DE102016006213A1

DE102016006213A1 - Method for carrying out an automatic driving maneuver of a vehicle and vehicle

Info

Publication number: DE102016006213A1
Application number: DE102016006213.4A
Authority: DE
Inventors: Alexander Fürsich; Klaus-Peter Kuhn; Fabian Walz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-05-19
Filing date: 2016-05-19
Publication date: 2017-02-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung eines automatischen Fahrmanövers eines Fahrzeugs (1), wobei – ein Fahrdynamikprofil mittels einer Prädiktionseinheit (1.1) ermittelt wird und dabei in dem Fahrdynamikprofil mindestens eine fahrdynamische Sollgröße hinterlegt wird und – das Fahrmanöver anhand des ermittelten Fahrdynamikprofils durchgeführt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine weitere fahrdynamische Sollgröße anhand von mindestens zwei hinterlegten Kennlinien (K1, K2) in Abhängigkeit eines noch verbleibenden Restweges (x) des Fahrmanövers ermittelt wird, die einen Geschwindigkeitsverlauf des Fahrzeugs (1) über den Restweg (x) darstellen, wobei – eine erste Kennlinie (K1) einen komfortablen Verzögerungsvorgang des Fahrzeugs (1) repräsentiert, – eine zweite Kennlinie (K2) einen noch sicher umsetzbaren Verzögerungsvorgang des Fahrzeugs (1) repräsentiert und – die ermittelte weitere fahrdynamische Sollgröße der in dem mittels der Prädiktionseinheit (1.1) ermittelten Fahrdynamikprofil enthaltenen fahrdynamischen Sollgröße überlagert wird Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug (1).The invention relates to a method for carrying out an automatic driving maneuver of a vehicle (1), wherein a driving dynamics profile is determined by means of a prediction unit and at least one driving dynamic nominal value is stored in the driving dynamics profile and the driving maneuver is carried out on the basis of the ascertained driving dynamics profile. According to the invention, it is provided that a further dynamic driving target quantity is determined on the basis of at least two stored characteristic curves (K1, K2) as a function of a remaining travel (x) of the driving maneuver representing a speed course of the vehicle (1) over the residual travel (x), wherein - a first characteristic curve (K1) represents a comfortable deceleration process of the vehicle (1), - a second characteristic curve (K2) represents a still reliably implementable deceleration process of the vehicle (1) and - the determined additional dynamic driving parameter of the vehicle in which by means of the prediction unit ( 1.1) is superimposed on the vehicle dynamics setpoint value contained in the determined driving dynamics profile. The invention further relates to a vehicle (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung eines automatischen Fahrmanövers eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3.The invention relates to a method for carrying out an automatic driving maneuver of a vehicle according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a vehicle according to the preamble of claim 3.

Aus der DE 10 2013 000 310 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Setzgeschwindigkeit eines Längsregelsystems in Abhängigkeit einer Umweltgröße und einer Bedienerabfrage zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftfahrzeuges bekannt. Das Verfahren sieht vor, dass eine Vorgabe-Setzgeschwindigkeit in Abhängigkeit einer Initial-Bedieneingabe des Fahrers ermittelt wird, dass eine Umweltgröße ermittelt wird, die eine Umgebung des Kraftfahrzeuges beschreibt, dass eine Sicherheits-Setzgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Umweltgröße ermittelt wird und dass die Sicherheits-Setzgeschwindigkeit dem Fahrer des Kraftfahrzeuges angezeigt wird. Um eine möglichst hohe Sicherheit kombiniert mit einem möglichst wenig bevormundenden Systemverhalten zu erreichen, erfolgt ein Abfragen einer Korrekturbedieneingabe, mittels der der Fahrer die Setzgeschwindigkeit in Abhängigkeit des Anzeigens ändern kann.From the DE 10 2013 000 310 A1 For example, a method and a device for determining a setting speed of a longitudinal control system as a function of an environmental quantity and an operator query for assisting a driver of a motor vehicle are known. The method provides that a default setting speed is determined as a function of an initial operating input of the driver, that an environmental variable is determined which describes an environment of the motor vehicle, a safety setting speed is determined as a function of the environmental variable and the safety Setting speed is displayed to the driver of the motor vehicle. In order to achieve the highest possible degree of safety combined with the least possible patronizing system behavior, a correction input input is interrogated by means of which the driver can change the setting speed as a function of the display.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Durchführung eines automatischen Fahrmanövers eines Fahrzeugs sowie ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Fahrzeug anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved method for performing an automatic driving maneuver of a vehicle and a comparison with the prior art improved vehicle.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Hinsichtlich des Fahrzeugs wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit den in Anspruch 3 angegebenen Merkmalen gelöst.With regard to the method, the object is achieved according to the invention with the features specified in claim 1. With regard to the vehicle, the object is achieved according to the invention with the features specified in claim 3.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Bei einem Verfahren zur Durchführung eines automatischen Fahrmanövers, z. B. eines automatischen Einparkmanövers eines Fahrzeugs, wird ein Fahrdynamikprofil mittels einer Prädiktionseinheit ermittelt, wobei dabei in das Fahrdynamikprofil mindestens eine fahrdynamische Sollgröße, insbesondere eine Sollbeschleunigung für das Fahrzeug, hinterlegt wird. Das Fahrmanöver wird anschließend mit dem ermittelten Fahrdynamikprofil durchgeführt.In a method for performing an automatic driving maneuver, z. As an automatic parking maneuver of a vehicle, a vehicle dynamics profile is determined by means of a prediction unit, wherein in the vehicle dynamics profile at least one dynamic driving target size, in particular a target acceleration for the vehicle is deposited. The driving maneuver is then carried out with the determined driving dynamics profile.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mittels einer Vorrichtung eine weitere fahrdynamische Sollgröße anhand mindestens zwei in der Vorrichtung hinterlegten Kennlinien in Abhängigkeit eines noch verbleibenden Restweges ermittelt wird, die einen Geschwindigkeitsverlauf des Fahrzeugs über den Restweg darstellen, wobei eine erste Kennlinie einen komfortablen Verzögerungsvorgang des Fahrzeugs repräsentiert, wobei eine zweite Kennlinie einen noch sicher umsetzbaren Verzögerungsvorgang des Fahrzeugs repräsentiert und wobei die ermittelte weitere fahrdynamische Sollgröße der in dem mittels der Prädiktionseinheit ermittelten Fahrdynamikprofil enthaltenen fahrdynamischen Sollgröße überlagert wird.According to the invention, it is provided that by means of a device a further dynamic driving target quantity is determined on the basis of at least two characteristic curves stored in the device as a function of a remaining residual path which represent a speed profile of the vehicle over the residual path, wherein a first characteristic curve represents a comfortable decelerating process of the vehicle, wherein a second characteristic curve represents a still reliably implementable deceleration process of the vehicle, and wherein the determined additional dynamic driving target quantity of the driving dynamic nominal variable contained in the driving dynamics profile determined by means of the prediction unit is superimposed.

Das Verfahren ermöglicht eine Anpassung der Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs während des Fahrmanövers in Abhängigkeit des noch verbleibenden Restweges, wobei das Verfahren bei jeder beliebigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs gestartet werden kann. Das Fahrmanöver wird auch nach dieser Geschwindigkeitsanpassung vollautomatisch und damit in geregelter Weise durchgeführt, so dass ungeregelte und unkontrollierte positive und negative Beschleunigungen des Fahrzeugs sowie eine unerwünschte Fahrtrichtungsänderung vermieden werden können. Darüber hinaus kann bereits bei der Aktivierung des Verfahrens eine Rückmeldung über eine sichere Zielerreichung ausgegeben werden. Auch während des Fahrmanövers können bei Veränderungen eine Rückmeldung über eine weitere sichere Zielerreichung ausgegeben werden.The method makes it possible to adapt the speed and / or acceleration of the vehicle during the driving maneuver as a function of the remaining travel remaining, wherein the method can be started at any desired speed of the vehicle. The maneuver is carried out fully automatically and thus in a controlled manner even after this speed adjustment, so that unregulated and uncontrolled positive and negative accelerations of the vehicle and an undesirable change of direction can be avoided. In addition, a feedback on a secure target achievement can already be issued when activating the method. Even during the driving maneuver, feedback can be given in the event of changes regarding further secure target achievement.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zur Durchführung eines automatischen Fahrmanövers des Fahrzeugs, 1 a block diagram of a vehicle with a device for performing an automatic driving maneuver of the vehicle,

2 ein Verfahrensablaufdiagramm eines Verfahrens zur Durchführung eines automatischen Fahrmanövers des Fahrzeugs, 2 a process flow diagram of a method for carrying out an automatic driving maneuver of the vehicle,

3 ein Geschwindigkeits-Restweg-Diagramm mit zwei Geschwindigkeitskennlinien und 3 a velocity residual path diagram with two speed characteristics and

4 ein weiteres Verfahrensablaufdiagramm eines Verfahrensschrittes zur Durchführung eines automatischen Fahrmanövers des Fahrzeugs. 4 a further process flow diagram of a method step for performing an automatic driving maneuver of the vehicle.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs 1, welches in Kommunikation mit einer äußeren Umgebung 2 steht, wobei die äußere Umgebung 2 mittels einer nicht näher dargestellten Umgebungssensorik überwacht wird. 1 shows a block diagram of a vehicle 1 which is in communication with an external environment 2 stands, the external environment 2 is monitored by means of an environment sensor, not shown.

Das Fahrzeug 1 umfasst eine Prädiktionseinheit 1.1, die mit einer Vorrichtung 1.2 zur Durchführung eines automatischen Fahrmanövers des Fahrzeugs 1 verbunden ist und eine mit der Vorrichtung 1.2 verbundene Aktorik 1.3.The vehicle 1 comprises a prediction unit 1.1 that with a device 1.2 for performing an automatic driving maneuver of the vehicle 1 is connected and one with the device 1.2 connected actuators 1.3 ,

Die gezeigten Komponenten des Fahrzeugs 1 ermöglichen die Durchführung eines automatischen Fahrmanövers, welches beispielsweise ein automatisches Einparkmanöver darstellt, bei dem eine Längsführung des Fahrzeugs 1 automatisch durchgeführt wird. Bezug nehmend auf dieses Beispiel wird beispielsweise eine Parklücke mittels der nicht gezeigten Umgebungssensorik, z. B. mittels Ultraschallsensoren, die zumindest mit der Prädiktionseinheit 1.1 gekoppelt ist, vermessen.The shown components of the vehicle 1 allow the implementation of an automatic driving maneuver, which for example represents an automatic parking maneuver, in which a longitudinal guide of the vehicle 1 automatically performed. With reference to this example, for example, a parking space by means of the ambient sensor, not shown, for. B. by means of ultrasonic sensors, at least with the prediction 1.1 coupled, measured.

Die Prädiktionseinheit 1.1 kann anhand der Daten der Sensorik sowie anhand eines Fahrzustands, insbesondere einer Ist-Geschwindigkeit und/oder einer Ist-Beschleunigung des Fahrzeugs 1, einen Anhalteweg für das Fahrzeug 1 bis zum vorgegebenen Anhaltepunkt ermitteln. Anhand des Anhalteweges kann anschließend eine wegabhängige Anhaltezeit ermittelt werden und diese zur Erstellung eines Fahrdynamikprofils, z. B. eines Geschwindigkeitsprofils des Fahrzeugs 1, verwendet werden. Beispielsweise ist bei einem Geschwindigkeitsprofil ein wegabhängiger Geschwindigkeitsverlauf hinterlegt.The prediction unit 1.1 can be based on the data of the sensor and on the basis of a driving condition, in particular an actual speed and / or an actual acceleration of the vehicle 1 , a stopping route for the vehicle 1 determine to the predetermined stopping point. Based on the stopping distance can then be determined a path-dependent stopping time and this for creating a driving dynamics profile, z. B. a speed profile of the vehicle 1 , be used. For example, in the case of a speed profile, a path-dependent speed profile is stored.

Während eines derartigen Fahrmanövers können plötzlich auftretende Hindernisse, z. B. ein Blockieren der Parklücke durch eine Person oder durch ein Objekt, zu einer erforderlichen Änderung des Fahrdynamikprofils führen. D. h., ein Abstand des Anhalteweges bis zum vorgegebenen Anhaltepunkt kann sich unerwartet ändern, wobei dieser Abstand auch als Restweg x (siehe 4) des Fahrmanövers bezeichnet wird.During such a maneuver, sudden obstacles, such. As a blocking of the parking space by a person or by an object, lead to a required change in the vehicle dynamics profile. D. h., A distance of the stopping distance to the predetermined stopping point may change unexpectedly, this distance as a residual path x (see 4 ) of the driving maneuver is called.

Mittels der Vorrichtung 1.2 kann das mittels der Prädiktionseinheit 1.1 ermittelte Fahrdynamikprofil des Fahrzeugs 1 in Abhängigkeit des Restweges x modifiziert werden. Dabei wird der Restweg x dynamisch betrachtet. D. h., der noch verbleibende Restweg x bis zum vorgegebenen Anhaltepunkt des Fahrzeugs 1 wird kontinuierlich oder zyklisch erfasst. Diese Erfassung kann mittels einer am Fahrzeug 1 angeordneten Sensorik (nicht dargestellt) erfolgen, die mit der Vorrichtung 1.2 gekoppelt ist. Die mit der Vorrichtung 1.2 gekoppelte Aktorik 1.3, z. B. eine Antriebseinheit und eine Bremsvorrichtung, setzt das Fahrdynamikprofil bzw. das modifizierte Fahrdynamikprofil anschließend zur Durchführung des Fahrmanövers um.By means of the device 1.2 this can be done by means of the prediction unit 1.1 Determined vehicle dynamics profile of the vehicle 1 be modified depending on the residual path x. The residual distance x is considered dynamically. D. h., The remaining distance x remaining to the predetermined stopping point of the vehicle 1 is recorded continuously or cyclically. This detection can by means of a vehicle 1 arranged sensor (not shown) carried out with the device 1.2 is coupled. The with the device 1.2 coupled actuators 1.3 , z. As a drive unit and a braking device, then sets the vehicle dynamics profile or the modified vehicle dynamics profile then to carry out the driving maneuver.

Die Modifizierung des Fahrdynamikprofils wird im Folgenden näher beschrieben.The modification of the vehicle dynamics profile will be described in more detail below.

2 zeigt ein Verfahrensablaufdiagramm eines möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Durchführung eines automatischen Fahrmanövers des Fahrzeugs 1 mittels der Vorrichtung 1.2. Darüber hinaus zeigt 3 ein Verfahrensablaufdiagramm eines Teilschrittes des Verfahrens. 2 shows a process flow diagram of a possible embodiment of a method according to the invention for performing an automatic driving maneuver of the vehicle 1 by means of the device 1.2 , In addition, shows 3 a process flow diagram of a sub-step of the method.

Dabei werden in einem ersten Schritt S1 der ermittelte, verbleibende Restweg x und ein Fahrzustand des Fahrzeugs 1 bereitgestellt. Als Fahrzeugzustand wird beispielsweise eine Ist-Geschwindigkeit und/oder eine Ist-Beschleunigung des Fahrzeugs 1 bereitgestellt.In this case, in a first step S1, the determined, remaining residual travel x and a driving state of the vehicle are determined 1 provided. As a vehicle state, for example, an actual speed and / or an actual acceleration of the vehicle 1 provided.

Die bereitgestellten Werte dieser Parameter werden in einem zweiten Schritt S2 mittels der Vorrichtung 1.2 analysiert, welche zur Modifizierung des Fahrdynamikprofils in Abhängigkeit des verbleibenden Restweges x und des Fahrzustands eine bestimmte Anzahl von nicht näher dargestellten Reglermodulen umfasst. Diese Anzahl von Reglermodulen ermöglicht einen modularen Aufbau einer mittels der Vorrichtung 1.2 realisierten Regelung, so dass unterschiedliche Reglermodule für verschiedene Phasen der Regelaufgabe weitgehend unabhängig voneinander entworfen und eingesetzt werden können.The provided values of these parameters are determined in a second step S2 by means of the device 1.2 analyzed, which includes a certain number of control modules not shown in detail for modifying the vehicle dynamics profile as a function of the remaining distance x and the driving state. This number of regulator modules enables a modular design of one by means of the device 1.2 implemented control, so that different controller modules for different phases of the control task can be largely designed and used independently.

Der zweite Schritt S2 ist in 3 näher dargestellt. Hierbei ist gezeigt, dass der Fahrzustand anhand von Kennlinien K1, K2 (siehe 4), z. B. Geschwindigkeitskennlinien, und der verbleibende Restweg x anhand eines Prädiktionsschrittes P, bei welchem der Restweg x prädiziert wird (siehe Beschreibung 4), bereitgestellt werden. In einem Auswahlschritt A können bestimmte Modi M1 bis M3 eingestellt werden. D. h. beispielsweise, es können bestimmte Geschwindigkeitsmodi während des Fahrmanövers eingestellt werden. Z. B. wird bei einem langen Restweg x ein auf Komfort ausgelegter Geschwindigkeits-Modus eingestellt und kurz vor Erreichen des vorgegebenen Anhaltepunktes wird ein gegenüber dem Geschwindigkeits-Modus präziserer Beschleunigungs-Modus eingestellt. In einem Umschaltschritt U wird zwischen den verschiedenen Modi M1 bis M3 umgeschaltet, wobei das Umschalten abrupt oder mittels Überblenden oder Gewichtung erfolgt.The second step S2 is in 3 shown in more detail. It is shown that the driving state based on characteristics K1, K2 (see 4 ), z. B. speed characteristics, and the remaining distance x on the basis of a prediction step P at which the residual path x is predicted (see description 4 ), to be provided. In a selection step A, certain modes M1 to M3 can be set. Ie. For example, certain speed modes can be set during the maneuver. For example, with a long distance to go x, a comfort mode speed mode is set, and shortly before reaching the predetermined stop point, a more precise acceleration mode than the speed mode is set. In a switching step U is switched between the different modes M1 to M3, wherein the switching occurs abruptly or by cross-fading or weighting.

Eine Ausgangsgröße der von der Vorrichtung 1.2 umgesetzten Regelung ist dabei eine Sollbeschleunigung, die in einem dritten Schritt S3 einer Koordinationskomponente (nicht dargestellt) der Vorrichtung 1.2 übermittelt wird. Beispielsweise wird die Sollbeschleunigung in der Koordinationskomponente als eine maximale Beschleunigung gewertet. Optional oder zusätzlich können auch andere Fahranforderungen F1 bis F_n der Koordinationskomponente übermittelt werden. Mittels der Koordinationskomponente wird anschließend eine Regelung zur Durchführung des Fahrmanövers in Abhängigkeit des Restweges x und des Fahrzeugstands sowie gegebenenfalls anderen Fahranforderungen F1 bis F_n ermittelt und in einem vierten Schritt S4 dem mittels der Prädiktionseinheit 1.1 ermittelten Fahrdynamikprofil überlagert.An output of the device 1.2 In this case, the regulation implemented is a target acceleration, which in a third step S3 of a coordination component (not shown) of the device 1.2 is transmitted. For example, the target acceleration in the coordination component is evaluated as a maximum acceleration. Optionally or additionally, other driving requirements can F1 to F of coordination component _n are transmitted. By means of the coordination component, a scheme for carrying out the maneuver in dependence on the residual path x and the vehicle object and, optionally, other ride demands is then determined F1 to F _n and in a fourth step S4, the prediction by means of the 1.1 superimposed determined driving dynamics profile.

Um das Fahrzeug 1 sicher und komfortabel zum Stillstand bringen zu können, darf die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 einen vom verbleibenden Restweg x abhängigen Grenzwert nicht überschreiten. Die dazu entsprechenden Geschwindigkeitswerte können in Kennlinien K1, K2 hinterlegt werden, wie es beispielhaft 4 zeigt.To the vehicle 1 To be able to stop safely and comfortably, the speed of the vehicle must 1 do not exceed a limit value dependent on the remaining distance x. The corresponding speed values can be stored in characteristic curves K1, K2, as it is an example 4 shows.

4 zeigt dazu ein Geschwindigkeits-Restweg-Diagramm mit zwei Kennlinien K1, K2, die jeweils einen Geschwindigkeitsverlauf in Abhängigkeit des verbleibenden Restweges x zeigen. Das Diagramm weist eine Abszisse und eine Ordinate auf, wobei auf der Abszisse der Restweg x und auf der Ordinate eine Sollgeschwindigkeit y des Fahrzeugs 1 aufgetragen ist. 4 shows a speed residual path diagram with two characteristics K1, K2, each showing a speed curve depending on the remaining distance x. The diagram has an abscissa and an ordinate, wherein on the abscissa the residual travel x and on the ordinate a target speed y of the vehicle 1 is applied.

Eine erste Kennlinie K1 repräsentiert einen komfortablen Verzögerungsvorgang, welcher durch gegenüber der zweiten Kennlinie K2 verringerte Geschwindigkeitswerte gekennzeichnet ist. Die zweite Kennlinie K2 repräsentiert einen noch sicher umsetzbaren Verzögerungsvorgang mit höheren Geschwindigkeitswerten.A first characteristic curve K1 represents a comfortable deceleration process, which is characterized by reduced speed values compared to the second characteristic curve K2. The second characteristic curve K2 represents a still reliably implementable deceleration process with higher velocity values.

Verlaufen die Kennlinien K1, K2 streng monoton, können diese invertiert werden, wobei daraus ein minimaler Anhalteweg für eine momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 ermittelbar ist. Durch Prüfen des Fahrzustands und des verbleibenden Restweges x kann sichergestellt werden, dass die Durchführung des Fahrmanövers nur dann erfolgt, wenn dieses sicher durchführbar ist.If the characteristic curves K1, K2 run strictly monotone, they can be inverted, resulting in a minimum stopping distance for a current speed of the vehicle 1 can be determined. By checking the driving state and the remaining distance x it can be ensured that the execution of the driving maneuver takes place only if it can be carried out safely.

Ist die Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 zu hoch für den verbleibenden Restweg x, kann kein sicheres Anhalten des Fahrzeugs 1 sichergestellt werden. Daher ist es Ziel des Verfahrens, dass die Sollgeschwindigkeit y eine vorgegebene, sichere Grenzkennlinie, hierbei die zweite Kennlinie K2, nicht überschreitet. D. h. beispielsweise: Ist die Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 zu hoch, um noch sicher innerhalb des Restweges x anzuhalten, wird das von der Prädiktionseinheit 1.1 vorgegebene Fahrdynamikprofil abgelehnt und es wird ein Not- oder Ausweichmanöver eingeleitet. Ist das Fahrmanöver sicher durchführbar, kann zunächst ermitteln werden, ab wann eine Verzögerung des Fahrzeugs 1 erforderlich ist. Beispielsweise kann der Restweg x derart lang sein, dass eine Verzögerung des Fahrzeugs 1 noch nicht erforderlich ist und diese erst zu einem späteren Zeitpunkt eingeleitet wird. Zur Ermittlung der erforderlichen Verzögerung wird die Sollbeschleunigung ermittelt, wie es bereits zuvor erwähnt wurde.Is the actual speed of the vehicle 1 too high for the remaining distance x, can not safely stop the vehicle 1 be ensured. Therefore, it is the aim of the method that the setpoint speed y does not exceed a predetermined, safe limit characteristic curve, in this case the second characteristic curve K2. Ie. For example: Is the actual speed of the vehicle 1 too high to still safely stop within the residual path x, that is from the prediction unit 1.1 given driving dynamics profile rejected and it is initiated an emergency or evasive maneuver. If the maneuver is safely feasible, it can first be determined from when a delay of the vehicle 1 is required. For example, the residual travel x may be so long that a deceleration of the vehicle 1 is not yet necessary and this will be initiated at a later date. To determine the required delay, the target acceleration is determined, as already mentioned above.

Im Folgenden wird die Ermittlung der Ausgangsgröße, insbesondere der Sollbeschleunigung, mit zwei verschiedenen Beispielen erläutert.In the following, the determination of the output variable, in particular the desired acceleration, will be explained with two different examples.

In einem ersten Beispiel wird als einstellbarer Modus ein Geschwindigkeitsmodus verwendet. Hierbei kann die Sollgeschwindigkeit y des Fahrzeugs 1 aus den Kennlinien K1, K2 gemäß 3 in Abhängigkeit des verbleibenden Restweges x bestimmt werden. Dabei kann in Abhängigkeit des Fahrzustands zu einem Aktivierungszeitpunkt des Verfahrens zwischen den verschiedenen Kennlinien K1, K interpoliert werden. Mittels eines Vergleichs zwischen der Sollgeschwindigkeit y und der Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 kann mit bekannten Regelungsverfahren die Sollbeschleunigung des Fahrzeugs 1 ermittelt werden.In a first example, a speed mode is used as the adjustable mode. Here, the target speed y of the vehicle 1 from the curves K1, K2 according to 3 be determined depending on the remaining distance x. In this case, it is possible to interpolate between the different characteristic curves K1, K as a function of the driving state at an activation time of the method. By means of a comparison between the desired speed y and the actual speed of the vehicle 1 can with known control method, the target acceleration of the vehicle 1 be determined.

In einem zweiten Beispiel wird als einstellbarer Modus ein Beschleunigungsmodus verwendet. Eine zum Halten des Fahrzeugs 1 innerhalb des Restweges x erforderliche konstante Verzögerung wird hierbei in Abhängigkeit der Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 wie folgt ermittelt:

mit:

a_soll: = Sollbeschleunigung,
v_ziel: = Sollgeschwindigkeit y,
v₀: = Ist-Geschwindigkeit und
d_ziel: = Restweg x.

In a second example, an acceleration mode is used as the adjustable mode. One for holding the vehicle 1 within the residual distance x required constant deceleration here is dependent on the actual speed of the vehicle 1 determined as follows:

With:

a _should: = Target acceleration,
v _goal: = Target speed y,
v ₀: = Actual speed and
the _goal: = Distance x.

Im idealen Fall, bei welchem ein fehlerfreies Folgeverhalten des entsprechenden Reglermoduls erfolgt sowie keine externen Störungen auftreten, ist die Sollbeschleunigung konstant. Da in der Praxis jedoch Abweichungen auftreten, kann eine Durchführung des Verfahrens mittels erneuter Auswertung der obigen Formel (1) zu jedem Zeitpunkt erheblich verbessert werden. Des Weiteren weist die Formel (1) eine Singularität auf, wenn der Wert des Restweges x ”0” beträgt. Dies hat zur Folge, dass die Sollgeschwindigkeit y bei kurzen Restwegen x groß wird. Dadurch kann sich ein Rauschen in den Werten des Restweges x und/oder der Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 verstärken und auf die Sollbeschleunigung übertragen, wodurch diese signifikant verfälscht wird.In the ideal case, in which a faultless subsequent behavior of the corresponding controller module takes place and no external interference occurs, the target acceleration is constant. However, since deviations occur in practice, a performance of the method by re-evaluation of the above formula (1) can be significantly improved at any time. Furthermore, the formula (1) has a singularity when the value of the residual path x is "0". This has the consequence that the target speed y becomes large with short residual distances x. This may cause noise in the values of the residual travel x and / or the actual speed of the vehicle 1 amplified and transferred to the target acceleration, whereby this is significantly distorted.

Zur Lösung dieses Problems kann die Sollgeschwindigkeit y beispielsweise gefiltert oder betragsmäßig begrenzt werden. Die Wahl der Filterung oder Begrenzung kann dabei anhand einer unten beispielhaft aufgeführten Formel (2) erfolgen, wobei auf Basis des aktuellen Fahrzustands eine Prognose für den zukünftigen Fahrzustand und insbesondere für den zu erwartenden realen Restweg x, z. B. Sollgeschwindigkeit y = 0, ermittelt werden. Unter der Annahme einer konstanten Verzögerung ergibt sich ein prädizierter Restweg x beispielsweise zu:

mit:

d_prädiktion: = prädizierter Restweg x,
v_ziel: = Sollgeschwindigkeit y,
v₀: = momentane Geschwindigkeit und
a: = Verzögerung.

To solve this problem, the target speed y, for example, filtered or limited in amount. The choice of filtering or limitation can be based on a formula exemplified below (2), wherein based on the current driving state, a forecast for the future driving condition and in particular for the expected real residual travel x, z. B. target speed y = 0, are determined. Assuming a constant delay, a predicted residual path x results, for example, in:

With:

d _prediction: = predicted residual distance x,
v _goal: = Target speed y,
v ₀: = current speed and
a: = Delay.

Darüber hinaus sind beliebige andere Methoden für die Prädiktion und Anhalteregelung denkbar.In addition, any other methods for prediction and stopping control are conceivable.

Zur Durchführung des hier beschriebenen Verfahrens ist eine direkte Umsetzung der Sollbeschleunigung keine zwingende Voraussetzung. Um die Koordination der Regelung mit anderen Fahranforderungen zu ermöglichen, kann die ermittelte Sollbeschleunigung stattdessen auch als oberer Grenzwert für die Beschleunigung des Fahrzeugs 1 betrachtet werden. In diesem Fall übernimmt die von der Vorrichtung 1.2 umgesetzte Regelung die Funktion eines Begrenzers. Andere Fahrregelungen können somit innerhalb eines durch den oberen Grenzwert für die Beschleunigung nach oben begrenzten Intervalls die Beschleunigung des Fahrzeugs 1 frei wählen, während die Regelung das Halten des Fahrzeugs 1 nach dem vorgegebenen Restweg x sicherstellt. Dies beinhaltet insbesondere die Möglichkeit, dass das Fahrzeug 1 bereits früher als vorgegeben zum Halten kommt.To carry out the method described here, a direct implementation of the desired acceleration is not a mandatory requirement. In order to allow the coordination of the control with other driving requirements, the determined target acceleration may instead also be the upper limit for the acceleration of the vehicle 1 to be viewed as. In this case, that takes over from the device 1.2 implemented control the function of a limiter. Other driving controls can thus speed up the vehicle within an interval limited by the upper limit for the acceleration upwards 1 choose freely while the regulation is keeping the vehicle 1 ensures x after the predetermined distance. This includes in particular the possibility that the vehicle 1 comes to a halt earlier than specified.

Die mit der beschriebenen Vorrichtung 1.2 bzw. des Verfahrens erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass verschiedene Regelmodule zur Verfügung stehen, die jeweils an die Regelaufgabe anpassbar sind. Aufgrund des modulartigen Aufbaus können die Reglermodule beliebig erweitert werden. Des Weiteren sind die Kennlinien K1, K2 einstellbar, so dass ein Komfort für einen Fahrzeugfahrer individuell anpassbar ist. Darüber hinaus kann mittels Koordination eine Vereinbarkeit mit anderen Fahrregelungen ermöglicht werden.The with the described device 1.2 or the method achieved advantages are in particular that various control modules are available, each of which can be adapted to the control task. Due to the modular design, the controller modules can be expanded as required. Furthermore, the characteristic curves K1, K2 are adjustable, so that a comfort for a vehicle driver is individually adaptable. In addition, coordination with other driving regulations can be made possible by means of coordination.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Fahrzeugvehicle
1.11.1: Prädiktionseinheitprediction
1.21.2: Vorrichtungcontraption
1.31.3: Aktorikactuators
2 2: äußere Umgebungoutside environment
AA: Auswahlschrittselection step
F₁ bis F_n F ₁ to F _n: FahranforderungTravel request
K1, K2K1, K2: Kennliniecurve
M1 bis M3M1 to M3: Modusmode
PP: Prädiktionsschrittprediction
S1 bis S4S1 to S4: Schrittstep
UU: Umschaltschrittswitching step
xx: Restwegdistance to go
yy: Sollgeschwindigkeittarget speed

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102013000310 A1 [0002]

Claims

Method for carrying out an automatic driving maneuver of a vehicle ( 1 ), wherein - a vehicle dynamics profile by means of a prediction unit ( 1.1 ) is determined while at least one dynamic driving target value is stored in the vehicle dynamics profile and - the driving maneuver is carried out on the basis of the determined driving dynamics profile, characterized in that a further driving dynamic setpoint based on at least two stored characteristic curves (K1, K2) in dependence of a remaining distance ( x) of the driving maneuver is determined which a speed course of the vehicle ( 1 ) over the residual path (x), wherein - a first characteristic (K1) represents a comfortable deceleration process of the vehicle ( 1 ), - a second characteristic curve (K2) a still reliably implementable deceleration process of the vehicle ( 1 ) and - the determined further driving dynamic setpoint of the in which by means of the prediction unit ( 1.1 ) determined driving dynamics profile contained driving dynamic setpoint is superimposed.

A method according to claim 1, characterized in that a setpoint acceleration is determined as the driving dynamic setpoint.

Vehicle ( 1 ), comprising - a prediction unit ( 1.1 ) for determining a driving dynamics profile and for determining a driving dynamic setpoint that can be stored in the vehicle dynamics profile and - an actuator system ( 1.3 ) for implementing a driving maneuver on the basis of the driving dynamics profile, characterized by a with the prediction unit ( 1.1 ) and actuators ( 1.3 ) coupled device ( 1.2 ), by means of which a further dynamic driving target quantity based on at least two in the device ( 1.2 ) characteristic curves (K1, K2) can be determined as a function of a remaining residual travel (x) of the driving maneuver, which determines a speed course of the vehicle ( 1 ) over the residual path (x), wherein - a first characteristic (K1) represents a comfortable deceleration process of the vehicle ( 1 ), - a second characteristic curve (K2) a still reliably implementable deceleration process of the vehicle ( 1 ) and - the determined further driving dynamic setpoint of the in which by means of the prediction unit ( 1.1 ) determined driving dynamics profile contained dynamic driving parameter is superimposed.