SE518108C2 - Förfarande och anordning för reglering av ett fordons hastighet - Google Patents

Description

518108 2. kationer föreligger. När en i systemet förinställd tidrymd löpt till ända återupptager avståndsregleringen sin drift automatiskt med de tidigare inställda parametrarna. Noga räknat kör således ej regleringen utan föraren fordonet under ett filbyte.

Uppgift, lösning och fördelar hos uppfinningen.

Avsikten med föreliggande uppfinning är att föreslå ett förfarande och en därpå base- rad anordning som reglerar hastigheten hos ett fordon under hänsynstagande till fram- forkörande fordon även när och under den tid det reglerade fordonet byter fil.

Enligt uppfinningen löses uppgiften därigenom, att när indikatorer föreligger för be- gynnande eller avsett filbyte breddas det frarnförliggande område, till vilken hänsyn tas för avståndsreglering. Härtill firms medel, som detekterar de fitaxnförkörande fordonen och bestämmer åtminstone deras avstånd, deras hastighet och deras vinkel till det reg- lerade fordonet. Ytterligare medel bestärmner med hjälp av fordonsdynamiska data såsom exempelvis girhastighet, styrvinkel, tväracceleration och/eller med hjälp av hjulvarvtal ett kommande kursområde för det reglerade fordonet. I idealfallet täcker detta samma område som det fortsatta förloppet för den körfil, i vilken det reglerade fordonet befmner sig. Vid nonnal körning inom denna fil tages för avständsregleringen hänsyn endast till de fordon, som befmner sig i detta bestämda förväntade kursområde för det reglerade fordonet. När indikatorer för filbyte föreligger vidgas nu detta förvän- tade kursområde med upp till en fil- eller körbanebredd. i I det fall att därigenom ett flertal framförkörande fordon kan komma ifråga som regle- ringsmål väljes det fordon, som vid det reglerade fordonet framkallar den lägsta bör- accelerationen. Härvid betraktas en eventuellt erforderlig retardation som negativ acce- leration.

Utvidgningen av det förväntade kursområdet reduceras åter när fullbordar filbyte av- kärmes och/eller när indikatorerna för avsett och/eller begynnande filbyte kvarligger under en viss tid. Denna tid ligger därvid företrädesvis mellan 2 och 5 sekimder.

Q o a ~ o n 10 15 20 =ÃÉ3° 518108 3 Det avsedda eller begynnande filbytet kan avkännas med hjälp av kördynamiska stor- heter såsom åter igen girhastigheten, styrvinkeln och/eller tväraccelerationen, med hjälp av körriktningsvisaren och/eller med hjälp av en videobildbearbetning.

En fördel med förfarandet enligt uppfinningen är att hänsyn till de i bredvidliggande fil liggande fordonen tages redan tidigt för regleralgoritrnen. Därigenom erhålles en tidi- gare övergång vid övertagandet av ett nytt regleringsmål. Uppträdandet hos det regle- rade fordonet blir därigenom totalt sett mer komfortabelt och smidigare att fullfölja.

Dessutom höjer det tidiga hänsynstagandet till ett fordon i bredvidliggande fil säkerhe- ten eftersom en eventuellt nödvändig retardation exempelvis genom bromspåverkan kan inledas redan innan filbytet avslutas.

Beskrivning av ett utföringsexempel.

Nedan beskrives ett utfóringsexempel av uppfinningen närmare under hänvisning till åtföljande ritning. Denna visar i fig. la och b två möjliga scenarier, i vilka ett filbyte kan ske, och fig. 2 återger ett blockschema inklusive ett flödesschema för en anordning enligt upp- finningen.

I fig. la visas en rakt förlöpande trefilig väg, vars vänstra, rnittersta och högra fil be- tecknas med 11, 12 resp. 13. I rnittfilen finns ett fordon 14 med en regleringsanordning enligt uppfinningen. Framför det reglerade fordonet 14 firms tre framtörkörande fordon 15, 16 och 17 i varsin fil. Utgående 'från fronten hos det reglerade fordonet 14 ingrän- sar två V-formigt forlöpande linjer med en öppningsvinkel or betraktningsonrrådet hos en vinkelupplösande avstånds- och hastighetssensor. Denna kan exempelvis vara en flerstrålig och/eller rörlig radar- eller lasersensor. En tåtstreckad yta 18 betecknar ett som framtida fil för det reglerade fordonet bestämt område. Detta öppnar sig här exempelvis V-forrnigt från det reglerade fordonets 14 front fram till bredden hos den verkliga filen och ligger idealiskt så, att den täcker filen 12 i det reglerade fordonets 14 färdriktning. Det framförkörande fordonet 16, som befinner sig i filen 12, täcks likale- des av det tätstreckade området 18. Ett glesare streckat område 19 betecknar en utvid- 10 15 20 Û-ås u i , n -i i i 1.» i» - Q n ø n no 518_ 108 '1 gad framtida körfil. Den vidgar den framtida filen 18 med bredden hos en fil och täcker den högra filen i det reglerade fordonets 14 färdriktning samt ett framförkörande for- don 17, som befmner sig i denna fil 13.

Fig. lb visar samma scenario som fig. la, varvid dock körbanan 10 löper i en kurva.

De inritade fordonen, de streckade områdena samt hänvisningssififroma motsvarar de i fig. la. Härigenom förtydligas att det nedan beskrivna förfarandet är oberoende av om vägen är krökt eller ej.

Fig. 2 visar blockschemat för en anordning enligt uppfinningen. Ett block 201 symbo- liserar fordonsdynamiska sensorer. Dessa är exempelvis sensorer, som enskilt eller i kombination avkärmer fordonets girhastighet, dess styrvinkel, tväraccelerationer och/eller hjulvarvtal. Blocket 2 symboliserar fordonets körrikmingsvisare. Blocket 203 symboliserar en videobaserad filbevakning. Signalema från åtminstone ett av blocken 201 och 203 matas till ett block 204, som ur de tilliörda signalema bestämmer de framtida filsträckningarna. Samtidigt matas signalema från åtminstone ett av blocken 201 till 203 till ett block 205, som betecknas förväntat filbyte. Här beräknas ur de till- förda signalema indikatorer, som antyder att ett filbyte är förestående. Vid en videoba- serad filbevakning 203 kan detta exempelvis härledas därur, att sidoavståndet till näst- kommande avkända körbanemarkering hela tiden minskar.

Alternativt eller dessutom betraktas som indikation först ett överskridande av marke- ringen eller ett minsta avstånd till denna. De fordonsdynarniska storhetema kan exem- pelvis jämföras med inlagrade mönster, som kan erhållas ur uppteckningar och inne- håller kännetecken eller kärmeteckenkombinationer, som i sin tur är typiska för ett fil- byte. En mycket tillförlitlig indikation för ett förestående filbyte är naturligtvis aktive- ring av köniktningsvisare.

Ett block 206 symboliserar en sensor för detektering av framförkörande fordon samt för mätning av dessas avstånd, hastighet och vinkelläge. Härvid rör det sig företrädes- vis om en radarsensor, vilken exempelvis medelst flera mottagningslober och/eller en u o ; | o u 10 15 20 50 . '25 .

. . . . D I .. - 30 . .. . ~ o I n; u 518108 5 elektrisk eller mekanisk svängning av en mottagningslob uppnår en vinkelupplösning.

Emellertid är även alla alternativlösningar tänkbara, exempelvis lasersystem. Radar- sensom avger sina signaler till ett block 207, som samtidigt även erhåller data eller signaler från blocket 204.

I_ blocket 207 sorteras de av blocket 206 detekterade radarobjekten i de tre klasserna ”objekt i aktuell körfil, objekt i vänster och objekt i höger bredvidliggande fil”. Data från blocket 207 samt blocket 205 matas till ett block 208, som utnyttjas för realisering av förfarandet enligt uppfinningen. I detta visas ett flödesschema för genomförande av förfarandet.

Inom blocket 208 sker till att börja med ett avgörande 209, i vilket frågas om filbyte åt vänster är förestående. Underlag för avgörandet lärnnas av det redan nämnda blocket 205. Om det ej föreligger någon indikation på filbyte åt vänster frågas i nästa steg 210, om indikatorer föreligger för filbyte åt höger. Om ej heller detta är fallet tages enligt 213 hänsyn endast till objekten i den aktuella filen. Om någon av de båda föregående frågoma besvaras med ja, dvs. om indikatorer föreligger för filbyte, tages enligt stegen 211 och 212 hänsyn till objekten i den aktuella och ifrågavarande intilliggande fil. Gi- vetvis kan härvid ordningsföljden av frågoma 209 och 210 omkastas.

Om nu, såsom visas i båda scenarioma i fig. 1, fler än ett fordon firms att välja, väljes enligt steg 214 det fordon som konkret regleringsmål, vilket vid det reglerade fordonet frarrrkallar den minsta böraccelerationen a_bör. Härvid betraktas och värderas en eventuellt erforderlig retardation som negativ acceleration. För urval av ett fiamförkö- rande fordon som regleringsmål bestämrnes därför till att börja med för varje ifråga- kommande frarnförkörande fordon en till detta fordon häriförlig böracceleration a_bör hos det reglerade fordonet. Därefter utväljes det framförkörande fordon somregle- ringsmål, för vilket den bestämda böraccelerationen a_bör är minst.

Datana för det så utvalda fordonet matas från blocket 208 till ett reglerdon 215, som åstadkommer hastighets- och avståndsregleringen. s c o | ~ ø Q en 10 15 20 _ _. _. ..._ ..-_ _. ._ . . _ . . . _ _... .. . .. . . . . . . . ä) .. ... .. .. 518108 e Vid de aktuella körförhållandena bestämmer nu blocket 204 ur de därtill inmatade for- donsdynamiska storheterna kontinuerligt en framtida körfilsträckriing. Detta som fram- tida fil 18 betecknade området är i idealfallet dentiskt med förloppet för fárdspåret i fordonets 14 körriktníng. Ringa och/eller kortvariga avvikelser kan emellertid uppstå till följd av överlagrade störningar, icke entydiga uppgifter och/eller mätfel. Bland alla detekterade, framförkörande fordon tages nu för avståndsreglering hänsyn endast till dem, som ligger inom denna framtida körfil 18. Emellertid detekteras även, till följd av den större öppningsvinkeln a, fordon utanför den framtida körfilen 18. I scenariot en- ligt fig. la eller b betyder detta, att under normal körning, dvs. när ingen indikation föreligger för filbyte, tas för avståndsreglering hänsyn endast till det framförkörande fordonet 16.

Om nu blocket 205 till följd av därtill inmatade data konstaterar ett avsett eller påbörjat filbyte utökas den bevakade framtida körfilen med en filbredd i riktning mot det kons- taterade filbytet. Konkret betyder detta att den i blocket 204 bestämda framtida ñlsträckriingen förstoras med exempelvis 3,5 m i det förestående filbytets riktning.

Storleken av utvidgningen erhålles härvid antingen ur ett medelvärdesberäkriat och in- lagrat erfarenhetsvärde eller kan exempelvis utvinnas ur videobildbearbetningen 203.

Altemativt eller dessutom kan utvidgningen även anpassas i beroende av ifrågavarande körriktning eller fordonshastighet eller dynamiskt i beroende av en förutbestämd tids- ftmkfion.

Till följd av en sådan utvidgning kommer nu enligt fig. la och lb vid avståndsregle- ringen hänsyn att tagas till alla fordon, som kör i de båda streckade områdena 18 och 19.

Om nu, såsom visas i båda scenariema, fler än ett fordon finns att välja på, utväljes enligt steget 214 det fordon som konkret regleringsmål, vilket vid det reglerade fordo- net frarnkallar den minsta böraccelerationen. Härvid betraktas och värderas en even- tuellt erforderlig retardation som negativ acceleration.

I o a ø u nu 10 15 20 . . .. . -30 I I . 51,8 108 1 Detta urval efter minsta ifrågavarande böracceleration medför att växling av regle- ringsmål sker så mjukt och därmed så komfortabelt som möjligt. Dessutom uppnår man största möjliga säkerhet, eftersom det utvalda regleringsmålet av princip också alltid är det mest lcritiska. I detta sammanhang kan anmärkas att vid detta utval kan avståndet till det ifrågavarande fiainförkörande fordonet vara ett kriterium, men behöver ej vara det enda kriteriet. Exempelvis kan böraccelerationen hos det reglerade fordonet beräk- nas enligt följande formel: a_bör = cl - v_rel + c2 - (d - d_bör) där: a_bör: böracceleration hos det reglerade fordonet cl, c2: viktningsfaktorer v_rel: relativhastighet mellan reglerat och framförkörande fordon d: avstånd mellan reglerat och frarnförkörande fordon d_bör: inställt bör- eller minirniavstånd mellan reglerat och framförkörande fordon Genom att i denna formel förutom avståndet d även relativhastigheten v_rel ingår ut- väljes under vissa omständigheter ett längre framför körande, men mycket långsarnt fordon istället för ett tätt framför körande, men snabbare fordon. Detta motsvarar en uppskattning av en dylik situation, gjord av en mänsklig förare.

När det ínledda filbytet avslutats minskas den bevakade framtida filen 18, 19 åter till den ursprungliga bredden 18. Detta realiseras därigenom att vid pånytt företagna frågor 209, 210 inga indikatorer längre föreligger för filbyte.

Dessutom återtages en breddning av den bevakade frarntida filen om indikatorerna för ett filbyte kvarstår längre än en förutbetstärnd tid om exempelvis 10 sekimder. Enligt subjektiva erfarenhetsvärden ligger nämligen en typisk tid mellan en första blinkning o o Q I u en o ø A c oo 518108 8 och ett halvt filbyte, dvs. att fordonet befmner sig på skiljelinjen mellan två filer, på värden mellan 2 och 5 sekimder. I motsvarighet därtill utgår man efter det att en mot- svarande vald, förutbestämd tid överskridits ej längre från ett aktuellt filbyte.

Alternativt eller dessutom kan breddningen av den bevakade framtida filen även åter- kallas dynamiskt genom att ur fordonsdynamiska storheter en förskjutning i förhål- lande till föregående kurs bestäms och utvidgningen reduceras med denna uppmätta förskjutning. o c v o n ø n en

Claims (6)

10 15 20 518108 ”l Patentkrav

1. Förfarande för reglering av hastigheten hos ett fordon under hänsynstagande till framförkörande fordon, varvid ett frarnförkörande fordon utväljes som regleringsmål och varvid för detta ändamål framtida körfilsträckningar bestäms, vilka förknippas med de framförkörande fordonen, kännetecknat av att vid ett avsett och/eller begynnande filbyte hos det reglerade fordonet vidgas den fil, till vilken hänsyn tas för sagda urval, i filbytets riktning, och att sagda vidgníng av den bevakade körfilen åter reduceras när fullbordat filbyte avkänts och/eller när indikatorema för ett avsett och/eller begynnan- de filbyte kvarstår längre än en inställbar förutbestämd tid, och att regleringen vid avsett och/eller begynnande filbyte hos det reglerade fordonet också reagerar redan på ett frarnförkörande fordon, som befmner sig i den fil, till vilken det reglerade fordonet byter.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att urvalet av ett framförkörande fordon som regleringsmål för det första sker i beroende av om det framförkörande fordonet befmner sig i den bevakade körfilen och för det andra i beroende av vilket av de då fortfarande till urval föreliggande, framförkörande fordonen som hos det reglerade fordonet framkallar den lägsta böraccelerationen.

3. F-örfarande enligt krav l, kännetecknat av att vid urvalet av ett framförkörande fordon som regleringsmål tages hänsyn till åtminstone dess avstånd och dess relativhastighet till det reglerade fordonet.

4. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att den bevakade körñlen vidgas med upp till en ñlbredd vid ett avsett och/eller begynnande filbyte. 10 15 o coca 518108 to

5. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att det avsedda och/eller begynnande filbytet avkännes med hjälp av fordonsdynamiska storheter, med hjälp av körrikt- njngsvisaren och/eller med hjälp av en videobildbearbetning.

6. Anordning för genomförande av förfarandet enligt krav 1, varvid medel fmns för att detektera framförkörande fordon, medel fmns för att bestämma framtida körfilsträckningar, medel firms för att förknippa de detekterade framförkörande fordonen med de bestämda framtida körñlerna, och medel finns för att som regleringsmål utvälja ett framförkörande fordon inom en bevakad körfil, kännetecknat av att medel finns för att avkärma ett avsett och/eller begynnande filbyte hos det reglerade fordonet, och att ytterligare medel fmns för att vidga den bevakade körfilen i beroende av ett avsett och/eller begynnande filbyte hos det reglerade fordonet och att åter reducera densamma i beroende av ett fullbordat filbyte eller en inställbar tid.