DE102014206344A1 - avoidance assistant - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Ausweichmanöver. Es wird eine Steuereinheit für ein Fahrzeug beschrieben. Die Steuereinheit ist eingerichtet, ein Hindernis auf einer aktuellen Trajektorie des Fahrzeugs zu detektieren, und eine Ausweichtrajektorie für das Fahrzeug zum Ausweichen des Hindernisses zu ermitteln. Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, ein Indiz für das Einleiten eines Ausweichmanövers durch einen Fahrer des Fahrzeugs zu ermitteln, und in Abhängigkeit von dem ermittelten Indiz und in Abhängigkeit von der ermittelten Ausweichtrajektorie, eine Unterstützung des Ausweichmanövers zu veranlassen. Dabei ist die Steuereinheit eingerichtet, einen Grad der Unterstützung im Verlauf des Ausweichmanövers zu reduzieren.The invention relates to a method and a corresponding device for assisting a driver of a vehicle in an evasive maneuver. A control unit for a vehicle is described. The control unit is set up to detect an obstacle on a current trajectory of the vehicle, and to determine an evasion trajectory for the vehicle for avoiding the obstacle. The control unit is further configured to determine an indication for the initiation of an evasive maneuver by a driver of the vehicle, and to initiate a support of the evasive maneuver in dependence on the determined indication and depending on the determined avoidance trajectory. In this case, the control unit is set up to reduce a degree of assistance in the course of the avoidance maneuver.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Ausweichmanöver.The invention relates to a method and a corresponding device for assisting a driver of a vehicle in an evasive maneuver.
Aus
Für die Durchführung eines stabilen und sicheren Ausweichmanövers ist es wichtig, dass der Fahrer insbesondere in der Anfangsphase des Ausweichmanövers unterstützt wird. Dies liegt daran, dass insbesondere die Anfangsphase eines Ausweichmanövers aufgrund der fahrdynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs den Verlauf des gesamten Ausweichmanövers des Fahrzeugs beeinflusst. Das vorliegende Dokument beschreibt Vorrichtungen und Verfahren, die es ermöglichen, den Fahrer insbesondere in der Anfangsphase bei der Durchführung eines Ausweichmanövers zu unterstützen.In order to perform a stable and safe evasive maneuver, it is important that the driver is assisted, especially in the initial phase of the evasive maneuver. This is because, in particular, the initial phase of an evasive maneuver due to the vehicle dynamics properties of the vehicle influences the course of the entire evasive maneuver of the vehicle. The present document describes devices and methods which make it possible to assist the driver, in particular in the initial phase, in carrying out an evasive maneuver.
Die Durchführung eines Ausweichmanövers kann ggf. das Fahrzeug destabilisieren. Das vorliegende Dokument beschreibt Vorrichtungen und Verfahren, die den Fahrer bei der Durchführung eines Ausweichmanövers derart unterstützen, dass Schwingungen des Fahrzeugs reduziert oder ganz vermieden werden.Performing an evasive maneuver may possibly destabilize the vehicle. The present document describes devices and methods that assist the driver in performing an evasive maneuver so as to reduce or eliminate vehicle vibration.
Die Unterstützung eines Ausweichmanövers orientiert sich typischerweise an einer zuvor ermittelten Ausweichtrajektorie. Insbesondere wirkt die Unterstützung typischerweise darauf hin, dass der Fahrer eines Fahrzeugs der zuvor ermittelten Ausweichtrajektorie folgt. Desweiteren ermöglicht die ermittelte Ausweichtrajektorie, das Verhalten des Fahrers in Bezug auf das Ausweichmanöver zu bewerten. Das vorliegende Dokument beschreibt Vorrichtungen und Verfahren, mit denen eine (ggf. optimale) Ausweichtrajektorie ermittelt werden kann, die mit hoher Wahrscheinlichkeit von dem Fahrer des Fahrzeugs tatsächlich gefahren wird und gefahren werden kann. Desweiteren beschreibt das vorliegende Dokument Vorrichtungen und Verfahren, die es ermöglichen, einen Grad der Unterstützung derart anzupassen, dass der Fahrer des Fahrzeugs entlang der ermittelten Ausweichtrajektorie fährt.The support of an evasive maneuver is typically based on a previously determined avoidance trajectory. In particular, the support typically indicates that the driver of a vehicle follows the previously determined avoidance trajectory. Furthermore, the determined avoidance trajectory allows to evaluate the behavior of the driver with respect to the evasive maneuver. The present document describes devices and methods with which an (possibly optimal) avoidance trajectory can be determined, which is driven with high probability by the driver of the vehicle actually and can be driven. Furthermore, the present document describes devices and methods that make it possible to adjust a degree of assistance such that the driver of the vehicle drives along the determined avoidance trajectory.
Gemäß einem Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Fahrzeug beschrieben. Das Fahrzeug kann ein einspuriges oder ein zweispuriges Straßenfahrzeug umfassen, z. B. einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen oder ein Motorrad. Die Steuereinheit kann ein oder mehrere der in diesem Dokument beschriebenen Merkmale umfassen. Die Steuereinheit ist eingerichtet, ein Hindernis auf einer aktuellen Trajektorie des Fahrzeugs zu detektieren. Zu diesem Zweck kann das Fahrzeug Umfelddaten anhand von ein oder mehreren Umfeldsensoren (z. B. ein oder mehrere Kameras, ein oder mehrere Radarsensoren und/oder ein oder mehrere LIDAR-Sensoren, d. h. light detection and ranging Sensoren) erfassen. Das Hindernis kann auf Basis der Umfelddaten detektiert werden. Beispielhafte Hindernisse sind ein anderes Fahrzeug und/oder ein anderer Verkehrsteilnehmer, wie z. B. ein Fußgänger. Das Hindernis kann sich an einem festen Standort auf der Trajektorie des Fahrzeugs befinden oder das Hindernis kann seinen Standort verändern.In one aspect, a control unit for a vehicle is described. The vehicle may comprise a single-track or a two-lane road vehicle, e.g. As a passenger car, a truck or a motorcycle. The control unit may include one or more of the features described in this document. The control unit is set up to detect an obstacle on a current trajectory of the vehicle. For this purpose, the vehicle may capture environmental data based on one or more environment sensors (eg, one or more cameras, one or more radar sensors, and / or one or more LIDAR sensors, i.e., light detection and ranging sensors). The obstacle can be detected based on the environmental data. Exemplary obstacles are another vehicle and / or another road user, such. B. a pedestrian. The obstacle may be at a fixed location on the trajectory of the vehicle, or the obstacle may change location.
Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, eine Ausweichtrajektorie für das Fahrzeug zum Ausweichen des Hindernisses zu ermitteln. Die Ausweichtrajektorie kann eine (von der aktuellen Trajektorie abweichende) Trajektorie umfassen, die an dem Hindernis vorbeiführt. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine Vielzahl von Ausweichtrajektorien zu ermitteln, z. B. eine erste Trajektorie links am Hindernis vorbei und eine zweite (andere) Trajektorie rechts am Hindernis vorbei.The control unit is further configured to determine an evasion trajectory for the vehicle to avoid the obstacle. The avoidance trajectory may include a trajectory (deviating from the current trajectory) that passes the obstacle. The control unit may be configured to determine a plurality of evasion trajectories, eg. B. a first trajectory on the left past the obstacle and a second (other) trajectory right past the obstacle.
Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, zu einem ersten Zeitpunkt ein erstes Indiz für das Einleiten eines Ausweichmanövers durch einen Fahrer des Fahrzeugs zu ermitteln. Der Fahrer des Fahrzeugs kann ein Ausweichmanöver insbesondere dadurch einleiten, dass der Fahrer eine Lenkvorrichtung des Fahrzeugs (z. B. ein Lenkrad des Fahrzeugs) betätigt, um das Fahrzeug auf eine, von der aktuellen Trajektorie abweichende, Trajektorie zu bewegen. Die Steuereinheit ist eingerichtet, ein Indiz dafür zu ermitteln, dass der Fahrer die Lenkvorrichtung betätigt hat, um das Fahrzeug auf eine andere Trajektorie zu bringen.The control unit is further configured to determine a first indication for the initiation of an evasive maneuver by a driver of the vehicle at a first time. The driver of the vehicle may initiate an avoidance maneuver, in particular, by the driver actuating a steering device of the vehicle (eg a steering wheel of the vehicle) in order to move the vehicle to a trajectory deviating from the current trajectory. The control unit is set up to detect an indication that the driver has actuated the steering device in order to bring the vehicle to a different trajectory.
Das erste Indiz für das Einleiten eines Ausweichmanövers kann z. B. ein oder mehrere der folgenden Indizien umfassen: Der Betrag eines Lenkwinkels der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht oder überschreitet einen vordefinierten ersten Lenkwinkel-Schwellwert; der Betrag einer Lenkgeschwindigkeit der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht oder überschreitet einen vordefinierten ersten Lenkgeschwindigkeits-Schwellwert; der Betrag eines Lenkmoments an der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht oder überschreitet einen vordefinierten ersten Lenkmoment-Schwellwert; und/oder der Betrag einer Lenkbeschleunigung der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht oder überschreitet einen vordefinierten ersten Lenkbeschleunigungs-Schwellwert; und/oder der Betrag einer Lenkmomentänderung der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht oder überschreitet einen vordefinierten ersten Lenkmomentänderungs-Schwellwert; und/oder der Betrag einer Lenkwinkeländerung der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht oder überschreitet einen vordefinierten ersten Lenkwinkeländerungs-Schwellwert.The first indication for the initiation of an evasive maneuver can z. B. include one or more of the following indicia: The amount of a steering angle of the steering device of Vehicle reaches or exceeds a predefined first steering angle threshold value; the amount of steering speed of the steering device of the vehicle reaches or exceeds a predefined first steering speed threshold value; the amount of a steering torque on the steering device of the vehicle reaches or exceeds a predefined first steering torque threshold; and / or the amount of steering acceleration of the steering device of the vehicle reaches or exceeds a predefined first steering acceleration threshold value; and / or the amount of a steering torque change of the steering device of the vehicle reaches or exceeds a predefined first steering torque change threshold value; and / or the amount of a steering angle change of the steering device of the vehicle reaches or exceeds a predefined first steering angle change threshold value.
Bei den möglichen Indizien für das Einleiten eines Ausweichmanövers durch den Fahrer ist insbesondere die Lenkgeschwindigkeit in Kombination mit einer Lenkmomentänderung vorteilhaft, da durch diese Indizien das Einleiten eines Ausweichmanövers bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt ermöglicht wird. Dabei kann weiter berücksichtigt werden, ob die Lenkgeschwindigkeit und/oder die Lenkmomentänderung aus einer „normalen” Fahrt oder aus einer Ruhephase heraus erfolgt ist, wobei eine „normale” Fahrt typischerweise Verläufe in Bezug auf den Lenkwinkel, auf das Lenkmoment und/oder auf die Lenkgeschwindigkeit aufweist, die bei einem komfortablen Fahren in der Fahrspur auftreten.In the case of the possible indications for the initiation of an avoidance maneuver by the driver, in particular the steering speed in combination with a steering torque change is advantageous, since these indicators allow the initiation of an evasive maneuver already at a very early point in time. In this case, it can further be taken into account whether the steering speed and / or the steering torque change has taken place from a "normal" drive or from a rest phase, wherein a "normal" drive typically curves with respect to the steering angle, the steering torque and / or on Steering speed, which occur in a comfortable driving in the lane.
Die ein oder mehreren Indizien für das Einleiten eines Ausweichmanövers können insbesondere auf Basis von Messdaten von ein oder mehreren Sensoren ermittelt werden. Der Lenkwinkel, die Lenkgeschwindigkeit, die Lenkbeschleunigung und/oder das Lenkmoment können z. B. durch einen Lenksensor an der Lenkvorrichtung ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend können auch Messdaten von einem Geschwindigkeitssensor und/oder von einem Giersensor des Fahrzeugs berücksichtigt werden.The one or more indicators for initiating an evasive maneuver can be determined in particular on the basis of measurement data from one or more sensors. The steering angle, the steering speed, the steering acceleration and / or the steering torque can, for. B. be determined by a steering sensor on the steering device. Alternatively or additionally, measurement data from a speed sensor and / or from a yaw sensor of the vehicle can also be taken into account.
Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, in Abhängigkeit von dem ermittelten ersten Indiz und in Abhängigkeit von der ermittelten Ausweichtrajektorie, eine Unterstützung des Ausweichmanövers zu veranlassen. Die Unterstützung des Ausweichmanövers kann zum ersten Zeitpunkt eingeleitet werden. Das erste Indiz kann z. B. anzeigen, dass ein Ausweichmanöver in eine bestimmte Richtung (z. B. links oder rechts) um das Hindernis herum eingeleitet wurde. Es kann dann die Unterstützung für die für diese Richtung ermittelte Ausweichtrajektorie eingeleitet werden.The control unit is further set up to initiate a support of the avoidance maneuver as a function of the determined first indication and depending on the determined avoidance trajectory. The support of the evasive maneuver can be initiated at the first time. The first indication can z. For example, indicate that an evasive maneuver has been initiated in a particular direction (eg, left or right) around the obstacle. Support for the avoidance trajectory determined for this direction can then be initiated.
Die Unterstützung des Ausweichmanövers kann z. B. das Einwirken auf die Lenkvorrichtung des Fahrzeugs, in Abhängigkeit von der ermittelten Ausweichtrajektorie, umfassen. Insbesondere kann derart unterstützend auf die Lenkvorrichtung des Fahrzeugs eingewirkt werden, dass das Fahrzeug (tendenziell) entlang der ermittelten Ausweichtrajektorie fährt. Zu diesem Zweck kann insbesondere ein Zusatzmoment (zusätzlich zu dem von dem Fahrer aufgebrachten Lenkmoment) auf die Lenkvorrichtung des Fahrzeugs aufgebracht werden. Das aufgebrachte Zusatzmoment kann in Abhängigkeit von der ermittelten Ausweichtrajektorie bestimmt und aufgebracht werden. Alternativ oder ergänzend kann die Unterstützung des Ausweichmanövers das Veranlassen einer Bremskraft auf ein oder mehrere der Räder des Fahrzeugs umfassen. Durch den Eingriff auf die Bremsen einzelner Räder des Fahrzeugs kann ein Lenken des Fahrzeugs ermöglicht werden. Somit kann eine Unterstützung des Ausweichmanövers durch Eingriffe in die Fahrdynamik des Fahrzeugs erfolgen. Insbesondere kann auch durch derartige Eingriffe ein Zusatzmoment erzeugt werden. Mit anderen Worten, die Unterstützung des Ausweichmanövers kann einen Fahrdynamikeingriff umfassen, durch den eine Gierreaktion des Fahrzeugs verursacht wird. Eine Stärke der Gierreaktion kann dabei von einem Grad der Unterstützung des Ausweichmanövers abhängen.The support of the evasive maneuver can z. B. the action on the steering device of the vehicle, in dependence on the determined evasion trajectory include. In particular, it is possible to act in a supportive manner on the steering device of the vehicle in such a way that the vehicle (tends to) travels along the determined avoidance trajectory. For this purpose, in particular an additional torque (in addition to the steering torque applied by the driver) can be applied to the steering device of the vehicle. The applied additional torque can be determined and applied as a function of the determined avoidance trajectory. Alternatively or additionally, the assistance of the avoidance maneuver may include causing a braking force to be applied to one or more of the wheels of the vehicle. By engaging the brakes of individual wheels of the vehicle steering of the vehicle can be made possible. Thus, a support of the evasive maneuver can be done by interfering with the driving dynamics of the vehicle. In particular, an additional torque can also be generated by such interventions. In other words, the assistance of the avoidance maneuver may include a driving dynamics intervention that causes a yawing reaction of the vehicle. A strength of the yaw reaction may depend on a degree of support of the evasive maneuver.
Insbesondere kann die Steuereinheit eingerichtet sein, eine Abweichung (oder ein Maß für die Abweichung) zwischen einer Ist-Trajektorie des Fahrzeugs und der ermittelten Ausweichtrajektorie zu ermitteln. Das aufgebrachte Zusatzmoment kann dann von der ermittelten Abweichung (oder von dem ermittelten Maß der Abweichung) abhängen. Ein Vorzeichen des aufgebrachten Zusatzmoments kann von einem Vorzeichen der Abweichung abhängen. Das Zusatzmoment kann z. B. in Richtung des von dem Fahrer aufgebrachten Moments wirken, wenn der Lenkwinkel nicht ausreicht, um das Fahrzeug auf die ermittelte Ausweichtrajektorie zu bringen. Andererseits kann das Zusatzmoment gegen das von dem Fahrer aufgebrachte Moment wirken, wenn der von dem Fahrer bewirkte Lenkwinkel über den erforderlichen Lenkwinkel zum Fahren der ermittelten Ausweichtrajektorie hinausgeht. Ein Betrag des aufgebrachten Zusatzmoments kann mit dem Betrag der ermittelten Abweichung ansteigen. Insbesondere kann kein Zusatzmoment aufgebracht werden, wenn der Fahrer von selbst entlang der ermittelten Ausweichtrajektorie fährt. In Summe kann der Fahrer durch das aufgebrachte Zusatzmoment unterstützt werden, wenn der Fahrer zu wenig lenkt oder zu viel lenkt oder wenn der Fahrer in einer zweiten Phase des Ausweichmanövers zu spät zurücklenkt.In particular, the control unit may be configured to determine a deviation (or a measure of the deviation) between an actual trajectory of the vehicle and the determined avoidance trajectory. The applied additional torque can then depend on the determined deviation (or on the determined measure of the deviation). A sign of the applied additional torque may depend on a sign of the deviation. The additional torque can z. B. act in the direction of the torque applied by the driver when the steering angle is insufficient to bring the vehicle to the determined avoidance trajectory. On the other hand, the additional torque may act against the torque applied by the driver when the steering angle caused by the driver exceeds the required steering angle for driving the determined avoidance trajectory. An amount of the applied additional torque may increase with the amount of the determined deviation. In particular, no additional torque can be applied if the driver drives by himself along the determined avoidance trajectory. In sum, the driver may be assisted by the applied additional torque if the driver steers too little or steers too much or if the driver steers back too late in a second phase of the evasive maneuver.
Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, zu einem zweiten Zeitpunkt ein zweites Indiz dafür zu ermitteln, dass kein Einleiten eines Ausweichmanövers vorliegt. Dabei folgt der zweite Zeitpunkt dem ersten Zeitpunkt nach. Zum zweiten Zeitpunkt kann bereits eine automatische Unterstützung des Ausweichmanövers eingeleitet worden sein. Zum zweiten Zeitpunkt kann insbesondere ein Indiz dafür ermittelt werden, dass das erste Indiz fehlerhaft war, und dass der Fahrer gar kein Ausweichmanöver einleiten wollte. Die Steuereinheit kann dann eingerichtet sein, in Abhängigkeit von dem ermittelten zweiten Indiz, die Unterstützung des Ausweichmanövers abzubrechen.The control unit may be further configured to determine at a second time a second indication that there is no initiation of an evasive maneuver. The second time follows the first time. At the second time already an automatic support of the evasive maneuver may have been initiated. At the second time, in particular, an indication can be found that the first indication was erroneous and that the driver did not want to initiate any avoidance maneuver. The control unit can then be set up, in dependence on the determined second indication, to stop the support of the evasive maneuver.
Die Berücksichtigung von zwei, zeitlich aufeinander folgenden, Indizien ermöglicht es, ein relativ sensibles erstes Indiz für die Erkennung des Einleitens eines Ausweichmanövers zu verwenden. So kann bereits zu einem frühen Zeitpunkt mit der Unterstützung des Ausweichmanövers durch die Steuereinheit begonnen werden. Dies ist vorteilhaft, da die Güte eines tatsächlich gefahrenen Ausweichmanövers insbesondere von der Anfangsphase des Ausweichmanövers abhängt. Insbesondere kann so erreicht werden, dass der Fahrer mit einer größeren Wahrscheinlichkeit entlang der vorgegebenen ermittelten (ggf. optimalen) Ausweichtrajektorie fährt.The consideration of two temporally successive indicia makes it possible to use a relatively sensitive first indication for the detection of the initiation of an evasive maneuver. So can already at an early date with the Support the evasive maneuver be started by the control unit. This is advantageous because the quality of an actually driven avoidance maneuver depends in particular on the initial phase of the evasive maneuver. In particular, it can be achieved that the driver drives with a greater probability along the predetermined determined (possibly optimal) avoidance trajectory.
Durch das zweite Indiz wird gewährleistet, dass keine Ausweichunterstützung erfolgt, wenn der Fahrer kein Ausweichmanöver eingeleitet hat oder wenn der Fahrer das Ausweichmanöver abgebrochen hat. Insbesondere wird gewährleistet, dass der Fahrer weiterhin die Entscheidungsbefugnis bzgl. der Durchführung eines Ausweichmanövers und/oder einer alternativen Maßnahme beibehält. Ein Abbruch des Ausweichmanövers kann z. B. erkannt werden, wenn der Lenkwinkel nicht weiter erhöht oder wieder reduziert wird und/oder wenn die Lenkkraft bzw. das Lenkmoment in eine umgekehrte Richtung aufgebracht wird.The second indication ensures that no backup assistance is provided if the driver has not initiated an evasive maneuver or if the driver has canceled the evasive maneuver. In particular, it is ensured that the driver retains the decision-making power with regard to the execution of an evasive maneuver and / or an alternative measure. An abortion of the evasive maneuver can z. B. are detected when the steering angle is not further increased or reduced again and / or when the steering force or the steering torque is applied in a reverse direction.
Das zweite Indiz dafür, dass kein Einleiten eines Ausweichmanövers vorliegt, kann ein oder mehrere der folgenden Indizien umfassen: Der Betrag des Lenkwinkels der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht nicht oder überschreitet nicht einen vordefinierten zweiten Lenkwinkel-Schwellwert, wobei der zweite Lenkwinkel-Schwellwert größer als der erste Lenkwinkel-Schwellwert ist; der Betrag der Lenkgeschwindigkeit der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht nicht oder überschreitet nicht einen vordefinierten zweiten Lenkgeschwindigkeits-Schwellwert, wobei der zweite Lenkgeschwindigkeits-Schwellwert größer als der erste Lenkgeschwindigkeits-Schwellwert ist; der Betrag des Lenkmoments an der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht nicht oder überschreitet nicht einen vordefinierten zweiten Lenkmoment-Schwellwert, wobei der zweite Lenkmoment-Schwellwert größer als der erste Lenkmoment-Schwellwert ist; und/oder der Betrag der Lenkbeschleunigung der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht nicht oder überschreitet nicht einen vordefinierten zweiten Lenkbeschleunigungs-Schwellwert, wobei der zweite Lenkgeschwindigkeits-Schwellwert größer ist als der erste Lenkgeschwindigkeits-Schwellwert; und/oder der Betrag der Lenkmomentänderung der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht oder überschreitet nicht einen vordefinierten zweiten Lenkmomentänderungs-Schwellwert, wobei der zweite Lenkmomentänderungs-Schwellwert größer als der erste Lenkmomentänderungs-Schwellwert ist; und/oder der Betrag der Lenkwinkeländerung der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht oder überschreitet nicht einen vordefinierten zweiten Lenkwinkeländerungs-Schwellwert, wobei der zweite Lenkwinkeländerungs-Schwellwert größer als der erste Lenkwinkeländerungs-Schwellwert ist.The second indication that there is no initiation of an evasive maneuver may include one or more of the following indicia: the amount of steering angle of the steering device of the vehicle does not reach or exceed a predefined second steering angle threshold, wherein the second steering angle threshold is greater than is the first steering angle threshold; the amount of steering speed of the steering device of the vehicle does not reach or exceed a predefined second steering speed threshold, the second steering speed threshold being greater than the first steering speed threshold; the amount of steering torque on the steering device of the vehicle does not reach or exceed a predefined second steering torque threshold, wherein the second steering torque threshold is greater than the first steering torque threshold; and / or the amount of steering acceleration of the steering device of the vehicle does not reach or exceed a predefined second steering acceleration threshold, the second steering speed threshold being greater than the first steering speed threshold; and / or the amount of steering torque change of the steering device of the vehicle does not reach or exceed a predefined second steering torque change threshold, the second steering torque change threshold being greater than the first steering torque change threshold; and / or the amount of steering angle change of the steering device of the vehicle does not reach or exceed a predefined second steering angle change threshold, wherein the second steering angle change threshold is greater than the first steering angle change threshold.
Die Berücksichtigung eines zweiten Indizes, das ggf. dazu führt, dass die Unterstützung des Ausweichmanövers unterbrochen wird, ermöglicht insbesondere die Verwendung von (betraglich) relativ keinen ersten Schwellwerten, so dass relativ sensitive erste Indizien für das Einleiten der Unterstützung des Ausweichmanövers verwendet werden können. Beispielsweise können anstelle der zweiten Schwellwerte kleinere erste Schwellwerte verwendet werden. Werden die zweiten Schwellwerte dann nicht erreicht, so kann die Unterstützung des Ausweichmanövers wieder abgebrochen werden.The consideration of a second index, which possibly leads to the support of the avoidance maneuver being interrupted, makes it possible in particular to use relatively few first threshold values, so that relatively sensitive first indications can be used for initiating the support of the avoidance maneuver. For example, smaller first thresholds may be used instead of the second thresholds. If the second thresholds are not reached then the support of the evasive maneuver can be canceled again.
Das zweite Indiz daführ, dass kein Einleiten eines Ausweichmanövers vorliegt, kann umfassen, dass ein oder mehrere der zweiten Schwellwerte nicht innerhalb von einem vordefinierten Zeitintervall ab dem ersten Zeitpunkt erreicht oder überschritten werden. Dadurch wird der Zeitraum, in dem eine Unterstützung für ein Ausweichmanöver bereitgestellt wird, obwohl mglw. kein Ausweichmanöver eingeleitet wurde, auf das vordefinierte Zeitintervall begrenzt. Das vordefinierte Zeitintervall kann z. B. 100 ms oder weniger Zeit umfassen.The second indication that there is no initiation of an evasive maneuver may include that one or more of the second thresholds are not reached or exceeded within a predefined time interval from the first time point. This will provide the period of time for which support for an evasive maneuver is provided, although mglw. no evasive maneuver was initiated, limited to the predefined time interval. The predefined time interval can be z. B. 100 ms or less time.
Alternativ oder ergänzend kann das zweite Indiz daführ, dass kein Einleiten eines Ausweichmanövers vorliegt, ein oder mehrere der folgenden Indizien umfassen: Der Betrag des Lenkwinkels der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht oder überschreitet einen vordefinierten maximalen Lenkwinkel-Schwellwert; der Betrag der Lenkgeschwindigkeit der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht oder überschreitet einen vordefinierten maximalen Lenkgeschwindigkeits-Schwellwert; der Betrag des Lenkmoments an der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht oder überschreitet einen vordefinierten maximalen Lenkmoment-Schwellwert; und/oder der Betrag einer Lenkbeschleunigung der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs erreicht oder überschreitet einen vordefinierten maximalen Lenkbeschleunigungs-Schwellwert. Die Berücksichtigung von ein oder mehreren maximalen Schwellwerten ermöglicht es, ein unkontrolliertes Verhalten des Fahrers zu detektieren. Ein solches unkontrolliertes Verhalten kann nicht als ein gezieltes Einleiten eines Ausweichmanövers betrachtet werden.Alternatively or additionally, the second indication that there is no initiation of an avoidance maneuver may include one or more of the following indications: the amount of the steering angle of the steering device of the vehicle reaches or exceeds a predefined maximum steering angle threshold value; the amount of steering speed of the steering device of the vehicle reaches or exceeds a predefined maximum steering speed threshold; the amount of steering torque on the steering device of the vehicle reaches or exceeds a predefined maximum steering torque threshold; and / or the amount of steering acceleration of the steering device of the vehicle reaches or exceeds a predefined maximum steering acceleration threshold. The consideration of one or more maximum threshold values makes it possible to detect an uncontrolled behavior of the driver. Such uncontrolled behavior can not be considered as a deliberate initiation of an evasive maneuver.
Alternativ oder ergänzend kann das zweite Indiz dafür, dass kein Einleiten eines Ausweichmanövers vorliegt, umfassen, dass der Betrag des Lenkmoments, des Lenkwinkels und/oder der Lenkgeschwindigkeit des Fahrzeugs einen vordefinierten Abbruch-Schwellwert unterschreitet. Über ein reduziertes Lenkmoment und/oder über einen reduzierten (ggf. negativen) Lenkwinkelaufbau kann detektiert werden, dass der Fahrer das Einleiten eines Ausweichmanövers abbrechen möchte.Alternatively or additionally, the second indication that there is no initiation of an evasive maneuver may include that the amount of the steering torque, the steering angle and / or the steering speed of the vehicle falls below a predefined termination threshold value. By means of a reduced steering torque and / or via a reduced (possibly negative) steering angle configuration, it can be detected that the driver wishes to cancel the initiation of an evasive maneuver.
Bei der Ermittlung der in diesem Dokument beschriebenen Indizien kann der Betrag des Lenkwinkels auf Basis eines aktuellen Lenkwinkels und auf Basis eines Mittelwerts des Lenkwinkels ermittelt werden. Insbesondere kann der Betrag des Lenkwinkels bezogen auf den Mittelwert des Lenkwinkels ermittelt werden. In analoger Weise kann der Betrag des Lenkmoments auf Basis eines aktuellen Lenkmoments und auf Basis eines Mittelwerts des Lenkmoments ermittelt werden. Insbesondere kann der Betrag des Lenkmoments bezogen auf den Mittelwert des Lenkmoments ermittelt werden. Mit anderen Worten, es können Deltawerte ermittelt und mit einem Schwellwert verglichen werden. Dies ist vorteilhaft, da so ein Einleiten eines Ausweichmanövers auch bei Kurvenfahrten detektiert werden kann. Dies wird auch durch die Berücksichtigung der Lenkgeschwindigkeit und/oder der Lenkbeschleunigung ermöglicht. In determining the indicia described in this document, the amount of steering angle may be determined based on a current steering angle and based on an average steering angle. In particular, the amount of the steering angle relative to the mean value of the steering angle can be determined. In an analogous manner, the amount of the steering torque can be determined on the basis of a current steering torque and on the basis of an average value of the steering torque. In particular, the amount of the steering torque relative to the mean value of the steering torque can be determined. In other words, delta values can be determined and compared with a threshold value. This is advantageous, since such an initiation of an evasive maneuver can also be detected when cornering. This is also made possible by the consideration of the steering speed and / or the steering acceleration.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, ein drittes Indiz dafür zu ermitteln, dass sich das Fahrzeug in einem dynamischen Zustand befindet. Wie die anderen Indizien, kann das dritte Indiz anhand von Messdaten von ein oder mehreren Sensoren des Fahrzeugs bestimmt werden. Das dritte Indiz daführ, dass sich das Fahrzeug in einem dynamischen Zustand befindet, kann ein oder mehrere der folgenden Indizien umfassen: Der zeitliche Verlauf des Lenkmoments an der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs weist ein oder mehrere Spitzen auf; der zeitliche Verlauf der Lenkgeschwindigkeit der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs weist ein oder mehrere Spitzen auf; der zeitliche Verlauf einer Gierrate des Fahrzeugs weist eine Varianz auf, die einen (Gierraten-)Varianz-Schwellwert erreicht oder überschreitet; der zeitliche Verlauf einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs weist eine Varianz auf, die einen (Querbeschleunigungs-)Varianz-Schwellwert erreicht oder überschreitet; und/oder der zeitliche Verlauf des Lenkwinkels der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs weist eine Varianz auf, die einen (Lenkwinkel-)Varianz-Schwellwert erreicht oder überschreitet. Typischerweise ist das Fahrzeug erst nach Abklingen der Dynamik wieder in einem un-dynamischen („normalen”) Zustand.The control unit may be configured to determine a third indication that the vehicle is in a dynamic state. Like the other indications, the third indicia can be determined based on measurement data from one or more sensors of the vehicle. The third indication that the vehicle is in a dynamic state may include one or more of the following indicia: the time course of the steering torque on the steering device of the vehicle has one or more tips; the time course of the steering speed of the steering device of the vehicle has one or more tips; the time course of a yaw rate of the vehicle has a variance that reaches or exceeds a (yaw rate) variance threshold; the time course of a lateral acceleration of the vehicle has a variance that reaches or exceeds a (lateral acceleration) variance threshold; and / or the time profile of the steering angle of the steering device of the vehicle has a variance that reaches or exceeds a (steering angle) variance threshold. Typically, the vehicle is only in an un-dynamic ("normal") state after the dynamics have subsided.
Die Steuereinheit kann dann eingerichtet sein, in Abhängigkeit von dem dritten Indiz, die Unterstützung des Ausweichmanövers zu unterbinden oder abzubrechen. So kann sichergestellt werden, dass durch die Steuereinheit keine weiteren Anregungen in das Fahrzeug eingebracht werden.The control unit can then be set up, depending on the third indication, to suppress or abort the assistance of the avoidance maneuver. This ensures that the control unit does not introduce any further suggestions into the vehicle.
Die Steuereinheit kann werter eingerichtet sein, eine Unterstützung des Ausweichmanövers abzubrechen oder zu unterbinden, wenn das Fahrzeug eine Verzögerung aufweist, die einen vordefinierten Verzögerungs-Schwellwert erreicht oder überschreitet; und/oder wenn das Fahrzeug eine Beschleunigung aufweist, die einen vordefinierten Beschleunigungs-Schwellwert erreicht oder überschreitet. Mit anderen Worten, bei relativ starken Brems- oder Beschleunigungsmanövern durch den Fahrer kann eine automatische Unterstützung eines Ausweichmanövers unterbunden werden. Derartige Brems-/Beschleunigungsmanöver können als ein weiteres Indiz dafür gewertet werden, dass der Fahrer kein (ggf. reines) Ausweichmanöver einleiten will. Außerdem ist zu beachten, dass sich typischerweise substantielle Längsbeschleunigungen und Querbeschleunigungen nicht gleichzeitig auf die Reifen des Fahrzeugs übertragen lassen.The control unit may be further configured to cancel or inhibit assistance of the evasive maneuver when the vehicle has a delay that reaches or exceeds a predefined deceleration threshold; and / or if the vehicle has an acceleration that reaches or exceeds a predefined acceleration threshold. In other words, in the case of relatively strong brake or acceleration maneuvers by the driver, automatic support of an evasive maneuver can be prevented. Such braking / acceleration maneuvers can be regarded as a further indication that the driver does not want to initiate any (possibly pure) evasive maneuver. It should also be noted that typically substantial longitudinal and lateral accelerations can not be simultaneously applied to the tires of the vehicle.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Ausweichmanöver beschrieben. Das Verfahren umfasst das Detektieren eines Hindernisses auf einer aktuellen Trajektorie des Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst weiter das Ermitteln einer Ausweichtrajektorie für das Fahrzeug zum Ausweichen des Hindernisses. Außerdem umfasst das Fahrzeug das Ermitteln, zu einem ersten Zeitpunkt, eines ersten Indiz für das Einleiten eines Ausweichmanövers durch den Fahrer des Fahrzeugs. In Abhängigkeit von dem ermittelten ersten Indiz und in Abhängigkeit von der ermittelten Ausweichtrajektorie kann dann eine automatische Unterstützung des Ausweichmanövers durchgeführt werden. Das Verfahren umfasst weiter das Ermitteln, zu einem zweiten Zeitpunkt, eines zweiten Indiz dafür, dass kein Einleiten eines Ausweichmanövers vorliegt. Dabei folgt der zweite Zeitpunkt dem ersten Zeitpunkt nach. In Abhängigkeit von dem ermittelten zweiten Indiz kann dann die Unterstützung des Ausweichmanövers abgebrochen werden.In another aspect, a method of assisting a driver of a vehicle in an evasive maneuver is described. The method includes detecting an obstacle on a current trajectory of the vehicle. The method further includes determining an evasion trajectory for the obstacle avoidance vehicle. In addition, the vehicle comprises determining, at a first time, a first indication for the initiation of an avoidance maneuver by the driver of the vehicle. Depending on the determined first indication and depending on the determined avoidance trajectory, an automatic support of the avoidance maneuver can then be carried out. The method further includes determining, at a second time, a second indication that there is no initiation of an evasive maneuver. The second time follows the first time. Depending on the determined second indication then the support of the evasive maneuver can be aborted.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Fahrzeug beschrieben. Die Steuereinheit kann ein oder mehrere der in diesem Dokument beschriebenen Merkmale umfassen. Die Steuereinheit ist eingerichtet, ein Hindernis auf einer aktuellen Trajektorie des Fahrzeugs zu detektieren. Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, (zumindest) eine Ausweichtrajektorie für das Fahrzeug zum Ausweichen des Hindernisses zu ermitteln. Außerdem ist die Steuereinheit eingerichtet, ein Indiz (z. B. das o. g. erste Indiz) für das Einleiten eines Ausweichmanövers durch einen Fahrer des Fahrzeugs zu ermitteln. Desweiteren ist die Steuereinheit eingerichtet, in Abhängigkeit von dem ermittelten Indiz und in Abhängigkeit von der ermittelten Ausweichtrajektorie, eine Unterstützung des Ausweichmanövers zu veranlassen.In another aspect, a control unit for a vehicle is described. The control unit may include one or more of the features described in this document. The control unit is set up to detect an obstacle on a current trajectory of the vehicle. The control unit is further configured to determine (at least) an avoidance trajectory for the vehicle for avoiding the obstacle. In addition, the control unit is set up to determine an indication (for example the above-mentioned first indication) for initiating an evasive maneuver by a driver of the vehicle. Furthermore, the control unit is set up to initiate a support of the evasive maneuver as a function of the determined indication and depending on the determined avoidance trajectory.
Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, einen Grad der Unterstützung im Verlauf des Ausweichmanövers zu reduzieren. Insbesondere kann der Grad der Unterstützung in einer Anfangsphase des Ausweichmanövers einen relativ hohen Wert aufweisen und in einer späteren Phase des Ausweichmanövers einen relativ zu der Anfangsphase reduzierten Wert aufweisen. Dadurch kann gewährleistet werden, dass der Fahrer optimal bei der Durchführung des Ausweichmanövers unterstützt wird (insbesondere durch eine intensive Unterstützung in der Anfangsphase), und gleichzeitig eine mögliche Einkoppelung von Schwingungen in das Fahrzeug reduziert wird (durch die Reduzierung des Grades der Unterstützung in einer späteren Phase des Ausweichmanövers). Außerdem ermöglicht dies eine fließende Übergabe an den Fahrer. Die Reduzierung des Grads der Unterstützung bildet auch die Tatsache ab, dass die Umfelddaten des Fahrzeugs in der Anfangsphase des Ausweichmanövers typischerweise eine relativ hohe Verlässlichkeit aufweisen, und die Verlässlichkeit der Umfelddaten entlang des Ausweichmanövers abnimmt.The control unit may be further configured to reduce a degree of assistance in the course of the evasive maneuver. In particular, the degree of assistance in an initial phase of the evasive maneuver may have a relatively high value and at a later stage of the evasion maneuver Dodge maneuvers have a relative to the initial phase reduced value. This can ensure that the driver is optimally assisted in performing the evasive maneuver (in particular by intensive support in the initial phase), and at the same time reducing possible coupling of vibrations into the vehicle (by reducing the degree of assistance in a later Phase of evasive maneuver). In addition, this allows a smooth transfer to the driver. The reduction in the degree of support also reflects the fact that the environment data of the vehicle in the initial phase of the avoidance maneuver typically has a relatively high reliability, and the reliability of the environment data along the evasive maneuver decreases.
Das Ausweichmanöver kann eine erste Phase und eine anschließende zweite Phase umfassen. Insbesondere kann das Ausweichmanöver in zwei Phasen aufgeteilt werden. Während der ersten Phase kann der Heading-Winkel des Fahrzeugs zunehmen. Mit anderen Worten, während der ersten Phase kann sich eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs von der Fahrtrichtung des Fahrzeugs vor Einleiten des Ausweichmanövers weg bewegen. Während der zweiten Phase kann der Heading-Winkel des Fahrzeugs abnehmen. Mit anderen Worten, während der zweiten Phase kann sich die Fahrtrichtung des Fahrzeugs wieder zu der Fahrtrichtung des Fahrzeugs vor Einleiten des Ausweichmanövers hin bewegen.The evasive maneuver may include a first phase and a subsequent second phase. In particular, the avoidance maneuver can be divided into two phases. During the first phase, the heading angle of the vehicle may increase. In other words, during the first phase, a direction of travel of the vehicle may move away from the direction of travel of the vehicle before initiating the evasive maneuver. During the second phase, the heading angle of the vehicle may decrease. In other words, during the second phase, the direction of travel of the vehicle may again move toward the direction of travel of the vehicle before initiating the evasive maneuver.
Alternativ oder ergänzend kann ein Lenkwinkel der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs in der ersten Phase ein erstes Vorzeichen aufweisen (bezogen auf den Anfangslenkwinkel vor Einleiten des Ausweichmanövers). Desweiteren kann der Lenkwinkel der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs in der zweiten Phase ein zweites Vorzeichen aufweisen (bezogen auf den Anfangslenkwinkel vor Einleiten des Ausweichmanövers). Dabei können das erste und zweite Vorzeichen entgegengesetzt sein. Insbesondere können die erste Phase und die zweite Phase durch eine Umkehr des Vorzeichens des Lenkwinkels voneinander abgegrenzt sein. Alternativ oder ergänzend kann die Querbeschleunigung des Fahrzeugs in der ersten Phase ein erstes Vorzeichen aufweisen und in der zweiten Phase ein zweites Vorzeichen aufweisen, wobei das erste und zweite Vorzeichen entgegengesetzt sind.Alternatively or additionally, a steering angle of the steering device of the vehicle in the first phase have a first sign (relative to the initial steering angle before initiating the evasive maneuver). Furthermore, the steering angle of the steering device of the vehicle in the second phase may have a second sign (relative to the initial steering angle before initiating the evasive maneuver). The first and second signs can be opposite. In particular, the first phase and the second phase may be delimited from one another by a reversal of the sign of the steering angle. Alternatively or additionally, the lateral acceleration of the vehicle may have a first sign in the first phase and a second sign in the second phase, the first and second signs being opposite.
Nach der zweiten Phase folgen typischerweise relativ kleine Lenkbewegungen mit einem Verlauf, wie sie für eine „normale” Fahrt typisch sind.After the second phase, relatively small steering movements typically follow a course typical of a "normal" ride.
Der Grad der Unterstützung kann in der ersten Phase (z. B. in der Anfangsphase des Ausweichmanövers) größer sein als in der zweiten Phase (z. B. in der Endphase des Ausweichmanövers). Insbesondere kann der Grad der Unterstützung in der ersten Phase einen Maximalwert aufweisen. Desweiteren kann der Grad der Unterstützung in der zweiten Phase kontinuierlich, ausgehend von dem Maximalwert, reduziert werden. So kann ein optimaler Kompromiss zwischen Unterstützung des Ausweichmanövers und Übergabe an den Fahrer bereitgestellt werden.The degree of support may be greater in the first phase (eg in the initial phase of the evasive maneuver) than in the second phase (eg in the final phase of the evasive maneuver). In particular, the degree of support in the first phase may have a maximum value. Furthermore, the degree of support in the second phase can be reduced continuously, starting from the maximum value. Thus, an optimal compromise between support of the evasive maneuver and delivery to the driver can be provided.
Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, in einer Phase (ggf. direkt) nach Durchführung des Ausweichmanövers eine Unterstützung eines weiteren Ausweichmanövers, zumindest für einen vordefinierten Zeitraum, zu unterbinden. Durch die Durchführung eines Ausweichmanövers können mglw. Schwingungen oder Anregungen in das Fahrzeug eingekoppelt werden. Die Unterbindung der Unterstützung eines weiteren Ausweichmanövers, das direkt an ein vorhergehendes Ausweichmanöver anschließt, kann sicherstellen, dass eine automatische Unterstützung eines Ausweichmanövers nur bei Vorliegen eines stabilen Fahrzeugs erfolgt.The control unit can also be set up to suppress support for a further avoidance maneuver, at least for a predefined period of time, in one phase (possibly directly) after the evasive maneuver has been carried out. By performing an evasive maneuver mglw. Vibrations or suggestions are coupled into the vehicle. Preventing the assistance of another avoidance maneuver, which directly follows a previous avoidance maneuver, can ensure that automatic assistance of an avoidance maneuver only takes place in the presence of a stable vehicle.
Wie bereits oben dargelegt, kann die Unterstützung des Ausweichmanövers, das Aufbringen eines Zusatzmoments auf eine Lenkvorrichtung des Fahrzeugs umfassen. Dabei kann die Höhe oder der Betrag des Zusatzmoments von dem Grad der Unterstützung abhängen. Mit anderen Worten, die Steuereinheit kann eingerichtet sein, den Betrag des aufgebrachten Zusatzmoments während der Durchführung des Ausweichmanövers zu reduzieren, so dass zu einer Anfangsphase ggf. ein maximal mögliches Zusatzmoment aufgebracht werden kann, und das mögliche Zusatzmoment in der zweiten Phase des Ausweichmanövers (ggf. kontinuierlich) reduziert wird.As already stated above, the assistance of the avoidance maneuver may include the application of an additional torque to a steering device of the vehicle. The amount or amount of additional torque may depend on the degree of support. In other words, the control unit can be set up to reduce the amount of additional torque applied during the execution of the evasive maneuver so that a maximum possible additional torque can possibly be applied to an initial phase, and the possible additional torque in the second phase of the evasive maneuver (if necessary) continuously) is reduced.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine Abweichung (oder ein Maß der Abweichung) zwischen einer Ist-Trajektorie des Fahrzeugs und der ermittelten Ausweichtrajektorie zu ermitteln. Das tatsächlich aufgebrachte Zusatzmoment kann auch von der ermittelten Abweichung abhängen. Beispielsweise kann über den Grad der Unterstützung ein maximal mögliches Zusatzmoment bestimmt werden. Alternativ oder ergänzend kann über den Grad der Unterstützung ein Proportionalitäts-Faktor in Bezug auf das aufzubringende Zusatzmoment bestimmt werden. Wie in diesem Dokument dargelegt, kann das maximal mögliche Zusatzmoment und/oder ein Faktor in unterschiedlichen Phasen eines Ausweichmanövers verändert werden. Das tatsächlich aufgebrachte Zusatzmoment kann dann im Rahmen des, in einer aktuellen Phase des Ausweichmanövers, möglichen Zusatzmoments und/oder unter Verwendung des, für die aktuelle Phase des Ausweichmanövers gültigen, Faktors, in Abhängigkeit von der ermittelten Abweichung zwischen der Ist-Trajektorie des Fahrzeugs und der ermittelten Ausweichtrajektorie bestimmt werden.The control unit may be configured to determine a deviation (or a measure of the deviation) between an actual trajectory of the vehicle and the determined avoidance trajectory. The additional torque actually applied can also depend on the deviation determined. For example, a maximum possible additional torque can be determined via the degree of support. Alternatively or additionally, a proportionality factor with regard to the additional torque to be applied can be determined via the degree of support. As stated in this document, the maximum possible additional torque and / or a factor in different phases of an evasive maneuver may be changed. The additional torque actually applied can then in the context of, in a current phase of the evasive maneuver, possible additional torque and / or using the valid for the current phase of the evasive maneuver factor, depending on the determined deviation between the actual trajectory of the vehicle and determined the evasion trajectory.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Ausweichmanöver beschrieben. Das Verfahren umfasst das Detektieren eines Hindernisses auf einer aktuellen Trajektorie des Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst weiter das Ermitteln einer Ausweichtrajektorie für das Fahrzeug zum Ausweichen des Hindernisses. Darüber hinaus umfasst das Verfahren das Ermitteln eines Indiz für das Einleiten eines Ausweichmanövers durch den Fahrer des Fahrzeugs. Außerdem umfasst das Verfahren das Durchführen einer Unterstützung des Ausweichmanövers in Abhängigkeit von dem ermittelten Indiz und in Abhängigkeit von der ermittelten Ausweichtrajektorie. Insbesondere kann die Unterstützung des Ausweichmanövers nur dann durchgeführt werden, wenn ein Indiz dafür vorliegt, dass der Fahrer ein Ausweichmanöver eingeleitet hat. Dabei kann ein Grad oder eine Intensität der Unterstützung im Verlauf des Ausweichmanövers reduziert werden. In another aspect, a method of assisting a driver of a vehicle in an evasive maneuver is described. The method includes detecting an obstacle on a current trajectory of the vehicle. The method further includes determining an evasion trajectory for the obstacle avoidance vehicle. In addition, the method comprises determining an indication for the initiation of an avoidance maneuver by the driver of the vehicle. In addition, the method comprises performing support for the avoidance maneuver in dependence on the determined indicia and in dependence on the determined avoidance trajectory. In particular, the support of the avoidance maneuver can only be performed if there is an indication that the driver has initiated an avoidance maneuver. In doing so, a degree or an intensity of support can be reduced during the evasive maneuver.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Fahrzeug beschrieben. Die Steuereinheit kann ein oder mehrere der in diesem Dokument beschriebenen Merkmale umfassen. Insbesondere ist die Steuereinheit eingerichtet, ein Hindernis auf einer aktuellen Trajektorie des Fahrzeugs zu detektieren. Darüber hinaus ist die Steuereinheit eingerichtet, einen verfügbaren Abstand (z. B. eine Breite des freien Bereichs) neben dem Hindernis für eine Ausweichtrajektorie zu ermitteln. Der verfügbare Abstand kann eine Breite des Manöverraums für das Fahrzeug umfassen. Dabei kann insbesondere ein verfügbarer Abstand links und/oder rechts neben dem Hindernis für eine linke und/oder rechte Ausweichtrajektorie ermittelt werden.In another aspect, a control unit for a vehicle is described. The control unit may include one or more of the features described in this document. In particular, the control unit is set up to detect an obstacle on a current trajectory of the vehicle. In addition, the control unit is configured to determine an available distance (eg, a width of the free area) adjacent the obstacle to an evasion trajectory. The available distance may include a width of the maneuver space for the vehicle. In particular, an available distance to the left and / or right next to the obstacle for a left and / or right avoidance trajectory can be determined.
Der verfügbare Abstand neben dem Hindernis kann von ein oder mehreren der folgenden Aspekte abhängig sein: einem Straßenrand oder einem Fahrbahnrand der von dem Fahrzeug befahrenen Straße oder Fahrbahn; einer prädizierten Position von ein oder mehreren anderen Verkehrsteilnehmern (z. B. andere Fahrzeuge oder Fußgänger); und/oder von einem Sicherheitsabstand zu dem Hindernis bzw. zu dem Straßenrand bzw. zu den anderen Verkehrsteilnehmern. Die Sicherheitsabstände können dabei von Prädiktionsunsicherheiten abhängen (typischerweise steigen die Sicherheitsabstände mit steigenden Prädiktionsunsicherheiten). Desweiteren können die Sicherheitsabstände abhängig sein von der Messgüte und/oder von der Objektbewegung (es sind typischerweise querende Bewegungen schlechter prädizierbar als Bewegungen in Fahrtrichtung) und/oder von der Regelgüte eines Reglers für die Bereitstellung der Unterstützung des Ausweichmanövers.The available distance adjacent the obstacle may be dependent on one or more of the following: a roadside or a lane edge of the road or lane traveled by the vehicle; a predicted position of one or more other road users (eg other vehicles or pedestrians); and / or from a safe distance to the obstacle or to the roadside or to the other road users. The safety distances may depend on prediction uncertainties (typically the safety distances increase with increasing prediction uncertainties). Furthermore, the safety distances may be dependent on the quality of measurement and / or the object movement (it is typically transverse movements less predictable than movements in the direction of travel) and / or the control quality of a controller for providing the support of the evasive maneuver.
Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, eine Ausweichtrajektorie für das Fahrzeug mit einem Soll-Abstand neben dem Hindernis zu ermitteln. Dabei kann der Soll-Abstand für (mindestens) einen verfügbaren Abstand kleiner als ein vordefinierter Maximal-Abstand, (ggf. maximal) dem verfügbaren Abstand entsprechen. Desweiteren kann der Soll-Abstand für (mindestens) einen verfügbaren Abstand größer als dem vordefinierten Maximal-Abstand, (ggf. maximal) dem Maximal-Abstand entsprechen. Mit anderen Worten, kann der Soll-Abstand für verfügbare Abstände kleiner als ein vordefinierter Maximal-Abstand, kleiner als oder gleich wie der verfügbare Abstand sein. Desweiteren kann der Soll-Abstand für verfügbare Abstände größer als dem vordefinierten Maximal-Abstand, kleiner als oder gleich dem Maximal-Abstand sein. Insbesondere kann der Soll-Abstand dem verfügbaren Abstand entsprechen, wenn der Soll-Abstand kleiner als der vordefinierte Maximal-Abstand ist. Dies kann für alle verfügbaren Abstände gelten, die kleiner als der vordefinierte Maximal-Abstand sind. Desweiteren kann der Soll-Abstand dem Maximal-Abstand entsprechen, wenn der verfügbare Abstand größer als oder gleich wie der vordefinierter Maximal-Abstand ist. Dies kann für alle verfügbaren Abstände gelten, die größer als oder gleich wie der vordefinierte Maximal-Abstand sind.The control unit is further configured to determine an evasion trajectory for the vehicle with a desired distance next to the obstacle. The set distance for (at least) one available distance may be smaller than a predefined maximum distance, (possibly maximum) to the available distance. Furthermore, the desired distance for (at least) one available distance greater than the predefined maximum distance, (possibly maximum) correspond to the maximum distance. In other words, the available distance spacing may be less than a predefined maximum distance, less than or equal to the available distance. Furthermore, the desired distance for available distances may be greater than the predefined maximum distance, less than or equal to the maximum distance. In particular, the desired distance may correspond to the available distance if the desired distance is less than the predefined maximum distance. This can apply to all available distances that are smaller than the predefined maximum distance. Furthermore, the desired distance may correspond to the maximum distance if the available distance is greater than or equal to the predefined maximum distance. This can apply to all available distances that are greater than or equal to the predefined maximum distance.
Die Berücksichtigung des o. g. Soll-Abstands bei der Ermittlung der Ausweichtrajektorie ermöglicht es, eine sichere Ausweichtrajektorie mit einer möglichst geringen Querbeschleunigung und damit mit einer möglichst geringen Nutzung des Straßenreibwerts zu ermitteln. Desweiteren kann durch die o. g. Festlegung des Soll-Abstands eine Ausweichtrajektorie ermittelt werden, die mit einer hohen Wahrscheinlichkeit der Trajektorie entspricht, die von dem Fahrer gewünscht wird. Die von einem Fahrer gewünschte Trajektorie kann im Rahmen einer Probandenstudie ermittelt werden. Dazu können die von einem Fahrer tatsächlich gefahrenen Ausweichtrajektorien erfasst und ausgewertet werden. Auf Basis der erfassten Ausweichtrajektorien können ein oder mehrere Parameter für „gewünschte” Trajektorien von Fahrern ermittelt werden. Diese eine oder mehreren statistisch ermittelten Parameter können bei der Ermittlung einer Ausweichtrajektorie berücksichtigt werden.The consideration of the o. G. Desired distance in determining the avoidance trajectory makes it possible to determine a safe avoidance trajectory with the lowest possible lateral acceleration and thus with the lowest possible use of the road friction coefficient. Furthermore, by the o. G. Determining the target distance, an evasion trajectory are determined, which corresponds to a high probability of the trajectory desired by the driver. The desired trajectory of a driver can be determined in the context of a subject study. For this, the evasion trajectories actually driven by a driver can be recorded and evaluated. On the basis of the detected avoidance trajectories, one or more parameters for "desired" trajectories of drivers can be determined. These one or more statistically determined parameters can be taken into account when determining an evasion trajectory.
Durch die Berücksichtigung des o. g. Soll-Abstands kann (im Mittel) eine hohe Übereinstimmung zwischen Ist-Trajektorie und ermittelter Ausweichtrajektorie, und damit ein geringer Grad der Einwirkungen auf die Lenkvorrichtung und/oder ein geringer Grad erforderlicher Fahrerübersteuerungen, erreicht werden. Somit kann der Fahrer optimal bei der Durchführung des Ausweichmanövers unterstützt werden.By considering the o. G. Target distance can (on average) a high degree of correspondence between actual trajectory and determined avoidance trajectory, and thus a low degree of the effects on the steering device and / or a low degree of required driver oversteer, can be achieved. Thus, the driver can be optimally assisted in performing the evasive maneuver.
Wie bereits oben dargelegt, kann die Steuereinheit weiter eingerichtet sein, ein Indiz (z. B. das erste Indiz) für das Einleiten eines Ausweichmanövers durch einen Fahrer des Fahrzeugs zu ermitteln. Desweiteren kann, in Abhängigkeit von dem ermittelten Indiz und in Abhängigkeit von der ermittelten Ausweichtrajektorie, eine Unterstützung des Ausweichmanövers veranlasst werden.As already explained above, the control unit may be further configured to determine an indication (for example the first indication) for the initiation of an avoidance maneuver by a driver of the vehicle. Furthermore, a support of the evasive maneuver can be initiated as a function of the determined indication and in dependence on the determined avoidance trajectory.
Der Maximal-Abstand kann von ein oder mehreren Eigenschaften des Fahrzeugs abhängen. Insbesondere kann der Maximal-Abstand von einer Spurbreite des Fahrzeugs abhängen. Alternativ oder ergänzend kann der Maximal-Abstand von einer (ggf. benötigten) Querbeschleunigung des Fahrzeugs abhängen. Alternativ oder ergänzend kann der Maximal-Abstand von einem Spurversatz des Fahrzeugs relativ zu dem Hindernis abhängen.The maximum distance may depend on one or more characteristics of the vehicle. In particular, the maximum distance may depend on a track width of the vehicle. Alternatively or additionally, the maximum distance may depend on a (possibly required) lateral acceleration of the vehicle. Alternatively or additionally, the maximum distance may depend on a track offset of the vehicle relative to the obstacle.
Wie bereits oben dargelegt kann die Unterstützung des Ausweichmanövers, das Einwirken auf die Lenkvorrichtung des Fahrzeugs, in Abhängigkeit von der ermittelten Ausweichtrajektorie, umfassen. Alternativ oder ergänzend kann die Unterstützung des Ausweichmanövers ein oder mehrere der folgenden Maßnahmen umfassen: Das Anpassen eines Fahrzeugreglers zur Erhöhung einer Stabilität des Fahrzeugs (z. B. eines elektronischen Stabilitätsprogramms); und/oder das Unterbinden, Abbrechen und/oder Reduzieren von automatischen Bremseingriffen (z. B. einer Bremsautomatik). So kann die Sicherheit bei der Durchführung eines Ausweichmanövers erhöht werden.As already stated above, the assistance of the evasive maneuver may include the action on the steering device of the vehicle, depending on the determined avoidance trajectory. Alternatively or additionally, the assistance of the avoidance maneuver may include one or more of the following: adjusting a vehicle controller to increase stability of the vehicle (eg, an electronic stability program); and / or stopping, canceling and / or reducing automatic braking interventions (eg automatic braking). Thus, the safety can be increased when performing an evasive maneuver.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine sich verändernde Position des Hindernisses zu prädizieren. Die Position des Hindernisses kann sich ab dem Zeitpunkt der Detektion des Hindernisses verändern. Insbesondere kann die Steuereinheit eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten zu erkennen, dass sich die Position des Hindernisses relativ zu der Position des Fahrzeugs verändert. Desweiteren können ein oder mehreren Positionen des Fahrzeugs in der Zukunft prädiziert werden. Beispielsweise kann eine Trajektorie des Hindernisses prädiziert werden. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Ausweichtrajektorie in Abhängigkeit von der prädizierten Position und/oder in Abhängigkeit von der prädizierten Trajektorie des Hindernisses zu ermitteln. Dabei kann auch ein Sicherheitsabstand zu der prädizierten Position des Hindernisses berücksichtigt werden. Der Sicherheitsabstand kann dabei mit steigender Prädiktionsunsicherheit steigen. Durch Berücksichtigung der prädizierten Position kann sichergestellt werden, dass die ermittelte Ausweichtrajektorie ein sicheres Ausweichen des Hindernisses ermöglicht. Mit anderen Worten, um zu vermeiden, dass eine Fahrt des Fahrzeugs auf der Ausweichtrajektorie zu einer Kollision mit dem Hindernis führt, kann bei der Ermittlung der Ausweichtrajektorie ggf. neben der aktuellen Position des Hindernisses auch die zukünftige, d. h. prädizierte, Position des Hindernisses berücksichtigt werden.The control unit may be configured to predict a changing position of the obstacle. The position of the obstacle may change from the time of detection of the obstacle. In particular, the control unit can be set up to recognize on the basis of the environment data that the position of the obstacle changes relative to the position of the vehicle. Furthermore, one or more positions of the vehicle may be predicted in the future. For example, a trajectory of the obstacle can be predicted. The control unit may be configured to determine the evasion trajectory as a function of the predicted position and / or as a function of the predicted trajectory of the obstacle. In this case, a safety distance to the predicted position of the obstacle can be taken into account. The safety margin may increase with increasing prediction uncertainty. By taking into account the predicted position, it can be ensured that the determined avoidance trajectory enables a safe avoidance of the obstacle. In other words, in order to avoid that a drive of the vehicle on the avoidance trajectory leads to a collision with the obstacle, in the determination of the avoidance trajectory, where appropriate, in addition to the current position of the obstacle and the future, d. H. predicted, position of the obstacle to be considered.
Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, eine Unterstützung des Ausweichmanövers zu unterbinden, z. B. wenn der verfügbare Abstand (neben dem Hindernis) kleiner oder gleich ist wie ein vordefinierter Minimal-Abstand; und/oder wenn auf der ermittelten Ausweichtrajektorie ein weiteres Hindernis detektiert oder prädiziert wird. So kann sichergestellt werden, dass nur eine automatische Unterstützung von sicheren Ausweichmanövern erfolgt.The control unit may be further configured to prevent support of the evasive maneuver, for. If the available distance (next to the obstacle) is less than or equal to a predefined minimum distance; and / or if another obstacle is detected or predicted on the determined avoidance trajectory. This ensures that only automatic support of safe avoidance maneuvers takes place.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Ausweichmanöver beschrieben. Das Verfahren umfasst das Detektieren eines Hindernisses auf einer aktuellen Trajektorie des Fahrzeugs und das Ermitteln eines verfügbaren Abstands neben dem Hindernis für eine Ausweichtrajektorie. Es kann dann eine Ausweichtrajektorie für das Fahrzeug mit einem Soll-Abstand neben dem Hindernis ermittelt werden. Dabei kann der Soll-Abstand dem verfügbaren Abstand entsprechen, wenn der Soll-Abstand kleiner als ein vordefinierter Maximal-Abstand ist, und dem Maximal-Abstand entsprechen, wenn der Soll-Abstand größer als oder gleich wie der vordefinierter Maximal-Abstand ist.In another aspect, a method of assisting a driver of a vehicle in an evasive maneuver is described. The method includes detecting an obstacle on a current trajectory of the vehicle and determining an available distance adjacent the obstacle for an evasion trajectory. An avoidance trajectory for the vehicle with a desired distance next to the obstacle can then be determined. In this case, the desired distance may correspond to the available distance if the nominal distance is less than a predefined maximum distance and the maximum distance if the nominal distance is greater than or equal to the predefined maximum distance.
Das Verfahren umfasst weiter das Ermitteln eines Indiz für das Einleiten eines Ausweichmanövers durch den Fahrer des Fahrzeugs, und das Durchführen einer Unterstützung des Ausweichmanövers, in Abhängigkeit von dem ermittelten Indiz und in Abhängigkeit von der ermittelten Ausweichtrajektorie.The method further comprises determining an indication for the initiation of an evasive maneuver by the driver of the vehicle, and performing a support of the evasive maneuver, in dependence on the determined indication and in dependence on the determined avoidance trajectory.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Fahrzeug beschrieben. Die Steuereinheit kann ein oder mehrere der in diesem Dokument beschriebenen Merkmale umfassen. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, ein Hindernis auf einer aktuellen Trajektorie des Fahrzeugs zu detektieren. Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, eine Ausweichtrajektorie für das Fahrzeug zum Ausweichen des Hindernisses zu ermitteln. Außerdem kann die Steuereinheit eingerichtet sein, ein Indiz für das Einleiten eines Ausweichmanövers durch einen Fahrer des Fahrzeugs zu ermitteln.In another aspect, a control unit for a vehicle is described. The control unit may include one or more of the features described in this document. The control unit may be configured to detect an obstacle on a current trajectory of the vehicle. Furthermore, the control unit may be configured to determine an evasion trajectory for the vehicle for avoiding the obstacle. In addition, the control unit may be configured to determine an indication for the initiation of an evasive maneuver by a driver of the vehicle.
Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, auf Basis der ermittelten Ausweichtrajektorie einen Soll-Lenkwinkel für eine Lenkvorrichtung des Fahrzeugs zu ermitteln. Desweiteren kann ein Ist-Lenkwinkel der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs ermittelt werden. Der Ist-Lenkwinkel kann durch einen Lenksensor erfasst werden. Der Lenksensor kann an verschiedenen Positionen im Fahrzeug angeordnet sein. Beispielsweise kann der Lenksensor an einem Lenkrad des Fahrzeugs, an einer Spurstange und/oder an der Radposition des Fahrzeugs angeordnet sein.The control unit is further configured to determine a desired steering angle for a steering device of the vehicle on the basis of the determined avoidance trajectory. Furthermore, an actual steering angle of the steering device of the vehicle can be determined. The actual steering angle can be detected by a steering sensor. The steering sensor can be arranged at different positions in the vehicle. For example, the steering sensor may be arranged on a steering wheel of the vehicle, on a tie rod and / or on the wheel position of the vehicle.
Die Steuereinheit kann dann in Abhängigkeit von dem ermittelten Indiz, von dem Soll-Lenkwinkel und von dem Ist-Lenkwinkel, eine Unterstützung des Ausweichmanövers veranlassen. Mit anderen Worten, der Soll-Lenkwinkel und der Ist-Lenkwinkel können bei der automatischen Unterstützung des Ausweichmanövers berücksichtigt werden. Insbesondere kann ein Grad der Unterstützung von dem Soll-Lenkwinkel und von dem Ist-Lenkwinkel abhängen. The control unit can then initiate support of the evasive maneuver in dependence on the determined indication of the desired steering angle and the actual steering angle. In other words, the target steering angle and the actual steering angle can be taken into account in automatically assisting the evasive maneuver. In particular, a degree of assistance may depend on the desired steering angle and on the actual steering angle.
Die Berücksichtigung des Soll-Lenkwinkel und der Ist-Lenkwinkels bei der automatischen Unterstützung des Ausweichmanövers ermöglicht es, Abweichungen zu bewerten, bevor sich substantielle Querbeschleunigungsfehler, Heading-Winkelfehler und/oder Ablagefehler aufbauen. Auf derartige Abweichung kann dem Fahrer ein direktes Feedback gegeben werden. Damit lässt sich ein möglicher Phasenverzug (oder Zeitverzug) zwischen dem aktuellen Zustand des Ausweichmanövers und der aufgebrachten Unterstützung reduzieren. Insbesondere können so auch hochdynamische Fahrmanöver zuverlässig und phasenkonsistent unterstützt werden. Desweiteren können bei der Ermittlung der automatischen Unterstützung des Ausweichmanövers auch die Querbeschleunigungsfehler, die Heading-Winkelfehler und/oder die Ablagefehler berücksichtigt werden.The consideration of the desired steering angle and the actual steering angle in the automatic assistance of the evasive maneuver makes it possible to evaluate deviations before substantial lateral acceleration errors, heading angle errors and / or storage errors build up. Such a deviation can be given direct feedback to the driver. This can reduce a possible phase delay (or time delay) between the current state of the evasive maneuver and the applied support. In particular, highly dynamic driving maneuvers can thus be reliably and phase-assisted. Furthermore, when determining the automatic support of the avoidance maneuver, the lateral acceleration errors, the heading angle errors and / or the storage errors can also be taken into account.
Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, auf Basis des Soll-Lenkwinkels und auf Basis des Ist-Lenkwinkels, ein Maß für die Abweichung der tatsächlichen Trajektorie des Fahrzeugs (d. h. der Ist-Trajektorie des Fahrzeugs) von der ermittelten Ausweichtrajektorie zu ermitteln. Die Berücksichtigung des Lenkwinkels ermöglicht es dabei, Phasenverzüge zu reduzieren. Der Grad der Unterstützung des Ausweichmanövers kann dann in Abhängigkeit von dem ermittelten Maß für die Abweichung bestimmt werden. So kann das Ausweichmanöver zu jedem Zeitpunkt optimal unterstützt werden.The control unit can also be set up on the basis of the desired steering angle and on the basis of the actual steering angle to determine a measure of the deviation of the actual trajectory of the vehicle (that is to say the actual trajectory of the vehicle) from the determined avoidance trajectory. The consideration of the steering angle makes it possible to reduce phase distortion. The degree of support of the avoidance maneuver can then be determined as a function of the determined measure for the deviation. Thus, the evasive maneuver can be optimally supported at any time.
Beispielsweise kann ein die Lenkbewegung des Fahrers dämpfendes Zusatzmoment aufgebracht werden, wenn der Ist-Lenkwinkel größer ist als der Soll-Lenkwinkel. Mit anderen Worten, bei zu heftigem Lenken kann ein zusätzliches dämpfendes Lenkmoment eingestellt werden, so dass dies dem Fahrer hilft nicht unnötig viel Dynamik in das Fahrzeug zu bringen. Alternativ oder ergänzend kann ein die Lenkbewegung unterstützendes Lenkmoment aufgebracht wird, wenn der Ist-Lenkwinkel kleiner ist als der Soll-Lenkwinkel. Mit anderen Worten, wenn der Fahrer nicht schnell genug lenkt, kann ein verstärkendes Lenkmoment gestellt werden, das dem Fahrer hilft, den Lenkwinkel schnell genug aufzubauen. Desweiteren kann in der zweiten Phase des Ausweichmanövers ein Zusatzmoment aufgebracht werden, welches den Fahrer zum rechtzeitigen Rücklenken animiert.For example, an additional torque damping the driver's steering movement can be applied if the actual steering angle is greater than the desired steering angle. In other words, too heavy steering can set an additional damping steering torque, so that this does not help the driver to bring unnecessarily much momentum in the vehicle. Alternatively or additionally, a steering torque assisting steering torque is applied when the actual steering angle is smaller than the target steering angle. In other words, if the driver does not steer fast enough, an amplifying steering torque can be provided to help the driver build the steering angle fast enough. Furthermore, in the second phase of the evasive maneuver an additional torque can be applied, which animates the driver for timely return steering.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, bei einer Fahrt auf oder entlang der ermittelten Ausweichtrajektorie keine Unterstützung des Ausweichmanövers durchzuführen. Insbesondere kann in dem Fall kein Zusatzmoment aufgebracht werden.The control unit may be configured to perform no assistance of the evasive maneuver when driving on or along the determined avoidance trajectory. In particular, no additional torque can be applied in the case.
Wie bereits oben dargelegt, kann die Unterstützung des Ausweichmanövers das Aufbringen eines Zusatzmoments auf die Lenkvorrichtung des Fahrzeugs umfassen. Der Betrag des Zusatzmoments kann von dem ermittelten Maß für die Abweichung abhängen. Desweiteren kann der Betrag des Zusatzmoments von einer Regelsteifigkeit eines Reglers für die Unterstützung des Ausweichmanövers abhängen.As already stated above, the assistance of the avoidance maneuver may include the application of an additional torque to the steering device of the vehicle. The amount of additional torque may depend on the determined measure of the deviation. Furthermore, the amount of additional torque may depend on a control stiffness of a controller for assisting the evasive maneuver.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, das Maß für die Abweichung auch auf Basis von ein oder mehreren der folgenden Zustandsgrößen des Fahrzeugs zu ermitteln: Eine Soll-Querbeschleunigung und eine Ist-Querbeschleunigung des Fahrzeugs; eine Soll-Quergeschwindigkeit und eine Ist-Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs; ein Soll-Heading-Winkel und ein Ist-Heading-Winkel des Fahrzeugs; und/oder ein Soll-Querversatz und ein Ist-Querversatz des Fahrzeugs. Das Maß für die Abweichung kann dann auf Basis eines gewichteten Mittelwerts von einer Vielzahl von Zustandsgrößen des Fahrzeugs ermittelt werden, wobei der Lenkwinkel auch als Zustandsgröße des Fahrzeugs betrachtet werden kann.The control unit may be configured to determine the measure of the deviation also on the basis of one or more of the following state variables of the vehicle: a desired lateral acceleration and an actual lateral acceleration of the vehicle; a target lateral velocity and an actual lateral velocity of the vehicle; a target heading angle and an actual heading angle of the vehicle; and / or a desired transverse offset and an actual lateral offset of the vehicle. The measure of the deviation may then be determined based on a weighted average of a plurality of state variables of the vehicle, wherein the steering angle may also be considered as a state variable of the vehicle.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, ein oder mehrere der Zustandsgrößen, insbesondere die Ist-Querbeschleunigung, die Ist-Quergeschwindigkeit bzw. den Ist-Heading-Winkel und/oder den Ist-Querversatz unter Verwendung von odometrischen Verfahren zu ermitteln.The control unit may be configured to determine one or more of the state variables, in particular the actual lateral acceleration, the actual lateral velocity or the actual heading angle and / or the actual lateral offset using odometric methods.
So können die Zustandsgrößen in effizienter Weise ermittelt werden.Thus, the state variables can be determined in an efficient manner.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, den Soll-Lenkwinkel mittels eines inversen Fahrzeugmodells (z. B. mittels eines Einspurmodells und/oder eines Aktormodells) aus der ermittelten Ausweichtrajektorie zu ermitteln. Das inverse Einspurmodell kann ggf. durch eine vergleichbare Methode der Vorsteuerung approximiert werden. Insbesondere kann aus der ermittelten Ausweichtrajektorie zu jedem Zeitpunkt und/oder zu jeder Position entlang der Ausweichtrajektorie ein Soll-Querversatz ermittelt werden, so dass das Fahrzeug auf die ermittelte Ausweichtrajektorie gebracht wird. Durch Ableitung nach der Zeit und/oder nach der Strecke kann daraus die Soll-Quergeschwindigkeit (oder der Soll-Heading-Winkel) und durch nochmalige Ableitung nach der Zeit und/oder nach der Strecke kann daraus die Soll-Querbeschleunigung ermittelt werden. Das inverse Einspurmodell des Fahrzeugs ermöglicht es dann, den Soll-Lenkwinkel aus der Soll-Querbeschleunigung zu berechnen. So können alle Soll-Zustandsgrößen des Fahrzeugs aus der ermittelten Ausweichtrajektorie ermittelt werden.The control unit may be configured to determine the desired steering angle from the determined avoidance trajectory by means of an inverse vehicle model (eg, by means of a one-track model and / or an actuator model). If necessary, the inverse single-track model can be approximated by a comparable method of precontrol. In particular, a desired transverse offset can be determined from the determined avoidance trajectory at any point in time and / or at any position along the avoidance trajectory, so that the vehicle is brought to the determined avoidance trajectory. By derivation after the time and / or after the distance, the desired lateral velocity (or the desired heading angle) can be derived therefrom, and the desired lateral acceleration can be determined therefrom by derivation after time and / or after the distance. The inverse single-track model of the vehicle then makes it possible to obtain the desired steering angle from the nominal Calculate lateral acceleration. Thus, all desired state variables of the vehicle can be determined from the determined avoidance trajectory.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, einen Grad der Unterstützung des Ausweichmanövers auf Basis einer Differenz zwischen Soll-Lenkwinkel und Ist-Lenkwinkel zu regeln. Dazu kann ein Regelungsalgorithmus (z. B. ein P (proportional)-, I(integral)- und/oder D(differential)-Regler und/oder ein Zustandsregler mit Beobachter) verwendet werden. Insbesondere kann der Grad der Unterstützung des Ausweichmanövers in Abhängigkeit von dem ermittelten Maß der Abweichung geregelt werden. Es können somit die Differenzen von ein oder mehreren weiteren Zustandsgrößen des Fahrzeugs berücksichtigt werden. So kann sichergestellt werden, dass das Fahrzeug entlang der ermittelten Ausweichtrajektorie geführt wird. Dabei kann die Unterstützung des Ausweichmanövers typischerweise durch geeignete Maßnahmen jederzeit vom Fahrer übersteuert werden.The control unit may be configured to control a degree of assistance of the avoidance maneuver based on a difference between the target steering angle and the actual steering angle. For this purpose, a control algorithm (eg a P (proportional), I (integral) and / or D (differential) controller and / or a state controller with observer) can be used. In particular, the degree of support of the avoidance maneuver can be regulated as a function of the determined extent of the deviation. Thus, the differences of one or more further state variables of the vehicle can be taken into account. This ensures that the vehicle is guided along the determined avoidance trajectory. The support of the avoidance maneuver can typically be overridden by the driver at any time by suitable measures.
Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, während eines Ausweichmanövers, für eine Sequenz von Zeitpunkten, den Soll-Lenkwinkel und den Ist-Lenkwinkel (und ggf. andere Zustandsgrößen) zu ermitteln. Der Grad der Unterstützung des Ausweichmanövers kann in Abhängigkeit von dem ermittelten Soll-Lenkwinkel und dem ermittelten Ist-Lenkwinkel angepasst werden. Insbesondere kann zu jedem Zeitpunkt der Sequenz von Zeitpunkten der Grad der Unterstützung angepasst werden (z. B. unter Verwendung der in diesem Dokument beschriebenen Regelung).The control unit can be further set up during an evasive maneuver to determine the desired steering angle and the actual steering angle (and possibly other state variables) for a sequence of times. The degree of support of the avoidance maneuver can be adjusted as a function of the determined target steering angle and the determined actual steering angle. In particular, at any point in time the sequence of times may be adjusted to the level of support (eg, using the control described in this document).
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, den Soll-Lenkwinkel auf Basis einer phasenverschobenen Ausweichtrajektorie zu ermitteln. Insbesondere kann die ermittelte Ausweichtrajektorie ggü. der tatsächlich gefahrenen Trajektorie zeitlich vorgeschoben werden. Der aus einer solchen verschobenen Ausweichtrajektorie ermittelte Soll-Lenkwinkel kann somit einem zeitlich vorgezogenen Soll-Lenkwinkel entsprechen. Durch die Phasenverschiebung können Laufzeiten bei der Berechnung der aufzubringenden Unterstützung des Ausweichmanövers berücksichtigt und kompensiert werden. Somit kann die Qualität der Unterstützung erhöht werden.The control unit may be configured to determine the desired steering angle on the basis of a phase-shifted evasion trajectory. In particular, the determined avoidance trajectory compared to. the actually driven trajectory are advanced in time. The target steering angle determined from such a shifted avoidance trajectory can thus correspond to a desired steering angle that is earlier in time. Due to the phase shift, transit times can be taken into account and compensated for in the calculation of the support of the avoidance maneuver to be applied. Thus, the quality of the support can be increased.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Ausweichmanöver beschrieben. Das Verfahren umfasst das Detektieren eines Hindernisses auf einer aktuellen Trajektorie des Fahrzeugs, und das Ermitteln einer Ausweichtrajektorie für das Fahrzeug zum Ausweichen des Hindernisses. Das Verfahren umfasst weiter das Ermitteln eines Indiz (z. B. des ersten Indiz) für das Einleiten eines Ausweichmanövers durch den Fahrer des Fahrzeugs. Außerdem umfasst das Verfahren das Ermitteln eines Soll-Lenkwinkels für eine Lenkvorrichtung des Fahrzeugs, auf Basis der ermittelten Ausweichtrajektorie, sowie das Ermitteln eines Ist-Lenkwinkels der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs (z. B. auf Basis von Messdaten von ein oder mehreren Sensoren des Fahrzeugs). Dann kann in Abhängigkeit von dem ermittelten Indiz, von dem Soll-Lenkwinkel und von dem Ist-Lenkwinkel, eine automatische Unterstützung des Ausweichmanövers durchgeführt werden.In another aspect, a method of assisting a driver of a vehicle in an evasive maneuver is described. The method includes detecting an obstacle on a current trajectory of the vehicle, and determining an evasion trajectory for the vehicle to evade the obstacle. The method further includes determining an indication (eg, the first indicia) of initiating an evasive maneuver by the driver of the vehicle. Furthermore, the method comprises determining a desired steering angle for a steering device of the vehicle on the basis of the determined avoidance trajectory, and determining an actual steering angle of the steering device of the vehicle (eg based on measurement data from one or more sensors of the vehicle). , Then, depending on the determined indicia, the desired steering angle and the actual steering angle, an automatic support of the evasive maneuver can be performed.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (z. B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) beschrieben, das eine in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit umfasst.In another aspect, a vehicle (eg, a passenger car, a truck, or a motorcycle) is described that includes a control unit described in this document.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z. B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch ein oder mehrere der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.In another aspect, a software (SW) program is described. The SW program may be set up to be executed on a processor (eg, on a control device of a vehicle) and thereby perform one or more of the methods described in this document.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch ein oder mehrere der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.In another aspect, a storage medium is described. The storage medium may include a SW program configured to be executed on a processor and thereby perform one or more of the methods described in this document.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be understood that the methods, devices and systems described herein may be used alone as well as in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, apparatus, and systems described herein may be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigtFurthermore, the invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments. It shows
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit einem Verfahren und einer entsprechenden Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Ausweichmanöver.
Das Fahrzeug
Die Steuereinheit
Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit
Das Fahrzeug
Die Steuereinheit
Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein (insbesondere nach Detektion eines Hindernisses
Die Steuereinheit
Die Ausweichunterstützung unterstützt somit den Fahrer bei der Durchführung eines Ausweichvorgangs in einer kollisionskritischen Situation. Dabei kann die Steuereinheit
Um bereits mit dem vom Fahrer eingeleiteten Beginn des Ausweichmanövers, d. h. mit dem Auslenkvorgang des Fahrers, mit der Ausweichunterstützung beginnen zu können, ist es wichtig, ein Anlenken des Fahrers sehr schnell erkennen zu können. Ein Anlenken des Fahrers kann jedoch typischerweise erst bei relativ großen Lenkbewegungen zuverlässig erkannt werden. Um dennoch auf ein Anlenken des Fahrers möglichst zeitnah reagieren zu können, wird in diesem Dokument vorgeschlagen, die Ausweichassistenz bei einem ersten Zeichen oder Indiz für ein Anlenken zu beginnen, und ggf. wieder abzubrechen, wenn das Anlenken nicht bestätigt wird. Mögliche Indizien für ein Anlenken können auf Basis des Lenkwinkels, des Lenkmoments, der Lenkgeschwindigkeit und/oder der Lenkbeschleunigung ermittelt werden. Ein mögliches Indiz für ein Anlenken ist, wenn der Lenkwinkel um mehr als einen vordefinierten Lenkwinkel-Schwellwert verändert wird, und/oder wenn das Lenkmoment (bzw. der Lenkmomentanstieg) einen vordefinierten Moment-Schwellwert erreicht oder überschreitet und/oder wenn die Lenkgeschwindigkeit einen vordefinierten Geschwindigkeits-Schwellwert erreicht oder überschreitet. Durch den Abbruch der Ausweichassistenz bei Nichtbestätigung des Anlenkens, können die Schwellwerte zur Aktivierung der Ausweichassistenz relativ niedrig gelegt werden, so dass die Ausweichassistenz bereits zu einem relativ frühen Zeitpunkt aktiviert werden kann.Already with the beginning of the evasive maneuver initiated by the driver, d. H. with the rerouting process of the driver being able to start the evasive assistance, it is important to be able to recognize a driver's steering very quickly. However, a steering of the driver can typically be reliably detected only with relatively large steering movements. Nevertheless, in order to be able to respond as promptly as possible to a steering of the driver, it is proposed in this document to start the avoidance assistance at a first sign or indication for a steering and, if necessary, to stop it again if the steering is not confirmed. Possible indicators for a steering can be determined on the basis of the steering angle, the steering torque, the steering speed and / or the steering acceleration. One possible indication of steering is when the steering angle is changed by more than a predefined steering angle threshold and / or when the steering torque (or steering torque increase) reaches or exceeds a predefined torque threshold and / or when the steering speed is a predefined one Speed threshold reached or exceeded. By canceling the evasion assistance in case of non-affirmation of the articulation, the threshold values for activating the evasive assistance can be set relatively low so that the evasive assistance can already be activated at a relatively early point in time.
Dies ist in
Wie in
Eine Nichtbestätigung des Anlenkens kann aber auch vorliegen, wenn der Fahrer übermäßig heftig lenkt. Insbesondere kann eine Nichtbestätigung vorliegen, wenn der Lenkwinkel einen bestimmten maximalen Lenkwinkel-Schwellwert erreicht oder überschreitet. Desweiteren kann eine Nichtbestätigung vorliegen, wenn die Lenkgeschwindigkeit
Alternativ oder ergänzend kann eine Nichtbestätigung des Anlenkens vorliegen, wenn der Anlenkvorgang nicht zügig weitergeführt wird. Insbesondere kann eine Nichtbestätigung vorliegen, wenn das Lenkmoment bzw. die Lenkgeschwindigkeit
Alternativ oder ergänzend kann eine Nichtbestätigung des Anlenkens vorliegen, wenn ein weiteres Indiz für den Abbruch des Ausweichmanövers vorliegt (z. B. eine starke Bremsungen oder Beschleunigung).Alternatively or additionally, there may be a non-confirmation of the articulation, if there is another indication for the termination of the evasive maneuver (eg a strong braking or acceleration).
Wie bereits oben dargelegt kann das Anlenken bei einem stabilen Fahrzeug
Es wird somit eine Vorrichtung (insbesondere eine Steuereinheit
Wie bereits oben dargelegt, ist es typischerweise für das ganze Ausweichmanöver wichtig, dass der Anfang eines gefahrenen Ausweichmanövers möglichst genau der ausgewählten Ausweichtrajektorie
Die Steuereinheit
Die Modulation der Intensität
Die von der Lenkunterstützungseinheit
Wie oben dargelegt kann die erste Phase
Wie bereits oben dargelegt, ist die Ausweichassistenz daraufhin ausgelegt, den Fahrer dabei zu unterstützen, das Fahrzeug
Wie oben dargelegt, ist die Steuereinheit
Eine Ausweichtrajektorie
Mit anderen Worten, der Abstand
Der Maximal-Abstand
Die oben beschriebene Wahl des Abstands
Ein Ausweichmanöver kann durch weitere Maßnahmen unterstützt werden, um das Fahrzeug
Alternativ oder ergänzend können bei Ausweichbeginn automatische Bremseingriffe und/oder andere aktiver Sicherheitsfunktionen unterbunden oder abgebrochen oder reduziert werden. Derartige automatische Bremseingriffe und/oder andere aktive Sicherheitsfunktionen können insbesondere dann unterbunden oder abgebrochen oder reduziert werden, wenn das Einleiten eines Ausweichmanövers durch den Fahrer durch ein zweites Indiz bestätigt wurde. Dadurch wird gewährleistet, dass derartige Funktionen möglichst lang zu Verfügung stehen. Sicherheitsfunktionen können dabei z. B. eine Auffahrwarnung mit Bremseneingriff oder Fahrradfahrer-/Fußgängerschutzsysteme umfassen.Alternatively or additionally, automatic braking interventions and / or other active safety functions can be prevented or aborted or reduced during the start of the evasion. Such automatic brake interventions and / or other active safety functions can be prevented or canceled or reduced, in particular, if the initiation of an evasive maneuver by the driver has been confirmed by a second indication. This ensures that such functions are available as long as possible. Security functions can be z. B. include a collision warning with brake intervention or cyclist / pedestrian protection systems.
Wie oben dargelegt ist die Steuereinheit
Dabei wird die Ausweichtrajektorie
Der Ausweichbereich (Manöverraum) neben dem Hindernis
Eine Ausweichassistenz kann unterbunden werden, wenn der Ausweichbereich belegt ist oder zu eng ist. Alternativ oder ergänzend kann eine Ausweichassistenz unterbunden werden, wenn ein weiteres Hindernis (z. B. ein Fußgänger oder ein weiteres Fahrzeug) im Ausweichbereich zu erwarten ist, oder bei Vorliegen von seitlichen Fahrzeugen oder von hinten überholenden Fahrzeugen.An evasion assistance can be prevented if the evasion area is occupied or too narrow. Alternatively or additionally, an alternative assistance can be prevented if another obstacle (eg a pedestrian or another vehicle) is to be expected in the escape area, or if there are side vehicles or vehicles overtaking from the rear.
Desweiteren kann eine Ausweichassistenz unterbunden werden, wenn das Fahrzeug mit einer relativ hohen Fahrdynamik fährt und/oder wenn die ermittelte Ausweichtrajektorie
Eine Ausweichassistenz kann abgebrochen werden, wenn der Fahrer den Lenkvorgang abbricht, die Fahrdynamikgrenze überschritten hat (z. B. durch eine überzogene Lenkung), stark beschleunigt und/oder stark bremst.An alternate assistance can be aborted if the driver aborts the steering operation, has exceeded the vehicle dynamics limit (eg due to a covered steering), accelerates strongly and / or brakes hard.
Durch die Berücksichtigung eines prädizierten Umfahrungspunktes kann eine möglichst realistische Ausweichtrajektorie
Die Unterstützung des Ausweichmanövers, d. h. insbesondere ein, über die Unterstützungseinheit
In diesem Dokument wird vorgeschlagen, ein oder mehrere der o. g. Zustandsgrößen, und insbesondere den Lenkwinkel
Andererseits können aus der ermittelten Ausweichtrajektorie
Wie oben dargelegt, kann die Soll-Quergeschwindigkeit (d. h. der Soll-Heading-Winkel) und die Soll-Querbeschleunigung durch Ableitung der Soll-Querablage der ermittelten Ausweichtrajektorie
Die aktuellen Soll-Querwerte
Die Berücksichtigung der verschiedenen Zustandsgrößen bei der Ermittlung eines Grades der Unterstützung eines Ausweichmanövers ermöglicht es, den Grad der Unterstützung in präziser Weise an die Abweichung der tatsächlichen Trajektorie
Wie bereits oben dargelegt, wird die Ausweichtrajektorie
Das von der Ausweichassistenz zusätzlich aufgebrachte Lenkmoment kann derart erfolgen, dass durch das zusätzliche Lenkmoment der für die Ausgleichstrajektorie
Der Verlauf des Lenkmoments kann an den benötigten Unterstützungsbedarf (d. h. an die erfolgte Fahreraktion in Bezug zum vorhandenen Manöverraum um das Hindernis
Die Steuereinheit
Die o. g. Maßnahmen können insbesondere bei kritischen Ausweichmanövern sinnvoll sein.The o. G. Measures can be useful, in particular in the case of critical evasive maneuvers.
Typischerweise erfolgt die Ausweichunterstützung nur unterschwellig, so dass der Fahrer durch die Unterstützung nicht irritiert oder gestört wird. Desweiteren erfolgt die Ausweichunterstützung typischerweise nicht automatisch und nicht hochautomatisiert (sondern nur in Reaktion auf ein Anlenken des Fahrers). Wenn der Fahrer auf der vorgegebenen Ausweichtrajektorie
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and figures are intended to illustrate only the principle of the proposed methods, apparatus and systems.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1735187 B1 [0002] EP 1735187 B1 [0002]
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