-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trajektorienplanung, insbesondere zur Überwachung und/oder Anpassung einer Trajektorienplanung, für ein Fahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung System zur Trajektorienplanung, insbesondere zur Überwachung und/oder Anpassung einer Trajektorienplanung, für ein Fahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm.
-
Autonomes Fahren oder teilweise autonomes Fahren bietet weitreichende Einsatzmöglichkeiten, beispielsweise für den Transport von Personen oder Gütern oder in der Robotik. Unter autonomem Fahren wird insbesondere die Fortbewegung von Fahrzeugen (inklusive mobilen Robotern und fahrerlosen Transportsystemen) verstanden. Mithilfe von Steuerungseinrichtungen und Sensorsystemen kann sich ein derartiges Fahrzeug teilweise oder vollständig eigenständig fortbewegen. Assistentensysteme und Trajektorienplanungs-Systeme spielen in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle. Mithilfe eines Trajektorienplanungs-Systems wird die zukünftige Bahnkurve bzw. Trajektorie eines Fahrzeugs ermittelt und bestimmt, sodass das Verhalten des Fahrzeugs derart angepasst werden kann, dass das Fahrzeug die geplante Trajektorie abfährt.
-
Die
DE 102011080761 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Durchführung einer Geschwindigkeitswarnung für ein Kraftfahrzeug, bei dem eine Steuereinheit auf der Basis von Kartendaten für einen vorgebbaren vorausliegenden Streckenteil eine Krümmung der Strecke berechnet und daraus eine maximale Geschwindigkeit als Empfehlung berechnet und ausgegeben wird.
-
Die
DE 102017212899 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bahnkurvenberechnung. In der Bahnkurve, auch Trajektorie genannt, werden der Ort, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung für die Gesamtweglänge in Abhängigkeit der Zeit beschrieben.
-
Ein entscheidender Aspekt für die Anwendung solcher Systeme ist die Sicherheit und die Vermeidung von Unfällen.
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein zuverlässiges und insbesondere flexibel anwendbares Verfahren zur Trajektorienplanung, insbesondere zur Überwachung und/oder Anpassung einer Trajektorienplanung, für ein Fahrzeug bereitzustellen, mit dem die Sicherheit erhöht werden kann.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Trajektorienplanung, insbesondere zur Überwachung und/oder Anpassung einer Trajektorienplanung, für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- -- Ermitteln einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs;
- -- Ermitteln eines Kurvenradius einer Kurve, wobei die Kurve auf einer Trajektorie des Fahrzeugs liegt;
- -- Ermitteln einer geplanten Fahrzeuggeschwindigkeit mithilfe der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Soll-Beschleunigung für die Kurve;
- -- Ermitteln einer Querbeschleunigung mithilfe der geplanten Fahrzeuggeschwindigkeit und des Kurvenradius für die Kurve;
- -- Abgleichen der Querbeschleunigung mit einer wählbaren und/oder einstellbaren maximalen Querbeschleunigung,
wobei in Abhängigkeit des Abgleichs der Querbeschleunigung mit der wählbaren und/oder einstellbaren maximalen Querbeschleunigung eine Anpassung der geplanten Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird.
-
Die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können dabei in unterschiedlichen Reihenfolgen ausgeführt werden. Insbesondere ist es auch denkbar, dass die Schritte in einer anderen als der vorhergehend angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
-
Mithilfe der vorliegenden Erfindung kann ein besonders vorteilhaftes Verfahren implementiert werden, welches die Trajektorienplanung der autonomen Fahrfunktion überwacht und begrenzt, damit eine vorgegebene bzw. vorgebbare Querbeschleunigung nicht überschritten wird. Hierdurch wir ein Umkippen des Fahrzeugs besonders vorteilhaft verhindert. Darüber hinaus kann erfindungsgemäß ein Verfahren mit einer besonders hohen Sicherheitsintegrität umgesetzt werden.
-
Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein teilweise oder vollständig autonomes Fahrzeug handeln. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Kraftfahrzeug, ein mobiler Roboter und/oder ein fahrerloses Transportsystem sein.
-
Ein besonderer Vorteil ergibt sich gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für sehr schmale Fahrzeuge und Fahrzeuge mit hohem Schwerpunkt, die besonders anfällig gegenüber Querbeschleunigungen in Kurven sind. Fahrzeuge mit einem hohen Schwerpunkt, insbesondere im beladenen Zustand, und einer geringen Spurweite haben eine hohe Kippneigung. Bei heutigen Fahrzeugen wird das Fahrwerk sehr aufwändig ausgelegt, damit unter Berücksichtigung aller Fahrsituationen ein Umkippen des Fahrzeugs möglichst zuverlässig verhindert wird. Dies ist beispielsweise nötig, wenn ein Fahrzeug absichtlich oder ungewollt mit zu hoher Geschwindigkeit durch eine Kurve bewegt wird. Mithilfe der vorliegenden Erfindung kann auf effiziente Weise ein besonders sicheres Kurvenhalten erreicht werden, sodass die Anfälligkeit gegenüber Unfällen verringert werden kann und/oder die Zwänge und Vorgaben bei der Ausgestaltung das Fahrwerks verringert werden können. Hierdurch können Kosten gespart und die Sicherheit erhöht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren und System sind dementsprechend beispielsweise vorteilhaft auf Fahrzeuge anwendbar, die als autonome, insbesondere fahrerlose, Logistikfahrzeuge (bzw. -transporter) ausgebildet sind. Autonome Logistikfahrzeuge sind häufig sehr schmal und haben einen vergleichsweise hohen Schwerpunkt. Erfindungsgemäß kann ein Kippen derartiger Fahrzeuge besonders vorteilhaft verhindert werden.
-
Es ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung insbesondere denkbar, dass in Abhängigkeit des Abgleichs der Querbeschleunigung mit der wählbaren und/oder einstellbaren maximalen Querbeschleunigung eine Anpassung der geplanten Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird, wenn der Abgleich ergibt, dass ein festlegbares Abgleichskriterium erfüllt ist. Das Abgleichkriterium kann beispielsweise das Kriterium umfassen, dass die ermittelte Querbeschleunigung oberhalb der wählbaren und/oder einstellbaren maximalen Querbeschleunigung liegt.
-
Es ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung insbesondere denkbar, dass in Abhängigkeit des Ergebnisses des Abgleichs der Querbeschleunigung mit der wählbaren und/oder einstellbaren maximalen Querbeschleunigung
- - entweder eine Anpassung der geplanten Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird, insbesondere wenn das Abgleichkriterium erfüllt ist,
oder
- - keine Anpassung der geplanten Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt, insbesondere wenn das Abgleichkriterium nicht erfüllt ist.
-
Es ist erfindungsgemäß vorzugsweise möglich, dass sich die Soll-Beschleunigung auf eine Längsrichtung des Fahrzeugs bezieht und dass sich die Querbeschleunigung auf eine zur Längsrichtung des Fahrzeugs senkrechte Querrichtung des Fahrzeugs bezieht. Die Querrichtung des Fahrzeugs ist insbesondere eine zur Oberfläche bzw. lokalen Fahrbahn, auf der sich das Fahrzeug befindet, parallele Richtung. Die Längsrichtung des Fahrzeugs ist insbesondere eine bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs in Fahrtrichtung zeigende Richtung.
-
Es ist erfindungsgemäß insbesondere möglich, dass ein, mehrere oder alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens computerimplementiert, insbesondere mithilfe eines Systems zur Trajektorienplanung (insbesondere einer Steuerungseinrichtung), durchgeführt werden. Besonders bevorzugt werden zumindest das Abgleichen der Querbeschleunigung mit der wählbaren und/oder einstellbaren maximalen Querbeschleunigung, und das Anpassen der geplanten Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit des Abgleichs der Querbeschleunigung mit der wählbaren und/oder einstellbaren maximalen Querbeschleunigung computerimplementiert durchgeführt.
-
Erfindungsgemäß ist es denkbar, dass die Kurve auf der durch die Trajektorienplanung geplanten Trajektorie des Fahrzeugs liegt. Es ist denkbar, dass die Kurve eine zukünftig zu durchfahrende Kurve des Fahrzeugs auf der Trajektorie ist. Es ist alternativ denkbar, dass die Kurve eine Kurve auf der geplanten Trajektorie des Fahrzeugs ist, deren Durchfahrt bereits begonnen hat. Somit ist sowohl eine vorausschauende Planung und Regelung denkbar als auch eine kurzfristige Reaktion auf mögliche Unwägbarkeiten und/oder unvorhergesehene Probleme und/oder Ereignisse.
-
Die im Verfahren verwendeten Größen, also insbesondere zumindest die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, der Kurvenradius, die geplante Fahrzeuggeschwindigkeit, die Soll-Beschleunigung, die Querbeschleunigung, die Lenkwinkelvorgabe und die wählbare und/oder einstellbare maximale Querbeschleunigung (sowie mögliche weitere verwendete Größen), können insbesondere jeweils als eine oder mehrere Informationen zu diesen Größen und/oder als ein oder mehrere Werte betreffend diese Größen verstanden werden.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden.
-
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die wählbare und/oder vorgebbare maximale Querbeschleunigung in Abhängigkeit einer Fahrzeugeigenschaft des Fahrzeugs und/oder einer Umgebungsbedingung, insbesondere einer Wetterbedingung und/oder Reibungsbedingung, und/oder einem Beladungszustand des Fahrzeugs, gewählt und/oder vorgegeben wird. Insbesondere wird die wählbare und/oder vorgebbare maximale Querbeschleunigung aus einer Gruppe von Werten von maximalen Querbeschleunigungen ausgewählt, wobei die Gruppe von Werten von maximalen Querbeschleunigungen Werte für verschiedene Wetterbedingungen umfasst. Die verschiedenen Wetterbedingungen und/oder Reibungsbedingungen zwischen Straße und Reifen können gemäß einer Ausführungsform auch als verschiedene Witterungsbedingungen und/oder Reibungsbedingungen verstanden werden. Es ist beispielsweise denkbar, dass der Wert der gewählten und/oder vorgebebenen maximale Querbeschleunigung bei Regen und/oder nasser Fahrbahn und/oder vereister Fahrbahn geringer ist als bei trockener Fahrbahn.
-
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Ermittlung der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs mithilfe eines oder mehrerer Raddrehzahlsensoren und/oder mithilfe einer Drehzahl eines Antriebsmotors des Fahrzeugs und/oder mithilfe eines Navigationssatellitensystems durchgeführt wird. Der oder die Raddrehzahlsensoren sind vorzugsweise am Fahrzeug angeordnet und stellen Messwerte betreffend die Raddrehzahlen bereit, aus denen, beispielsweise mithilfe des Systems zur Trajektorienplanung, ein oder mehrere Werte betreffend die aktuelle Geschwindigkeit ermittelt werden. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit über die Drehzahl des Antriebsmotor und unter Berücksichtigung einer möglichen Getriebeübersetzung ermittelt werden.
Zusätzlich oder alternativ ist eine Detektion der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit mithilfe eines Navigationssatellitensystems, insbesondere mithilfe eines im Fahrzeug verbauten GPS-Sensors, möglich, welcher durch die Differenzbildung der Wegstrecke und Ermittlung der dabei verstrichenen Zeit, die Geschwindigkeitsermittlung ermöglicht.
-
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der Kurvenradius der Kurve in Abhängigkeit einer Lenkwinkelvorgabe, insbesondere einer Lenkwinkelvorgabe der Trajektorienplanung, und eines Radstandes des Fahrzeugs ermittelt wird. Der Kurvenradius kann insbesondere mithilfe des Zusammenhangs R = I / alpha ermittelt werden, wobei R der Kurvenradius ist, wobei I den Radstand angibt und wobei alpha die Lenkwinkelvorgabe ist.
-
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der Abgleich der Querbeschleunigung mit der wählbaren und/oder einstellbaren maximalen Querbeschleunigung eine Ermittlung umfasst, ob die Querbeschleunigung größer als die maximale Querbeschleunigung ist, wobei für den Fall, dass der Abgleich ergibt, dass die Querbeschleunigung größer als die maximale Querbeschleunigung ist, die Anpassung der geplanten Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird, insbesondere derart, dass die geplante Fahrzeuggeschwindigkeit verringert wird. Hierdurch kann eine vorteilhafte Überwachung für die Trajektorienplanung implementiert werden. Bevorzugt ist es denkbar, dass für den Fall, dass der Abgleich ergibt, dass die Querbeschleunigung kleiner oder gleich der maximalen Querbeschleunigung ist, keine Anpassung der geplanten Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird.
-
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Soll-Beschleunigung eine von der Trajektorienplanung ermittelte und/oder vorgegebene Soll-Beschleunigung ist. Die Trajektorienplanung gibt somit vorzugsweise sowohl eine Soll-Beschleunigung und eine Lenkwinkelvorgabe vor, die die Trajektorienplanung insbesondere für die geplante Trajektorie (also insbesondere die Kurve oder einen Teilabschnitt der Kurve) ermittelt hat. Die von der Trajektorienplanung ermittelte und/oder vorgegebene Soll-Beschleunigung umfasst insbesondere einen oder mehrere geplante Soll-Werte für die Beschleunigung des Fahrzeugs beim Durchfahren der Kurve.
-
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein System zur Trajektorienplanung, insbesondere zur Überwachung und/oder Anpassung einer Trajektorienplanung, für ein Fahrzeug,
- -- wobei das System zur Ermittlung einer aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs konfiguriert ist;
- -- wobei das System zur Ermittlung eines Kurvenradius einer Kurve konfiguriert ist, wobei die Kurve auf einer Trajektorie des Fahrzeugs liegt;
- -- wobei das System zur Ermittlung einer geplanten Fahrzeuggeschwindigkeit mithilfe der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Soll-Beschleunigung für die Kurve konfiguriert ist;
- -- wobei das System zur Ermittlung einer Querbeschleunigung mithilfe der geplanten Fahrzeuggeschwindigkeit und des Kurvenradius für die Kurve konfiguriert ist;
- -- wobei das System zum Abgleichen der Querbeschleunigung mit einer wählbaren und/oder einstellbaren maximalen Querbeschleunigung konfiguriert ist,
wobei das System derart konfiguriert ist, dass in Abhängigkeit des Abgleichs der Querbeschleunigung mit der wählbaren und/oder einstellbaren maximalen Querbeschleunigung eine Anpassung der geplanten Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird.
-
Das System zur Trajektorienplanung kann mithilfe einer Steuerungseinrichtung, die sich vorzugsweise vollständig oder teilweise in dem Fahrzeug befindet, implementiert sein. Die Steuerungseinrichtung ist insbesondere computerimplementiert ausgebildet und derart konfiguriert, dass die Schritte eines Verfahrens nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden. Das System zur Trajektorienplanung kann auch auf mehrere Steuergeräte im Fahrzeug verteilt sein. Dementsprechend ist es denkbar, dass die Steuerungseinrichtung mithilfe von mehreren Steuergeräten ausgebildet ist.
-
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer, insbesondere durch ein System zur Trajektorienplanung, diesen veranlassen, ein Verfahren nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
-
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar,
- -- dass der Computer mithilfe von einem oder mehreren Computereinrichtungen im Fahrzeug ausgebildet ist, insbesondere derart, dass die Befehle teilweise oder vollständig auf der einen oder den mehreren Computereinrichtungen im Fahrzeug ausgeführt werden, und/oder
- -- dass der Computer mithilfe einer Cloud ausgebildet ist, insbesondere derart, dass die Befehle teilweise oder vollständig in der Cloud ausgeführt werden.
-
Für das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Computerprogramm können dabei die Vorteile und Ausgestaltungen Anwendung finden, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind.
-
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Hierin zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
In 1 ist eine schematische Darstellung eines Systems zur Trajektorienplanung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das System ist teilweise oder vollständig als Teil eines Fahrzeugs 1 ausgebildet. Das System ist insbesondere mithilfe einer computerimplementierten Steuerungseinrichtung 10 eingerichtet. Die Steuerungseinrichtung 10 ist insbesondere zur Implementierung einer autonomen Fahrfunktion eingerichtet und umfasst hierfür eine Trajektorienplanung 6. Das Fahrzeug 1 umfasst einen oder mehrere Umgebungssensoren 2, 2', die jeweils zur Umfelderfassung, insbesondere zur Erfassung von Erfassungsbereichen 3, 3' des Fahrzeugs 1, eingerichtet sind. Für die Umgebungssensoren 2, 2' kommen verschiedene Sensortypen infrage, wie beispielsweise Kameras oder akustische Sensoren, und insbesondere auch Kombinationen von unterschiedlichen Sensoren und Sensortypen. Die Umgebungssensoren 2, 2' liefern Umfelddaten, die das autonome Fahrsystem und/oder die Trajektorienplanung 6 des Fahrzeugs 1 zum vollständig oder teilweise autonomen Steuern des Fahrzeugs 1 verwendet.
-
Mithilfe der Trajektorienplanung 6 kann das Fahrzeug insbesondere derart gesteuert werden, dass es die Trajektorie 100 abfährt. In der dargestellten Ausführungsform umfasst der zukünftige Weg des Fahrzeugs dabei eine Kurve K mit einem Radius R. Insbesondere wird mithilfe der Trajektorienplanung 6 (also insbesondere der autonomen Fahrfunktion des Fahrzeugs 1) die zukünftige Bahnkurve bzw. Trajektorie 100 des Fahrzeugs 1 ermittelt und/oder bestimmt. Die autonomen Fahrfunktion bzw. die Trajektorienplanung 6 ist derart zur Anpassung des Verhaltens des Fahrzeugs 1 konfiguriert, dass das Fahrzeug 1 die geplante Trajektorie 100 abfährt. Die Trajektorienplanung 6 ermittelt unter anderem auf Basis der Umfelddaten, die mithilfe der Umgebungssensoren 2, 2' erhalten werden, die Trajektorie 100 für das Fahrzeug 1. Zur Einhaltung der Trajektorie 100 muss das Fahrzeug 1 eine Beschleunigung in Längsrichtung 300 des Fahrzeugs 1, insbesondere eine Soll-Beschleunigung a, und einen Lenkwinkel alpha bzw. eine Lenkwinkelvorgabe alpha umsetzen. Hierfür ermittelt die Trajektorienplanung 6 die Soll-Beschleunigung a und die Lenkwinkelvorgabe alpha und gibt diese aus bzw. stellt diese bereit. Diese Informationen werden an die Trajektorienfolgeregelung 7 übergeben, die Teil des Systems zur Überwachung und/oder Anpassung der Trajektorienplanung 6 ist. Auf der Grundlage der vorhandenen Fahrzeuggeschwindigkeit (bzw. der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit v_0), der vorgegebenen Soll-Beschleunigung a und der Lenkwinkelvorgabe alpha wird die auftretende Querbeschleunigung q_ist ermittelt. Die Querbeschleunigung q_ist bezieht sich dabei insbesondere auf eine zur Längsrichtung 300 des Fahrzeugs 1 senkrechte Querrichtung 301 des Fahrzeugs 1. Überschreitet die auftretende Querbeschleunigung q_ist eine definierte maximal zulässige Querbeschleunigung q_max, so wird eine korrigierte Beschleunigung a_korr (in Längsrichtung 300) berechnet. Diese korrigierte Beschleunigung a_korr wird dann insbesondere anstelle der Soll-Beschleunigung a verwendet und insbesondere durch das Antriebssystem des Fahrzeugs 1 umgesetzt.
-
Die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit v_0 wird vorzugsweise mit einer hohen Sicherheitsintegrität über einen oder mehrere Raddrehzahlsensoren 4, 4' ermittelt.
-
Die zulässige maximale Querbeschleunigung q_max ist vorzugsweise in einer Tabelle, insbesondere einer Look-Up-Tabelle, definiert und kann beispielsweise aufgrund von Witterungsverhältnissen variieren. Es ist denkbar, dass die maximale Querbeschleunigung q_max vom Fahrzeugtyp des Fahrzeugs 1 abhängt und/oder fahrzeugindividuell ist.
-
In 2 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Trajektorienplanung 6 ermittelt für die aktuelle Trajektorie 100, insbesondere für eine auf der geplanten Trajektorie liegende Kurve K, eine Soll-Beschleunigung a in Längsrichtung 300 des Fahrzeugs 1 und eine Lenkwinkelvorgabe alpha. Mithilfe der Trajektorienplanung 6 kann somit insbesondere eine autonome Fahrfunktion für das Fahrzeug 1 implementiert sein. Die beiden Größen (bzw. Werte betreffend diese beiden Größen) dienen als Eingangsgrößen für eine Überwachungsfunktion der Trajektorienplanung 6 in der Trajektorienfolgeregelung 7 und werden der Trajektorienfolgeregelung 7 durch die Trajektorienplanung 6 bereitgestellt. Es ist dabei denkbar, dass die Trajektorienplanung 6 und die Trajektorienfolgeregelung 7 als ein gemeinsames System ausgebildet sind oder dass es sich um separate Einrichtungen handelt. Das dargestellte Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst dabei die folgenden Schritte.
-
In einem Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsschritt 201 wird eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit v_0 mithilfe von einem oder mehreren Raddrehzahlsensoren 4, 4' erfasst und/oder ermittelt.
-
In einem Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungsschritt 202 wird eine geplante Fahrzeuggeschwindigkeit v_neu auf Grundlage der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit v_0 und der Soll-Beschleunigung a ermittelt, insbesondere mithilfe des Zusammenhangs v_neu = v_0 + a * t, wobei t die Zeit ist.
-
In einem Kurvenradiusermittlungsschritt 203 wird ein Kurvenradius R der auf der zukünftigen Trajektorie liegenden Kurve K auf Grundlage der Lenkwinkelvorgabe alpha und dem Radstand I des Fahrzeugs ermittelt, insbesondere mithilfe des Zusammenhangs R = I / alpha.
-
In einem IST-Querbeschleunigungsermittlungsschritt 204 wird eine Querbeschleunigung q_ist auf Grundalge der geplante Fahrzeuggeschwindigkeit v_neu und des Kurvenradius R bestimmt, insbesondere mithilfe des Zusammenhangs q_ist = (v_neu)^2 * R.
-
In einem Abgleichsschritt 205 wird ein Abgleich der Querbeschleunigung q_ist mit einer gewählten und/oder eingestellten bzw. vorgegebenen maximalen Querbeschleunigung q_max durchgeführt. Besonders bevorzugt wird dabei ermittelt, ob die Querbeschleunigung q_ist kleiner oder gleich der maximalen Querbeschleunigung q_max ist.
-
Ergibt der Abgleich im Abgleichsschritt 205, dass die Querbeschleunigung q_ist kleiner oder gleich der maximalen Querbeschleunigung q_max ist, stellt die Trajektorienfolgeregelung 7 fest, dass die Soll-Beschleunigung a verwendet werden kann. In diesem Fall ist eine Anpassung der Soll-Beschleunigung a und/oder ein Eingriff der Trajektorienfolgeregelung 7 zur Änderung der vorgesehenen Soll-Beschleunigung a nicht nötig. Wird also mit der Querbeschleunigung q_ist die maximale Querbeschleunigung q_max nicht überschritten, so wird die Soll-Beschleunigung a vom Antriebssystem des Fahrzeugs 1 umgesetzt.
-
Ergibt der Abgleich im Abgleichsschritt 205, dass die Querbeschleunigung q_ist größer ist als die maximale Querbeschleunigung q_max, insbesondere derart, dass die auftretende Querbeschleunigung q_ist die definierte zulässige maximale Querbeschleunigung q_max überschreitet, wird in einem Korrektur-Beschleunigungsermittlungsschritt 206 eine korrigierte Beschleunigung a_korr (in Fahrzeuglängsrichtung 300) berechnet und die Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend reduziert.
-
Hierdurch kann besonders vorteilhaft sichergestellt werden, dass der gewünschte Lenkwinkel alpha bzw. die Lenkwinkelvorgabe alpha immer umgesetzt wird und das Fahrzeug 1 die Trajektorie 100 nicht verlässt. Zur Erzielung einer besonders vorteilhaften Sicherheit wird somit insbesondere nur die Fahrzeuggeschwindigkeit mithilfe der Trajektorienfolgeregelung 7 angepasst und nicht die Lenkwinkelvorgabe alpha.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeug
- 2
- Umgebungssensor
- 2'
- Umgebungssensor
- 3
- Erfassungsbereich
- 3'
- Erfassungsbereich
- 4
- Raddrehzahlsensor
- 4'
- Raddrehzahlsensor
- 6
- Trajektorienplanung
- 7
- Trajektorienfolgeregelung
- 10
- Steuerungseinrichtung
- 100
- Trajektorie
- 201
- Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsschritt
- 202
- Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungsschritt
- 203
- Kurvenradiusermittlungsschritt
- 204
- IST-Querbeschleunigungsermittlungsschritt
- 205
- Abgleichsschritt
- 206
- Korrektur-Beschleunigungsermittlungsschritt
- 300
- Längsrichtung des Fahrzeugs
- 301
- Querrichtung des Fahrzeugs
- alpha
- Lenkwinkelvorgabe
- a
- Soll-Beschleunigung
- a_korr
- korrigierte Beschleunigung
- v_neu
- geplante Fahrzeuggeschwindigkeit
- v_0
- aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit
- K
- Kurve
- I
- Radstand
- R
- Kurvenradius
- t
- Zeit
- q_ist
- Querbeschleunigung
- q_max
- maximale Querbeschleunigung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102011080761 A1 [0003]
- DE 102017212899 A1 [0004]
