WO2016134879A1 - Verfahren und vorrichtung zum anpassen einer fahrzeuggeschwindigkeit für ein fahrzeug - Google Patents

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    • B60W2720/10—Longitudinal speed

Definitions

  • the present invention relates to a method for adjusting a vehicle speed for a vehicle, to a corresponding device and to a corresponding computer program.
  • the steering torque requested by the system is limited in magnitude, typically to 3Nm, so that the driver can oversteer the system at any time, especially in the event of any malfunction.
  • a corresponding method for adjusting a vehicle speed for a vehicle comprises the following steps:
  • the driving trajectory may characterize a vehicle's travel path in front of the vehicle or a portion of such a travel path.
  • the required steering torque may be a steering torque that is applied to the steerable wheels of the vehicle to guide the vehicle along the supplementrajektorie.
  • the required steering torque can be greater the greater the speed of the vehicle. Thus, it may be necessary to reduce the current speed of the vehicle in order to be able to guide the vehicle safely along the curved driving trajectory.
  • the available steering torque can be
  • Be steering torque that can be applied in the given situation to steer the vehicle According to embodiments of the described approach, a limitation of a requested by a driver assistance system steering torque can be canceled or reduced, so that the lane keeping assistance system is able to request a required for strong curves on rural roads steering torque.
  • the method may include a step of providing a control signal for reducing the speed of the vehicle when a current speed of the vehicle is greater than the allowable speed. For this purpose, a value representing the current speed of the vehicle can be compared with a value representing the permissible speed. If the current speed is estimated to be too high, the vehicle can be braked so far that it can safely follow the driving trajectory. In this case, in the step of providing, the control signal can not be provided if, in a step of the recognition, a control signal from a driver of the
  • Vehicle provided steering torque is detected and a direction of the steering torque provided by the driver is opposite to a direction of the required steering torque. In this way, a reduction in speed can be avoided if it can be concluded from the action of the driver that the vehicle is not the curved one
  • Driving trajectory should follow. Preventing the deceleration may be useful, for example, if it is detected by a steering intervention of the driver that the driver wants to start an overtaking process.
  • the method may include a step of detecting a target lane ahead of the vehicle in the direction of travel as the curved driving trajectory.
  • suitable sensor signals or signals of a digital map can be read in and evaluated. In this way, a current driving trajectory can always be available.
  • Radius of curvature of the curved driving trajectory are detected.
  • the required steering torque may be determined using the maximum change or the minimum radius of curvature. In this way, those areas of the driving trajectory can be considered, in which the greatest steering torque is expected to apply.
  • the method may include a step of determining the available
  • steering torque as a one of a steering support device of the vehicle providable maximum steering torque.
  • a value of the maximum steering torque can be read in via a suitable interface. In this way, the method can be adapted to different vehicle types.
  • failure of the steering assistance device can be responded to in time, for example by the vehicle is braked.
  • the available steering torque as a
  • Combination can be determined from the maximum steering torque which can be provided by the steering assistance device of the vehicle and a steering torque which can be provided by a driver of the vehicle. This can be performed if, in a step of the recognition, a steering torque provided by the driver of the vehicle is detected. In this way, a limitation of the steering torque to that of the
  • Steering support device of the vehicle providable maximum steering torque can be avoided.
  • the approach presented herein further provides an apparatus for adjusting a vehicle speed for a vehicle that is configured to correspond to the steps of a variant of a method presented herein
  • a device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon.
  • the device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software.
  • the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device.
  • the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
  • a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the above
  • Fig. 1 is a schematic representation of a vehicle with a device for adjusting a vehicle speed according to a
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a vehicle 100 having a device 102 for adjusting a vehicle speed of the vehicle 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 100 travels on a lane along a driving trajectory 104.
  • the driving trajectory 104 initially has a rectilinear section, which merges into a curved section.
  • a steering torque acting on the wheels of the vehicle 100 is required in order to be able to hold the vehicle 100 on the driving trajectory 104.
  • the device 102 has a
  • the determination device 110 is designed to determine a required steering torque for guiding the vehicle 100 along the travel trajectory 104.
  • the determination device 112 is designed to be one for guiding the
  • Vehicle along the driving trajectory 104 permissible speed using a value for the required steering torque and a value for the available steering torque to determine.
  • the device 102 is configured to transmit a value representing the permissible speed of the vehicle to an adjusting device 114 for setting a speed of the vehicle 100.
  • the adjusting device 114 is designed to be a value of a current speed of the vehicle with the value for the permissible
  • the adjusting device 114 can thus be designed to adapt the current speed to the permissible speed. Thus, if necessary, the current speed can also be increased.
  • the device 102 is configured to interface with values representing the travel trajectory 104
  • the device 102 is designed to determine values representing the travel trajectory 104.
  • the device 102 is designed, for example, to have a
  • the device 102 is designed to determine a steering torque required for guiding the vehicle 100 along the travel trajectory 104, for example using a collation rule.
  • the device 102 is configured to determine the available steering torque using values that the device 102 interfaces to a manual steering 118, such as a driver-operable steering wheel, and additionally or alternatively, through an interface to a steering wheel Steering support 120 receives.
  • a manual steering 118 such as a driver-operable steering wheel
  • a steering wheel Steering support 120 receives.
  • Steering support 120 can steering moments on a Steering device 122 of the vehicle 100 are exerted over which the steerable wheels of the vehicle 100 taken or in a
  • the device 102 is configured to add the steering torque provided or to be made available by the driver to a steering torque that can be provided by the steering assistance device 120 in order to determine the available steering torque that is available during the driving trajectory 104
  • the described approach makes it possible according to one exemplary embodiment to adapt and additionally or alternatively to regulate the longitudinal vehicle speed on the basis of a predicted curvature of the set driving lane, which is shown in FIG. 1 as driving trajectory 104, and on the basis of a maximum available steering torque of a lane keeping assistance system
  • the steering assistance device 120 may include, as well as on the basis of a driver's hand torque, which can provide the driver, for example via the manual steering 118.
  • a system comprising device 102 may be implemented by means of various sensors 114, e.g. Camera, radar or GPS, the curvature of the lane and their change in curvature, so relevant parameters or values of the driving trajectory 104 detect.
  • sensors 114 e.g. Camera, radar or GPS, the curvature of the lane and their change in curvature, so relevant parameters or values of the driving trajectory 104 detect.
  • the device 102 is able to predict the curvature of the travel trajectory 104 at a look-ahead distance.
  • the look-ahead distance can advantageously be calculated by multiplying vehicle speed and a look-ahead time associated with the look-ahead distance.
  • the look-ahead time is necessary to compensate for the latency and inertia of the vehicle 100.
  • Target trajectory 104 by other objects e.g. Obstacles or vehicles on neighboring lanes, is affected.
  • the device 102 is designed to be aware of the predicted curvature of the vehicle target trajectory 104
  • Vmax Vehicle speed (Vmax) as follows, to be estimated:
  • Vmax sqrt (MLKSmax / Kappapred / FactorK)
  • FactorK is a constant in the simplest form and can be parameterized depending on the vehicle.
  • Mmax maximum available steering torque
  • Vmax vehicle speed
  • Mmax maximum available steering torque
  • the vehicle speed (Vmax) is then sent to the longitudinal control of the vehicle 100, for example to an adaptive cruise control (ACC), which may be represented schematically by the adjusting device 114 in FIG.
  • ACC adaptive cruise control
  • the speed control is designed to regulate the vehicle speed in such a way, for example by controlling the
  • Acceleration of the vehicle 100 is located in the corresponding limit. Additionally, an offset may be subtracted from the maximum available Lane Keeping Assistance System Steering Momentum (MLKSmax) during the calculation so that the system still has some reserve to ensure that the maximum available Lane Keeping Assistance System Steering Momentum (MLKSmax) is not achieved.
  • MLKSmax maximum available Lane Keeping Assistance System Steering Momentum
  • FIG. 2 shows a flow chart of a method for adjusting a
  • Vehicle speed according to an embodiment of the present invention.
  • the method may be used in conjunction with a device for adjusting a vehicle speed of a vehicle, as described with reference to FIG. 1.
  • the method comprises a step 202 of determining, in which
  • the method includes one or more optional steps 206, 208, 210 according to different embodiments. So, in an optional step 206 provides a control signal that causes a reduction in the speed of the vehicle when a current speed of the vehicle is greater than the allowable speed.
  • a steering torque provided by the driver of the vehicle may be detected. A value of the steering torque provided by the driver may be used to detect a driver desired deviation from the predicted driving trajectory. Further, the steering torque provided by the driver of the vehicle may be used in an optional step 210 to determine the available steering torque.
  • a desired driving lane lying in front of the vehicle in the direction of travel can be detected as the driving trajectory.
  • an exemplary embodiment comprises an "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit für ein Fahrzeug (100), wobei das Verfahren einen Schritt des Bestimmens eines erforderlichen Lenkmoments zum Führen des Fahrzeugs (100) entlang einer gekrümmten Fahrtrajektorie (104) und einen Schritt des Ermittelns einer zum Führen des Fahrzeugs (100) entlang der gekrümmten Fahrtrajektorie (104) zulässigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) unter Verwendung des erforderlichen Lenkmoments und einem verfügbaren Lenkmoment.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Anpassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit für ein Fahrzeug
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anpassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit für ein Fahrzeug, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogramm.
Bei den heutigen Spurhalteassistenz-Systemen (LKS: lane keeping support) mit Lenkunterstützung ist das von System angeforderte Lenkmoment betragsmäßig limitiert, üblicherweise auf 3Nm, damit der Fahrer jederzeit das System übersteuern kann, insbesondere bei etwaigen Fehleingriffen.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Anpassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit für ein Fahrzeug, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein
entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Das Verfahren kann vorteilhaft zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit im Zusammenhang mit Fahrerassistenzsystemen, wie beispielsweise einem Spurhalteassistenten eingesetzt werden. Ein entsprechendes Verfahren zum Anpassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit für ein Fahrzeug umfasst die folgenden Schritte:
Bestimmen eines erforderlichen Lenkmoments zum Führen des Fahrzeugs entlang einer gekrümmten Fahrtrajektorie; und
Ermitteln einer zum Führen des Fahrzeugs entlang der gekrümmten
Fahrtrajektorie zulässigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter Verwendung des erforderlichen Lenkmoments und einem verfügbaren Lenkmoment.
Die Fahrtrajektorie kann einen in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Bewegungspfad des Fahrzeugs kennzeichnen oder einen Abschnitt eines solchen Bewegungspfads. Das erforderliche Lenkmoment kann ein Lenkmoment sein, das auf die lenkbaren Räder des Fahrzeugs aufzubringen ist, um das Fahrzeug entlang der Fahrtrajektorie zu führen. Das erforderliche Lenkmoment kann umso größer sein, je größer die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Somit kann es gegebenenfalls erforderlich sein, die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu reduzieren, um das Fahrzeug sicher entlang der gekrümmten Fahrtrajektorie führen zu können. Das verfügbare Lenkmoment kann ein
Lenkmoment sein, das in der gegebenen Situation aufgebracht werden kann, um das Fahrzeug zu lenken. Gemäß Ausführungsformen des beschriebenen Ansatzes kann eine Limitierung eines von einem Fahrerassistenzsystem angeforderten Lenkmoments aufgehoben oder reduziert werden, sodass das Spurhalteassistenz-System in der Lage ist, auch ein für starke Kurven auf Landstraßen erforderliches Lenkmoment anzufordern.
Das Verfahren kann einen Schritt des Bereitstellens eines Regelsignals zum Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen, wenn eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als die zulässige Geschwindigkeit ist. Dazu kann ein die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentierender Wert mit einem die zulässige Geschwindigkeit repräsentierenden Wert verglichen werden. Wird die aktuelle Geschwindigkeit als zu hoch eingeschätzt, kann das Fahrzeug soweit abgebremst werden, dass es sicher der Fahrtrajektorie folgen kann. Dabei kann im Schritt des Bereitstellens das Regelsignal nicht bereitgestellt werden, wenn in einem Schritt des Erkennens ein von einem Fahrer des
Fahrzeugs bereitgestelltes Lenkmoment erkannt wird und eine Richtung des von dem Fahrer bereitgestellten Lenkmoments entgegengesetzt zu einer Richtung des erforderlichen Lenkmoments ist. Auf diese Weise kann eine Reduzierung der Geschwindigkeit vermieden werden, wenn aus der Aktion des Fahrers darauf geschlossen werden kann, dass das Fahrzeug nicht der gekrümmten
Fahrtrajektorie folgen soll. Das Verhindern des Abbremsens kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn durch einen Lenkeingriff des Fahrers erkannt wird, dass der Fahrer einen Überholvorgang starten möchte.
Das Verfahren kann einen Schritt des Erfassens einer in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Soll- Fahrspur als die gekrümmte Fahrtrajektorie umfassen. Zum Erfassen der Soll- Fahrspur können geeignete Sensorsignale oder Signale einer digitalen Karte eingelesen und ausgewertet werden. Auf diese Weise kann stets eine aktuelle Fahrtrajektorie zur Verfügung stehen.
Dabei kann im Schritt des Erfassens eine maximale Änderung eines
Krümmungsradius der gekrümmten Fahrtrajektorie oder ein minimaler
Krümmungsradius der gekrümmten Fahrtrajektorie erfasst werden. Im Schritt des Bestimmens kann das erforderliche Lenkmoment unter Verwendung der maximalen Änderung oder des minimalen Krümmungsradius bestimmt werden. Auf diese Weise können diejenigen Bereiche der Fahrtrajektorie betrachtet werden, bei denen voraussichtlich das größte Lenkmoment aufzubringen ist.
Das Verfahren kann einen Schritt des Bestimmens des verfügbaren
Lenkmoments als ein von einer Lenkunterstützungseinrichtung des Fahrzeugs bereitstellbaren maximalen Lenkmoments umfassen. Ein Wert des maximalen Lenkmoments kann über eine geeignete Schnittstelle eingelesen werden. Auf diese Weise kann das Verfahren an unterschiedliche Fahrzeugtypen angepasst werden. Zudem kann bei einem Ausfall der Lenkunterstützungseinrichtung rechtzeitig reagiert werden, indem beispielsweise das Fahrzeug abgebremst wird. lm Schritt des Bestimmens kann das verfügbare Lenkmoment als eine
Kombination aus dem von der Lenkunterstützungseinrichtung des Fahrzeugs bereitstellbaren maximalen Lenkmoments und einem von einem Fahrer des Fahrzeugs bereitstellbaren Lenkmoments bestimmt werden. Dies kann durchgeführt werden, wenn in einem Schritt des Erkennens ein von dem Fahrer des Fahrzeugs bereitgestelltes Lenkmoment erkannt wird. Auf diese Weise kann eine Limitierung des Lenkmoments auf das von der
Lenkunterstützungseinrichtung des Fahrzeugs bereitstellbaren maximalen Lenkmoments vermieden werden.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung zum Anpassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit für ein Fahrzeug, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden
Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Der hier vorgestellte Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten
Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zum Anpassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Anpassen einer
Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren
dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung 102 zum Anpassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 100 fährt auf einer Fahrbahn entlang einer Fahrtrajektorie 104. Die Fahrtrajektorie 104 weist zunächst einen geradlinigen Abschnitt auf, der in einen gekrümmten Abschnitt übergeht. Beim Befahren des Übergangs von dem geradlinigen Abschnitt zu dem gekrümmten Abschnitt sowie beim Befahren des gekrümmten Abschnitts ist ein auf die Räder des Fahrzeugs 100 wirkendes Lenkmoment erforderlich, um das Fahrzeug 100 auf der Fahrtrajektorie 104 halten zu können.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 102 eine
Bestimmungseinrichtung 110 und eine Ermittlungseinrichtung 112 auf. Die Bestimmungseinrichtung 110 ist ausgebildet, um ein erforderliches Lenkmoment zum Führen des Fahrzeugs 100 entlang der Fahrtrajektorie 104 zu bestimmen. Die Ermittlungseinrichtung 112 ist ausgebildet, um eine zum Führen des
Fahrzeugs entlang der Fahrtrajektorie 104 zulässige Geschwindigkeit unter Verwendung eines Werts für das erforderliche Lenkmoment und einem Wert für das verfügbare Lenkmoment zu ermitteln.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 102 ausgebildet, um einen die zulässige Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentierenden Wert an eine Einsteileinrichtung 114 zum Einstellen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu übermitteln. Die Einsteileinrichtung 114 ist ausgebildet, um einen Wert einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit dem Wert für die zulässige
Geschwindigkeit zu vergleichen, und ein Steuersignal zum Reduzieren der aktuellen Geschwindigkeit bereitzustellen, wenn die zulässige Geschwindigkeit größer als die zulässige Geschwindigkeit ist. Die Einsteileinrichtung 114 kann somit ausgebildet sein, um die aktuelle Geschwindigkeit an die zulässige Geschwindigkeit anzupassen. Somit kann die aktuelle Geschwindigkeit gegebenenfalls auch erhöht werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 102 ausgebildet, um die Fahrtrajektorie 104 repräsentierende Werte über eine Schnittstelle zu
empfangen. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 102 ausgebildet, um die Fahrtrajektorie 104 repräsentierende Werte zu ermitteln. Dazu ist die Vorrichtung 102 beispielsweise ausgebildet, um über eine
Schnittstelle Signale einer Umfelderfassungseinrichtung 116 oder eines
Navigationssystems 118 zu empfangen und zum Ermitteln der Fahrtrajektorie 104 zu verwenden. Die Vorrichtung 102 ist ausgebildet, um ein zum Führen des Fahrzeugs 100 entlang der Fahrtrajektorie 104 erforderliches Lenkmoment beispielsweise unter Verwendung einer ZuOrdnungsvorschrift zu bestimmen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 102 ausgebildet, um das verfügbare Lenkmoment unter Verwendung von Werten zu bestimmen, die die Vorrichtung 102 über eine Schnittstelle zu einer manuellen Lenkung 118, beispielsweise einem von dem Fahrer bedienbaren Lenkrad, und zusätzlich oder alternativ über eine Schnittstelle zu einer Lenkunterstützungseinrichtung 120 empfängt. Über die manuelle Lenkung 118 sowie die
Lenkunterstützungseinrichtung 120 können Lenkmomente auf eine Lenkeinrichtung 122 des Fahrzeugs 100 ausgeübt werden, über die die lenkbaren Räder des Fahrzeugs 100 eingeschlagen oder in einer
eingeschlagenen Stellung gehalten werden können. Beispielsweise ist die Vorrichtung 102 ausgebildet, um das von dem Fahrer bereitgestellte oder bereitstellbare Lenkmoment mit einem von der Lenkunterstützungseinrichtung 120 bereitstellbaren Lenkmoment zu addieren, um das verfügbare Lenkmoment zu bestimmen, das während des Befahrens der Fahrtrajektorie 104 zur
Verfügung gestellt werden kann.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Fig. 1 detailliert beschrieben.
Der beschriebene Ansatz ermöglicht gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Anpassung und zusätzlich oder alternativ eine Regelung der longitudinalen Fahrzeuggeschwindigkeit anhand einer prädizierten Krümmung der Soll- Fahrspur, die in Fig. 1 als Fahrtrajektorie 104 eingezeichnet ist, sowie anhand eines maximalen verfügbaren Lenkmoments eines Spurhalteassistenz-Systems, das beispielsweise die Lenkunterstützungseinrichtung 120 umfassen kann, sowie anhand eines Fahrerhandmoments, das der Fahrer beispielsweise über die manuelle Lenkung 118 bereitstellen kann.
Ein die Vorrichtung 102 umfassendes System kann mit Hilfe von verschiedenen Sensoren 114, z.B. Kamera, Radar oder GPS, die Krümmung der Fahrspur sowie deren Krümmungsänderung, also relevante Parameter oder Werte der Fahrtrajektorie 104, erfassen.
Durch die Verwendung von Clothiod-Modellen ist die Vorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel in der Lage, bei einer Vorausschau-Distanz die Krümmung der Fahrtrajektorie 104 zu prädizieren. Die Vorausschau- Distanz lässt sich vorteilhaft durch die Multiplikation von Fahrzeuggeschwindigkeit und einer der Vorausschau- Distanz zugeordneten Vorausschau-Zeit berechnen. Die Vorausschau-Zeit ist notwendig, um die Latenzzeit sowie die Trägheit des Fahrzeugs 100 zu kompensieren. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird bei der Berechnung der Krümmung der Fahrtrajektorie 104 ebenfalls berücksichtigt, ob das Fahrzeug 100 entlang der Mittellinie der Egospur fahren soll oder einer andere Trajektorie folgen soll, was situationsabhängig erforderlich sein kann, z.B. wenn die laterale Regelung vom Spurrand gestartet werden soll und das Fahrzeug 100 wieder in die Spurmitte zurückgeführt werden soll. Das kann auch erforderlich sein, wenn die
Solltrajektorie 104 durch andere Objekte, wie z.B. Hindernisse oder Fahrzeuge auf Nachbarspuren, beeinflusst wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 102 ausgebildet, um unter Kenntnis der prädizierten Krümmung der Fahrzeug-Solltrajektorie 104
(Kappapred) und des maximal zur Verfügung stehenden Spurhalteassistenz- System-Lenkmoment (MLKSmax), die maximale zulässige longitudinale
Fahrzeuggeschwindigkeit (Vmax) wie folgt, in Form einer Schätzung zu bestimmen:
Vmax = sqrt(MLKSmax / Kappapred / FaktorK)
FaktorK ist in der einfachsten Form eine Konstante und kann je nach Fahrzeug parametriert werden.
Fährt nun der Fahrer aber mit dem Spurhalteassistenz-System mit, d.h. der Fahrer lenkt mit in die gleiche Richtung wie das Spurhalteassistenz-System oder in eine durch das Spurhalteassistenz-System vorhergesagte richtige Richtung, so ergibt sich das maximale zur Verfügung stehende Lenkmoment (Mmax) wie folgt:
Mmax = MLKSmax + MFahrer
Die Berechnung für die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vmax) wird dann mit dem maximal zur Verfügung stehenden Lenkmoment (Mmax) durchgeführt.
Lenkt der Fahrer stark gegen das System, wird das System gemäß
Ausführungsbeispiel abgeschaltet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vmax) wird dann an die longitudinale Regelung des Fahrzeugs 100, beispielsweise an eine adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC) geschickt, die in Fig. 1 schematisch durch die Einsteileinrichtung 114 repräsentiert sein kann. Die Geschwindigkeitsregelung ist ausgebildet, um die Fahrzeuggeschwindigkeit so zu regeln, beispielsweise durch Ansteuerung des
Antriebs des Fahrzeugs 100 und/oder der Bremsen des Fahrzeugs 100, dass die maximale zulässige longitudinale Fahrzeuggeschwindigkeit (Vmax) nicht überschritten wird. Damit wird sichergestellt, dass das maximale Spurhalteassistenz-System-
Moment, dass beispielsweise von der Lenkunterstützungseinrichtung 120 bereitgestellt werden kann, nicht überschritten wird, da die laterale
Beschleunigung des Fahrzeugs 100 sich in der entsprechenden Grenze befindet. Zusätzlich kann bei der Berechnung ein Offset von dem maximal zur Verfügung stehenden Spurhalteassistenz-System-Lenkmoment (MLKSmax) abgezogen werden, sodass das System noch ein gewisse Reserve hat, um sicherzustellen, dass das maximal zur Verfügung stehenden Spurhalteassistenz-System- Lenkmoment (MLKSmax) nicht erreicht wird.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Anpassen einer
Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren kann im Zusammenhang mit einer Vorrichtung zum Anpassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit eines Fahrzeugs eingesetzt werden, wie sie anhand von Fig. 1 beschrieben ist.
Das Verfahren umfasst einen Schritt 202 des Bestimmens, in dem ein
erforderliches Lenkmoment zum Führen des Fahrzeugs entlang einer
gekrümmten Fahrtrajektorie bestimmt wird, sowie einen Schritt 204 des
Ermitteins, in dem eine zum Führen des Fahrzeugs entlang der gekrümmten
Fahrtrajektorie zulässige Geschwindigkeit unter Verwendung des erforderlichen Lenkmoments und einem verfügbaren Lenkmoment ermittelt wird.
Das Verfahren weist gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen einen oder mehrere optionale Schritte 206, 208, 210 auf. So wird in einem optionalen Schritt 206 ein Regelsignal bereitgestellt, das eine Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bewirkt, wenn eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als die zulässige Geschwindigkeit ist. In einem optionalen Schritt 208 kann ein von dem Fahrer des Fahrzeugs bereitgestelltes Lenkmoment erkannt werden. Ein Wert des von dem Fahrer bereitgestellten Lenkmoments kann verwendet werden, um eine von dem Fahrer gewünschte Abweichung von der prognostizierten Fahrtrajektorie zu erkennen. Ferner kann das von dem Fahrer des Fahrzeugs bereitgestellte Lenkmoment in einem optionalen Schritt 210 verwendet werden, um das verfügbare Lenkmoment zu bestimmen. In einem optionalen Schritt 212 kann eine in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegende Soll- Fahrspur als die Fahrtrajektorie erfasst werden. In dem Schritt 212 kann dabei ferner eine maximale Änderung eines Krümmungsradius der
Fahrtrajektorie oder ein minimaler Krümmungsradius der Fahrtrajektorie erfasst und im Schritt 202 zum Bestimmen des erforderlichen Lenkmoments verwendet werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder"- Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Anpassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit für ein
Fahrzeug (100), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Bestimmen (202) eines erforderlichen Lenkmoments zum Führen des Fahrzeugs (100) entlang einer gekrümmten Fahrtrajektorie (104); und
Ermitteln (204) einer zum Führen des Fahrzeugs (100) entlang der gekrümmten Fahrtrajektorie (104) zulässigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) unter Verwendung des erforderlichen Lenkmoments und einem verfügbaren Lenkmoment.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, mit einem Schritt des Bereitstellens (206) eines Regelsignals zum Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100), wenn eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) größer als die zulässige Geschwindigkeit ist.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem im Schritt des Bereitstellens (206) das Regelsignal nicht bereitgestellt wird, wenn in einem Schritt des Erkennens (208) ein von einem Fahrer des Fahrzeugs (100)
bereitgestelltes Lenkmoment erkannt wird und eine Richtung des von dem Fahrer bereitgestellten Lenkmoments entgegengesetzt zu einer Richtung des erforderlichen Lenkmoments ist.
4. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Erfassens (212) einer in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug (100) liegenden Soll- Fahrspur als die gekrümmte Fahrtrajektorie (104).
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem im Schritt des Erfassens (212) eine maximale Änderung eines Krümmungsradius der gekrümmten Fahrtrajektorie (104) oder ein minimaler Krümmungsradius der gekrümmten Fahrtrajektorie (104) erfasst wird und im Schritt des Bestimmens (202) das erforderliche Lenkmoment unter Verwendung der maximalen Änderung oder des minimalen Krümmungsradius bestimmt wird.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Bestimmens (210) des verfügbaren Lenkmoments als ein von einer Lenkunterstützungseinrichtung (120) des Fahrzeugs (100) bereitstellbaren maximalen Lenkmoments.
Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem im Schritt des Bestimmens (210) das verfügbare Lenkmoment als eine Kombination aus dem von der Lenkunterstützungseinrichtung (120) des Fahrzeugs (100)
bereitstellbaren maximalen Lenkmoments und einem von einem Fahrer des Fahrzeugs (100) bereitstellbaren Lenkmoments bestimmt wird, wenn in einem Schritt des Erkennens (208) ein von dem Fahrer des Fahrzeugs (100) bereitgestelltes Lenkmoment erkannt wird.
Vorrichtung (102) zum Anpassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit für ein Fahrzeug (100), die ausgebildet ist, um alle Schritte (202, 204) eines Verfahrens gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche
durchzuführen.
Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, alle Schritte (202, 204) eines Verfahrens gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche durchzuführen, umzusetzen und/oder anzusteuern.
Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 9.
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