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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung von Eingriffsparametern
eines Assistenzsystems eines Fahrzeuges und insbesondere ein Verfahren
zur Anpassung eines Bremseingriffes durch ein Assistenzsystem zur
Vermeidung von Kollisionen und/oder zur Verminderung der Kollisionsfolgen
eines Fahrzeuges.
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Assistenzsysteme
in Fahrzeugen zur Verminderung der Stärke einer unausweichlichen
Kollision oder zur Vermeidung von Kollisionen bzw. Auffahrunfällen dürfen nicht
nach starren Vorgaben eine Notbremsung durchführen, wenn der Fahrer des Fahrzeugs
in einer unfallträchtigen
Fahrsituation gegebenenfalls ausweichen möchte, anstatt zu bremsen. In
einer solchen Situation darf das Assistenzsystem keinen automatisierten
Bremseingriff vornehmen, da eine automatische Aktivierung der Bremsfunktion,
zum Beispiel in einer Kurve, wenn bereits ein großer Teil
des Kraftschlusspotentials der Reifen durch die aufgrund der Querbeschleunigung
auftretenden Querkräfte
bereits ausgenutzt ist, dazu führen kann,
dass die Haftungsgrenze der Reifen überschritten wird. Dies würde zu einem
Schleudern des Fahrzeuges führen.
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Ein
solches Assistenzsystem ist in der
DE 102 31 584 A1 beschrieben. In diesem System
erfolgt ein selbsttätiges
Auslösen
einer Verzögerung
eines Fahrzeugs zur Verhinderung eines Zusammenstoßes oder
zur Verminderung der Folgen eines bevorstehenden Zusammenstoßes nur
dann, wenn eine oder mehrere Größen, die
eine Kollisionsgefährdung mit
einem weiteren Objekt repräsentieren,
in einem vorgebbaren Auslösebereich
liegen. Dieser Auslösebereich
ist in Abhängigkeit
von Reaktionen des Fahrers veränderbar,
wobei die Veränderung
des Auslösebereichs
in Abhängigkeit
der Fahrerreaktion mittels Signalen eines Lenkwinkelsensors, eines
Bremspedalsensors und/oder eines Fahrpedalsensors erfolgt. Gemäß dieser
deutschen Offenlegungsschrift wird die Fahrsituation dabei lediglich
anhand statischer Werte für
die Lenkwinkelgeschwindigkeit bewertet, um beim Überschreiten einer vorbestimmten Lenkwinkelgeschwindigkeit
ein Ausweichmanöver
zu erkennen. Eine solch grobe Bewertung des Fahrzustandes wird jedoch
den im Verkehr anzutreffenden, fahrdynamischen Besonderheiten in
aller Regel nicht gerecht.
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Vor
diesem Hintergrund, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde ein Verfahren zur Anpassung von Eingriffsparametern eines
Assistenzsystems eines Fahrzeuges bereit zu stellen, durch welches
eine bessere Bewertung des Fahrzustandes des Fahrzeuges zum Erkennen
einer erforderlichen Anpassung von Eingriffsparametern gewährleistet
wird.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Die
der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin,
neben der Lenkradwinkelgeschwindigkeit auch den absoluten Lenkradwinkel miteinzubeziehen,
wobei beide insbesondere eine vorbestimmte Korrelation zueinander
haben und vor zugsweise entsprechende Schwellwerte beider Größen in Abhängigkeit
von der Fahrzeuggeschwindigkeit variiert werden. In der vorliegenden
Erfindung wird das eingangs erwähnte
Problem dadurch gelöst, dass
ein Verfahren zur Anpassung von Eingriffsparametern eines Assistenzsystems
eines Fahrzeuges mit den folgenden Schritten bereitgestellt wird:
- – Erfassen
eines Lenkradwinkels oder eines dem Lenkradwinkel entsprechenden
Winkels;
- – Ermitteln
einer Lenkradwinkelgeschwindigkeit oder einer der Lenkradwinkelgeschwindigkeit
entsprechenden Winkelgeschwindigkeit;
- – Bewerten
der vorgenannten Größen derart, dass
ein manuelles Ausweichmanöver
des Fahrzeuges identifiziert wird, wenn die vorgenannten Größen jeweils
einen vorbestimmten Schwellwert überschreiten;
und
- – Adaptieren
von Eingriffsparametern des Assistenzsystems abhängig von der vorgenannten Bewertung.
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Auf
diese vorteilhafte Weise wird eine fein aufgelöste Bewertung der Fahrsituation
zur Anpassung von Eingriffsparametern ermöglicht.
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In
den Unteransprüchen
finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des
Erfindungsgegenstandes.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist ein dem Lenkradwinkel entsprechender
Winkel der Stellwinkel eines Rades einer lenkbaren Achse eines Fahrzeuges
und eine der Lenkradwinkelgeschwindigkeit entsprechende Winkelgeschwindigkeit
die Stellgeschwindigkeit des Rades. Anstatt einer Erfassung des
Lenkradwinkels besteht alternativ die Möglichkeit entsprechende Größen zur
Identifikation eines Ausweichmanövers
auf vorteilhafte Weise heranzuziehen, wobei neben dem Stellwinkel
eines Rades einer lenkbaren Achse auch weitere entsprechende Größen, zum
Beispiel aus dem Lenkgetriebe oder einer elektrischen Lenkeinrichtung,
in Frage kommen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung werden die Eingriffsparameter
des Assistenzsystems dahingehend verändert, dass ein automatischer
Bremseingriff bei einem identifizierten manuellen Ausweichmanöver unterbleibt,
in seiner Bremskraft reduziert wird oder abgebrochen wird. Dies
birgt den Vorteil die Haftung der Reifen des Fahrzeuges, von der
ein Großteil
durch das Ausweichmanöver
in Anspruch genommen wird, durch einen automatisierten Bremseingriff
nicht über
die Haftungsgrenze hinaus überzustrapazieren,
um vorteilhaft ein Schleudern aufgrund des Schlupfes von Rädern des
Fahrzeuges zu verhindern.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung weisen die Schwellwerte jeweils
einen konstanten Wert auf, welche unabhängig voneinander sind. In einer
Ebene, welche durch den Lenkradwinkel und die Lenkradwinkelgeschwindigkeit
aufgespannt wird, ergibt sich somit ein rechteckförmiger Verlauf
der Schwellwerte parallel zu den Koordinatenachsen. Die Anpassung
der Parameter des Assistenzsystems unterbleibt innerhalb dieses
Rechteckes, welches von den Schwellwerten begrenzt wird.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist der eine Schwellwert abhängig von
dem anderen Schwellwert. Auf diese Weise wird eine der Fahrdynamik
gerecht werdende Korrelation zwischen beiden Größen vorteilhaft erreicht.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung liegt zwischen den Schwellwerten
eine Abhängigkeit
in Form einer Ellipse vor, deren Halbachsenabschnitte jeweils durch
den Wert 0 des entsprechend anderen Schwellwertes bestimmt sind.
Diese el lipsenförmige
Korrelation zwischen der Lenkwinkelgeschwindigkeit und dem Lenkradwinkel
ermöglicht eine
vorteilhafte Anpassung vorbestimmter Parameter des Assistenzsystems,
sobald die entsprechenden Werte der Lenkradwinkelgeschwindigkeit und/oder
der Lenkradwinkels außerhalb
dieser Ellipse liegen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die Schwellwerte abhängig von
einer Fahrzeuggeschwindigkeit derart, dass bei steigender Geschwindigkeit
des Fahrzeuges die Schwellwerte kleiner werden. Steigt die Geschwindigkeit
des Fahrzeuges, so werden bereits bei kleineren Lenkwinkeln höhere Querbeschleunigungen
aufgebaut, welche die Haftung der Reifen, das heißt das Kraftschlusspotential
eines jeden Reifens, beansprucht. Dementsprechend müssen die
Schwellwerte bei steigender Geschwindigkeit kleiner gewählt werden,
so dass eine Parameteranpassung des Assistenzsystems bereits bei
kleineren Werten der Lenkradwinkelgeschwindigkeit und/oder des Lenkradwinkels
erfolgen muss.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung besteht zwischen einem Schwellwert
und der Fahrzeuggeschwindigkeit folgende Korrelation. Bis zu einer
ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit bleibt der Schwellwert
konstant; zwischen der ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit
und einer höheren
zweiten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit fällt der Schwellwert parabelförmig ab; und über der
zweiten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit bleibt der Schwellwert
wieder konstant. Durch diese vorteilhafte Korrelation der Schwellwerte in
Abhängigkeit
von der Fahrzeuggeschwindigkeit wird eine der Fahrdynamik insbesondere
der Querbeschleunigung Rechnung tragende Anpassung der Grenzwerte
des Lenkradwinkels bzw. der Lenkradwinkelgeschwindigkeit zur Anpassung
der Parameterwerte des Fahrzeugassistenzsystems bereitgestellt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung wird das Fahrzeugumfeld erfasst,
und bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeuges mit eingeschränkten oder
unverlässlichen
Sensorinformationen ein der Fahrzeugumfelderfassung, insbesondere
aufgrund eines eingeschränkten
Sichtbereiches und/oder Sensordetektionswinkels, nimmt das Assistenzsystems
keinen automatisierten Eingriff in die Lenkung und/oder das Bremssystems
des Fahrzeuges vor. Dies birgt den Vorteil, dass Assistenzsystem
nicht eingreifen zu lassen, wenn keine oder widersprüchliche
Informationen von einer gegebenen Umfelderfassung generiert werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Lenkradwinkelgeschwindigkeit
oder die dieser entsprechenden Größe durch die zeitliche Ableitung
des Lenkradwinkels oder der dem Lenkradwinkel entsprechenden Größe, insbesondere
unter Bildung eines Differenzquotienten zweier direkt benachbarter
Werte, welche ein vorbestimmtes Zeitintervall auseinanderlegen,
ermittelt. Durch diese einfache Bestimmung der Lenkradwinkelgeschwindigkeit
aus dem Lenkradwinkel wird eine abhängig vom Abtastintervall bestimmte
ausreichend präzise Bestimmung
der Lenkradwinkelgeschwindigkeit ermöglicht.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Lenkradwinkelgeschwindigkeit
oder die dieser entsprechende Größe unter
Bildung eines Differenzenquotienten zweier durch einen Zwischenwert
getrennter Werte berechnet, welche zwei vorbestimmte Zeitintervalle
auseinander liegen. Durch diese Maßnahme wird vorteilhaft die
Lenkradwinkelgeschwindigkeit mit einem doppelt so großen Abtastintervall
bestimmt, welches der Glättung
der ermittelten Werte dient.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung werden die diskreten aus den
Differenzenquotienten resultierenden Werte der ermittelten Lenkradwinkelgeschwindigkeit,
vorzugsweise mit einer Charakteristik eines PT1-Gliedes, gefiltert.
Durch diese vorteilhafte Glättung
der ermittelten Werte der Lenkradwinkelgeschwindigkeit wird eine
verbesserte Verarbeitbarkeit der Werte sichergestellt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung fließt bei der Bewertung eine Querbeschleunigung
und/oder eine Giergeschwindigkeit des Fahrzeuges und/oder ein Abstand
zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, insbesondere unter Einsatz eines mathematischen
Fahrzeugmodells, ein. Dies birgt den Vorteil einer weiter präzisierten
Entscheidungsfindung durch das Assistenzsystem, ob ein Ausweichmanöver vorliegt,
bei welchem beispielsweise ein automatisierter Bremseingriff besser
gar nicht oder nicht so stark ausgeführt werden sollte, um die Haftungsgrenze
der Reifen nicht zu überschreiten.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung wird bei der Bewertung der durch
den Lenkradwinkel festgelegte Kurvenradius des Fahrzeuges mit dem
Kurvenradius einer Kurve einer elektronisch gespeicherten Straßenkarte
eines – Navigationssystems,
insbesondere eines GPS-Systems, verglichen, um bei einer vorbestimmten
Abweichung der Radien voneinander ein Ausweichmanöver des
Fahrzeugs zu identifizieren. Dies ermöglicht eine vorteilhafte weiter
verfeinerte Bewertung der Fahrsituation durch das Assistenzsystem.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung wird der jeweilige Schwellwert
abhängig
von der Haftung der Reifen des Fahrzeuges bei einer Kurvenfahrt
angepasst, wobei die Haftungsgrenze der Reifen vorzugsweise indirekt
mittels Erfassung der Querbeschleunigung und/oder direkt mittels
der Erfassung der Giergeschwindigkeit des Fahrzeuges erfolgt. Bei
dieser Maßnahme
kann eine Verifikation bei der Bewertung der Fahrsituation stattfinden,
ob ein Ausweichmanöver
vorliegt, auch wenn die Haftungsgrenze des Fahrzeuges bereits überschritten wurde,
so dass eine Giergeschwindigkeit, das heißt eine Drehung um die Hochachse
des Fahrzeuges, auftritt. Ein Bremseingriff in einer solchen Fahrsituation
resultiert in einer weiteren Destabilisierung des Fahrzustandes
und muss vom Fahrzeugassistenzsystem verhindert werden.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Abhängigkeit der Lenkradwinkelgeschwindigkeit
vom Lenkwinkel zur Erläuterung
einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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2a eine
schematische Darstellung einer Abhängigkeit der Lenkradwinkelgeschwindigkeit über der
Fahrzeuggeschwindigkeit zur Erläuterung einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2b eine
schematische Darstellung einer Abhängigkeit des Lenkradwinkels über der
Fahrzeuggeschwindigkeit zur Erläuterung
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
schematische Darstellung der Lenkradwinkelgeschwindigkeit und des
Lenkradwinkels in Abhängigkeit
der Fahrzeuggeschwindigkeit zur Erläuterung einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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4 ein
Blockdiagramm zur Erläuterung
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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In
den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche
Bestandteile.
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In 1 ist
schematisch der Verlauf des Schwellwertes der Lenkradwinkelgeschwindigkeit δS (Delta)
als Funktion der Lenkradwinkelgeschwindigkeit dδ/dt bzw. δ . über dem Lenkradwinkel δ dargestellt.
Gemäß 1 verläuft die
Funktion des Schwellwertes δS in Form einer Ellipse, wobei ein manuelles
Ausweichmanöver
des Fahrers von einem Assistenzsysteme eines Fahrzeuges dann identifiziert
wird, wenn der Lenkradwinkel δ bzw.
ein dem Lenkradwinkel entsprechender Winkel wie beispielsweise ein
Radwinkel eines lenkbaren Rades einer lenkbaren Fahrzeugachse und/oder
die Lenkradwinkelgeschwindigkeit δ . (dδ/dt) bzw. eine der Lenkradwinkelgeschwindigkeit
entsprechende Winkelgeschwindigkeit außerhalb dieses Schwellwertes δS liegt.
Das Zentrum der Ellipse liegt im Ursprung des durch den Lenkradwinkels δ und die
Lenkradgeschwindigkeit δ . aufgespannten kartesischen Koordinatensystems.
Die Halbachsenabschnitte liegen direkt auf den Koordinatenachsen δ, δ . und beschreiben
den Fall, in welchem z. B. der Lenkradwinkel δ 0 beträgt, das heißt das Lenkrad in seiner Mittellage
ist, jedoch eine so hohe Lenkradwinkelgeschwindigkeit δ . gegeben ist,
dass ein Ausweichmanöver
vom Assistenzsystem des Fahrzeuges identifiziert werden muss, um
entsprechende Eingriffsparameter, insbesondere bezüglich eines
automatisierten Bremseingriffes des Assistenzsystems, anzupassen.
Der andere Grenzfall, das heißt
der andere Halbachsenabschnitt der Ellipse, wird definiert durch
einen großen Lenkradeinschlagwinkel δ, wobei ein
zusätzlicher Lenkradeinschlag,
das heißt
eine weitere Vergrößerung des
Lenkradwinkels selbst bei minimaler Lenkradwinkelgeschwindigkeit
zur Detektion eines Ausweichmanövers
des Fahrers führt.
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Alle
Lenkmanöver
des Fahrers, welche bezüglich
ihres Lenkradwinkels in Kombination mit der entsprechenden Lenkradwinkelgeschwindigkeit
innerhalb dieser Ellipse liegen, belassen das Assistenzsystem des
Fahrzeugs in seiner Grundeinstellung, das heißt, dass ein automatisierter
Bremseingriff unter der Voraussetzung weitere Informationen über eine
gefährliche
Verkehrssituation zugelassen wird. Liegt der Wert der Lenkradwinkelgeschwindigkeit δ . und/oder
der Lenkradwinkels δ außerhalb
der vorzugsweise ellipsenförmigen
Grenzkurve δS, so unterbleibt ein Bremseingriff in einer
entsprechenden Verkehrssituation, um das Kraftschlusspotential der Reifen
des Fahrzeuges durch die zusätzlichen Bremskräfte nicht
zu überschreiten.
Ist bereits ein automatisierter Bremseingriff vom Assistenzsystem
aktiviert worden und wird ein manuelles Ausweichmanöver durch
einen Wert außerhalb
der Grenzkurve δS identifiziert, so wird die automatisierte
Bremsung unterbrochen oder zumindest so stark reduziert, dass die
Haftungsgrenze der Reifen nicht überschritten wird,
um ein Schleudern des Fahrzeuges durch einen Haftungsverlust auszuschließen. Dazu
werden insbesondere eine Einrichtung zur Detektion der Fahrzeugquerbeschleunigung
und/oder eine Einrichtung zur Ermittlung der Giergeschwindigkeit
des Fahrzeuges eingesetzt, um innerhalb der Haftungsgrenze der Reifen
des Fahrzeuges selbst bei einem manuellen akuten Ausweichmanöver des
Fahrers zu bleiben.
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Neben
der Ellipsenform der Grenzkurve als Schwellwert δS in
der δ-δ .-Ebene
ist auch eine Rechteckform angedacht, welche entsprechend durch
die Halbachsenabschnitte der Ellipse verlaufen und parallele Kanten
zu den Koordinatenachsen aufweisen. Auch ein linearer Abfall der
Grenzkurve zwischen beiden Halbachsenabschnitten ist möglich, ebenso wie
ein hyperbelförmiger
Verlauf der Grenzkurve.
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Da
bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit bei einem konstanten Lenkradeinschlag
eine höhere Querbeschleunigung
auftritt, ist es gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung zweckdienlich,
die Schwellwertkurve δ
S entsprechend von der Fahrzeuggeschwindigkeit
abhängig zu
machen. Dabei muss bei einer höheren
Fahrzeuggeschwindigkeit ein Ausweichmanöver, welches manuell vom Fahrer
eingeleitet wird, somit bereits bei niedrigeren Lenkradwinkeln δ und/oder
Lenkradwinkelgeschwindigkeiten δ .
S identifiziert
werden. Dies ist durch die Ellipsenschar δ
SV1, δ
SV11, δ
SV12 und δ
SV2 in
1 dargestellt.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit V
1 ist dabei
kleiner als
V11, welcher kleiner als V
12 und wiederum kleiner als V
2 ist.
Als Kriterium, ab wann eine Änderung
der Eingriffsparameter des Assistenzsystems des Fahrzeuges erfolgen
soll, lässt
sich somit gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der Ellipse als Grenzkurve bzw. Schwellwert folgende Gleichung aufstellen:
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Wird
die Ungleichung
erfüllt, so wird ein Ausweichen
als relevante Fahreraktivität
erkannt und Eingriffsparameter des Assistenzsystems des Fahrzeugs
insbesondere ein automatisierter Bremseingriff erfolgt nicht oder
nur mit verminderter Bremskraft.
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In 2a ist
ein bevorzugter Verlauf des Schwellwertes δ .S über der
Fahrzeuggeschwindigkeit v dargestellt. Die Ordinate (Hochachse) δ . beschreibt hier
den einen Halbachsenwert und somit den Durchmesser der Ellipse in δ .-Richtung
(dδ/dt).
Der Schwellwert δ .S(v) verläuft dabei
zunächst
horizontal parallel zur v-Achse, da bei niedrigen Geschwindigkeiten
dennoch ab einer bestimmten Lenkwinkelgeschwindigkeit δ .SV1 eine
Parameteranpassung zu erfolgen hat. Danach fällt die Grenzwertkurve vorzugsweise
parabelförmig
ab mit den ebenfalls in
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1 dargestellten
Zwischenwerten δ .SV11 und δ .SV12 bei
entsprechend ansteigenden Geschwindigkeiten V11 und
bis zu einem Geschwindigkeitswert V2, bei
welchem die Funktion wieder in eine Gerade parallel zur Abszisse,
d.h. der v-Achse, bei einer entsprechenden Lenkradwinkelgeschwindigkeit δ .SV2 übergeht,
oberhalb welcher bei dieser Geschwindigkeit V2 ein
Ausweichmanöver
detektiert wird. Neben einem solchen abschnittsweise parabelförmig abfallenden
Schwellwertverlauf ist grundsätzlich
auch ein linear abfallender Verlauf des Schwellwertes zwischen der
Geschwindigkeit V1 und der Geschwindigkeit
V2 möglich.
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In 2b ist
ein bevorzugter Verlauf des Schwellwertes δS über der
Fahrzeuggeschwindigkeit v dargestellt. Die Ordinate (Hochachse) δ beschreibt hier
den einen Halbachsenwert und somit den Durchmesser der Ellipse in δ-Richtung.
Der Schwellwert δS(v) verläuft
dabei zunächst
horizontal parallel zur v-Achse, da bei niedrigen Geschwindigkeiten
dennoch ab einem bestimmten Lenkwinkel δSV1 eine
Parameteranpassung zu erfolgen hat. Danach fällt die Grenzwertkurve vorzugsweise parabelförmig ab
mit den ebenfalls in 1 dargestellten Zwischenwerten δSV11 und δSV12 bei
entsprechend ansteigenden Geschwindigkeiten V11 und
bis zu einem Geschwindigkeitswert V2, bei
welchem die Funktion wieder in eine Gerade parallel zur Abszisse,
d.h. der v-Achse, bei einem entsprechenden Lenkradwinkel δSV2 übergeht, oberhalb
welcher bei dieser Geschwindigkeit V2 ein Ausweichmanöver detektiert
wird. Neben einem solchen abschnittsweise parabelförmig abfallenden Schwellwertverlauf
ist grundsätzlich
auch ein linear abfallender Verlauf des Schwellwertes zwischen der Geschwindigkeit
V1 und der Geschwindigkeit V2 möglich.
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In 3 ist
in schematischer Form eine Kombination der 1 und 2 dargestellt. Es ist eine Ellipsenschar δSV1, δSV11, δSV12 und δSV2 dargestellt, welche
parallel zur δ-dδ/dt-Ebene
liegen und in ihrer Ordinatenerstreckung (in dδ/dt-Richtung) durch die einhüllende δ .S(v) in einem gemeinsamen kartesischen Koordinatensystem
dargestellt ist.
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Die
Ermittlung des Lenkradwinkels bzw. eines dem Lenkradwinkel entsprechenden
Winkels, wie beispielsweise des Radwinkels eines lenkbaren Rades
einer lenkbaren Achse des Fahrzeuges, erfolgt vorzugsweise über einen
Winkelmesser, welcher im Falle einer Lenkradwinkelmesseinrichtung, wenn
wie standardgemäß zwischen
linkem und rechtem Anschlag etwa drei Lenkradumdrehungen liegen,
eine Auflösung
zwischen 1 und 5 Grad vorzugsweise zwischen zwei und drei Grad vorgesehen
ist. Möglich
ist dies beispielsweise mittels eines optischen oder elektromagnetischen
Winkelmessers. Zur Erfassung der Lenkradwinkelgeschwindigkeit erfolgt
vorzugsweise eine Ableitung des Lenkradwinkelwertes nach der Zeit
durch die Bildung eines Diffe renzenquotienten zweier benachbarter
Lenkradwinkelabtastwerte geteilt durch die Abtastzeit, also:
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Zur
Erzielung geeigneter Lenkradwinkelgeschwindigkeitswerte hat sich
als sinnvoller die Differenz zweier durch einen Zwischenwert beabstandeter
Abtastwerte des Lenkradwinkels geteilt durch die doppelte Abtastzeit
herausgestellt:
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Diese
diskreten Lenkradwinkelgeschwindigkeitswerte, welche aus der Bildung
dieser Differenzenquotienten herrühren, werden daraufhin vorzugsweise
mit einer Filtereinrichtung, insbesondere einem Filter mit einem
PT1- bzw. VZ1-Verhalten geglättet,
um einen homogeneren Verlauf der ermittelten Lenkradwinkelgeschwindigkeit δ . zu
erhalten. Neben dieser Berechnungsmethode, die Lenkradwinkelgeschwindigkeit δ . zu
ermitteln, besteht bei einem elektromagnetischen Lenkradwinkelmesser
die Möglichkeit
anhand der Amplitude einer induzierten Spannung die Lenkradwinkelgeschwindigkeit δ . direkt zu
messen.
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In 4 ist
ein schematisches Blockschaltbild zur Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
dargestellt. Der von einem Lenkradwinkelsensor erfasste Lenkradwinkel δ wird dabei
einer Bewertungseinrichtung 10 zugeführt. Außerdem wird aus dem Lenkradwinkel δ durch Differenzierung
und Glättung
in einem Filter mit PT1-Charakteristik
in einer Lenkradwinkelgeschwindigkeitermitt lungseinrichtung 11 die
Lenkradwinkelgeschwindigkeit δ . gewonnen. Die Lenkradwinkelgeschwindigkeit δ . wird
daraufhin ebenfalls der Bewertungseinrichtung 10 zugeführt. Die über eine
Geschwindigkeitserfassungseinrichtung ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit
v wird nun dazu eingesetzt, um die Hüllkurven, das heißt die Begrenzungen
der Halbachsenwerte der Ellipse δS(v) und des Lenkradwinkelgeschwindigkeitsschwellwertes δS(v)
zu bestimmen. Diese beiden Werte werden ebenfalls der Bewertungseinrichtung 10 zugeführt. In der
Bewertungseinrichtung 10 erfolgt nun eine Aufbereitung
und Zusammenführung
der Daten, so dass die Identifikation eines manuellen Ausweichmanövers durch
den Fahrer ermittelt wird, wenn die Lenkradwinkelgeschwindigkeit δ . und/oder
der Lenkradwinkel δ und/oder
deren Kombination bei einer gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit v
außerhalb
der Ellipse liegen. Ist das der Fall, so erfolgt eine Änderung der
Eingriffsparameter des Assistenzsystems des Fahrzeuges, um eine
automatisierte Bremsung zu vermeiden, da ein manuelles Ausweichmanöver des Fahrers
des Fahrzeuges ermittelt wurde.
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Die
Auswertung des Lenkradwinkels, der Lenkradwinkelgeschwindigkeit,
gegebenenfalls auch eine Schätzung
eines dementsprechenden Radwinkels oder ähnlichem, sowie der Fahrgeschwindigkeit, zum
Beispiel durch die Analyse einzelner Raddrehzahlen, ermöglicht unter
einer vorzugsweise gegebenen Erfassung der Querbeschleunigung bzw.
der Giergeschwindigkeit des Fahrzeuges sowie eines Abstandes zum
vorausfahrenden Fahrzeug gegebenenfalls auch unter Benutzung eines
mathematischen Fahrzeugmodells die Generierung eines detaillierten
Bildes einer aktuellen Verkehrssituation. Außerdem ist in einem solchen
Assistenzsystem zusätzlich
die Verwendung elektronisch ge speicherter Straßenkarten in Verbindung mit
einem Navigationssystem möglich.
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Durch
eine gleichzeitige Bewertung von Lenkradwinkel δ und Lenkradwinkelgeschwindigkeit δ . oder
eines verwandten Maßes
wie dem entsprechenden Radwinkel eines lenkbaren Rades können Ausweichmanöver, welche
manuell vom Fahrer eingeleitet werden, vom Assistenzsystem identifiziert werden.
Der Einsatz einer Fahrgeschwindigkeit abhängigen Ellipse als Grenzkurve
bzw. Schwellwert in der durch Lenkradwinkelgeschwindigkeit und Lenkradwinkel
aufgespannten Ebene ist deshalb vorteilhaft, weil der aktuelle Lenkradwinkel
und die aktuelle Lenkradwinkelgeschwindigkeit gleichzeitig herangezogen
werden. Liegt die aktuelle Lenkradwinkelgeschwindigkeit und der
aktuelle Lenkradwinkel in der oben genannten Ebene außerhalb
der beschriebenen Ellipse, so wird dies als manuelles Ausweichmanöver erkannt.
Eine solche Ellipse bzw. eine dazu ähnliche Kurve birgt den Vorteil,
dass in einem Kriterium sowohl ein ausreichend großer Lenkeinschlag als
auch eine ausreichend große
Lenkradwinkelgeschwindigkeit als auch eine Kombination beider Maße im Vergleich
zu einem rechteckförmigen
Verlauf der Grenzkurve realistischer bewertet. Dies resultiert daraus,
da zu höheren
Fahrgeschwindigkeiten hin der gestellte Lenkradwinkel bzw. die Lenkradwinkelgeschwindigkeit
typischerweise abnimmt. Deshalb wird die begrenzte Ellipse zu höheren Fahrgeschwindigkeiten
hin kleiner.
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Eine
Beschränkung
der Assistenzfunktion bei Kurvenfahrten und/oder zur Berücksichtigung
von Sensorbeschränkungen
(Sensorerfassungswinkel/Sichtbereich) kann die Begrenzung in Abhängigkeit
des Lenkradwinkels und dessen Verlaufs gestalten, da der zu einer
Fahrzeuggeschwindigkeit jeweils maximal erlaubte Lenkwinkel in stationärem Zustand nur
eine gewisse Querbeschleunigung erlaubt, ohne dass das Assistenzsystem
ein Ausweichen, das heißt,
das Überschreiten
einer Begrenzung erkennt, welches zum Abschalten der Assistenzfunktion
führt bzw.
das Eingreifen einer solchen Assistenzfunktion gar nicht zulässt.
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Zur
Ergänzung
der vom Assistenzsystem herangezogenen Größen steht zusätzlich die
Möglichkeit
der Verwendung ebenfalls zur Heranziehung als begrenzendes Kriterium
für die
Querbeschleunigung, die Giergeschwindigkeit, den Abstand zum Vordermann,
die Differenzgeschwindigkeit zum Vordermann, der Beschleunigung
des eigenen und des Vorderfahrzeuges und daraus abgeleitete Größen bzw. Kombinationen
davon.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art
und Weise modifizierbar.
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So
sind neben der Ellipsenform als Grenzkurve weitere Funktionen ähnlicher
Gestalt einsetzbar. Der Funktionsverlauf der Hüllkurve der Lenkradwinkelgeschwindigkeit δ .1 über
der Fahrzeuggeschwindigkeit v kann auch beliebige monoton fallende
Funktionen annehmen.
