1 (de) 2021-11-30 2022-11-15 Verfahren und vorrichtung zur längsregelung eines fahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240107380A true KR20240107380A (ko) 2024-07-09

Family

ID=84389012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020247021611A KR20240107380A (ko) 2021-11-30 2022-11-15 차량의 종방향 제어를 위한 방법 및 디바이스

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4429926A1 (ko)
KR (1) KR20240107380A (ko)
CN (1) CN118354951A (ko)
DE (1) DE102021213486B4 (ko)
WO (1) WO2023099193A1 (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6233515B1 (en) * 1998-12-07 2001-05-15 Jaguar Car, Limited Adaptive vehicle cruise control system and methodology
JP6642334B2 (ja) 2016-08-25 2020-02-05 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
DE102017010180B3 (de) 2017-10-30 2019-04-04 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Längsposition eines Fahrzeugs
WO2019142607A1 (ja) * 2018-01-19 2019-07-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 運転支援装置、運転支援方法及び運転支援システム
DE102018210648A1 (de) 2018-06-28 2020-01-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Längsführendes Fahrerassistenzsystem in einem Kraftfahrzeug
DE102018125250B4 (de) * 2018-10-12 2020-10-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Steuereinheit zur Führung eines Fahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
CN118354951A (zh) 2024-07-16
DE102021213486A1 (de) 2023-06-01
EP4429926A1 (de) 2024-09-18
DE102021213486B4 (de) 2023-09-21
WO2023099193A1 (de) 2023-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8359149B2 (en) Method for integrating multiple feature adaptive cruise control
CN107054360B (zh) 用于自动控制带有侦察车的跟随车的方法和系统
JP6651642B2 (ja) 車両制御装置
CN109070765B (zh) 列车控制装置、方法以及计算机可读取的记录介质
CN111295317B (zh) 驾驶员辅助系统、机动车辆以及用于调节车辆动力学的方法
CN104973125B (zh) 避让辅助
US10328938B2 (en) Adaptive cruise control system for motor vehicles
CN111845766B (zh) 自动化控制汽车的方法
US7212907B2 (en) System for influencing the speed of a motor vehicle
CN109867103B (zh) 自动搬运车
WO2018066024A1 (ja) 車両制御装置
US7162361B2 (en) System for influencing the speed of a motor vehicle
CN107757620A (zh) 用于运行自动化机动车的方法和设备
CN110893850A (zh) 一种车辆纵向速度规划方法和纵向速度规划装置
CN114364590A (zh) 用于预测性控制机动车辆运动的装置
CN107428341A (zh) 用于适配车辆的车辆速度的方法和设备
CN115407763A (zh) 用于对车辆进行轨迹规划的方法和设备
US9776509B2 (en) Method and apparatus for adaptive cruise control in a road vehicle
Lee et al. A unified framework of adaptive cruise control for speed limit follower and curve speed control function
KR20240107380A (ko) 차량의 종방향 제어를 위한 방법 및 디바이스
EP4045370A1 (en) Adaptive cruise control
JP4425302B2 (ja) 車両交通管理装置
KR20240110880A (ko) 차량의 종방향 제어를 위한 방법 및 디바이스
JPH0690508A (ja) 自動列車運転装置
CN112839857A (zh) 用于轨道车辆的自动化的车辆侧的控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal