DE102010001313A1

DE102010001313A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen eines Ausweichmanövers

Info

Publication number: DE102010001313A1
Application number: DE102010001313A
Authority: DE
Inventors: Peter Lauer; Thomas Raste; Bernd Hartmann
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2010-01-28
Publication date: 2010-11-18
Also published as: EP2393703A1; CN102307774A; JP2012516806A; WO2010089240A1; US20110279254A1; KR20110134402A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Ausweichmanövers eines Kraftfahrzeugs. In einem ersten Verfahrensschritt wird ein Objekt im Umfeld des Kraftfahrzeugs, mit dem sich das Kraftfahrzeug auf einem Kollisionskurs befindet, erfasst. Nachfolgend wird eine Warnung an den Fahrzeugführer ausgegeben, dass sich das Kraftfahrzeug auf einem Kollisionskurs befindet und die Lenktätigkeit des Fahrzeugführers erfasst. Anschließend wird eine fremdansteuerbare Hinterrad-Lenkvorrichtung derart geschaltet, dass die Vorderräder und die Hinterräder des Kraftfahrzeugs gleichsinnig gesteuert werden. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen eines Ausweichmanövers. Damit ein Ausweichmanöver mit gleichsinnig gesteuerten Vorder- und Hinterrädern für den Fahrzeugführer beherrschbar bleibt ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die fahrdynamischen Auswirkungen der gleichsinnigen Ansteuerung der fremdansteuerbaren Hinterrad-Lenkvorrichtung ausgeglichen werden. Dazu wird eine weitere Warnung an den Fahrzeugführer ausgegeben, um den Fahrzeugführer zu veranlassen, eine durch die gleichsinnige Ansteuerung der fremdansteuerbaren Hinterrad-Lenkvorrichtung notwendige, höhere Lenktätigkeit vorzunehmen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Ausweichmanövers eines Kraftfahrzeugs. In einem ersten Verfahrenschritt wird ein Objekt im Umfeld des Kraftfahrzeugs, mit dem sich das Kraftfahrzeug auf einem Kollisionskurs befindet, erfasst. Nachfolgend wird eine Warnung an den Fahrzeugführer ausgegeben, dass sich das Kraftfahrzeug auf einem Kollisionskurs befindet und die Lenktätigkeit des Fahrzeugführers erfasst. Anschließend wird eine fremdansteuerbare Hinterrad-Lenkvorrichtung derart geschaltet, dass die Vorderräder und die Hinterräder des Kraftfahrzeugs gleichsinnig gesteuert werden. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen eines Ausweichmanövers.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 10 2008 013 988 A1 bekannt. Bei dem vorbekannten Verfahren eine Bahn für das Ausweichmanöver des Kraftfahrzeugs bestimmt und das Lenksystem des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der ermittelten Bahn beeinflusst. Dabei sieht das vorbekannte Verfahren vor, dass das Lenksystem eine Vorderrad-Lenkfunktion und eine Hinterrad-Lenkfunktion derart miteinander verknüpft, dass die Vorderräder und die Hinterräder des Kraftfahrzeugs gleichsinnig gesteuert werden. Der bewirkte Effekt besteht darin, dass eine gleichsinnige Ansteuerung der Vorder- und der Hinterräder zu einem stabileren Fahrverhalten während des Ausweichmanövers führt. Gleichzeitig ist aber ein erhöhter Lenkaufwand für den Fahrzeugführer erforderlich als dies mit nicht gelenkten oder gegensinnig gelenkten Hinterrädern der Fall ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dahin gehend zu verbessern, dass ein Ausweichmanövers mit gleichsinnig gesteuerten Vorder- und Hinterrädern für den Fahrzeugführer beherrschbar bleibt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass die fahrdynamischen Auswirkungen der gleichsinnigen Ansteuerung der fremdansteuerbaren Hinterrad-Lenkvorrichtung ausgeglichen werden. Dieser Ausgleich sieht vor, eine weitere Warnung an den Fahrzeugführer auszugeben, um den Fahrzeugführer zu veranlassen, eine durch die gleichsinnige Ansteuerung der fremdansteuerbaren Hinterrad-Lenkvorrichtung notwendige, höhere Lenktätigkeit vorzunehmen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Bahn für das Ausweichmanöver des Kraftfahrzeugs berechnet und beim Vorliegen einer Abweichung zwischen dem zum Ausweichen notwendigen, berechneten Lenkwinkel und dem vom Fahrzeugführer eingestellten Lenkwinkel wird die weitere Warnung an den Fahrzeugführer ausgegeben, um ihn zur Korrektur der Abweichung zu bewegen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die weitere Warnung an den Fahrzeugführer durch ein Moment gebildet wird, das von einer elektromechanisch betätigbaren Vorderrad-Lenkvorrichtung aufgebracht wird und für den Fahrzeugführer am Lenkrad spürbar ist. Das Moment weist in Richtung des zum Ausweichen notwendigen, berechneten Lenkwinkels. Zur Erstellung des Moments wird die elektromechanisch betätigbare Vorderrad-Lenkvorrichtung im Sinne der Einstellung des zum Ausweichen notwendigen, berechneten Lenkwinkels angesteuert. Dabei wird der zum Ausweichen notwendige, berechnete Lenkwinkel von der elektromechanisch betätigbaren Vorderrad-Lenkvorrichtung eingestellt wird, wenn der Fahrzeugführer keine gegenteiligen Lenkbewegungen vornimmt. Wenn der Fahrzeugführer seine Hände vom Lenkrad nehmen würde, wird also der zum Ausweichen notwendige, berechnete Lenkwinkel eingestellt. Der Fahrzeugführer ist aber jederzeit in der Lage, den vorgeschlagenen Lenkwinkel zu überstimmen und in die andere Richtung zu lenken oder das Lenkrad weiter einzuschlagen, als es zum Ausweichen notwendig ist. Mit anderen Worten bestimmt der Fahrzeugführer den eingeschlagenen Lenkwinkel und wird von dem Verfahren lediglich unterstützt.
Bei einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die erste Warnung an den Fahrzeugführer durch eine Vibration oder eine Schwingung gebildet wird, die von der elektromechanisch betätigbaren Vorderrad-Lenkvorrichtung aufgebracht wird und für den Fahrzeugführer am Lenkrad spürbar ist.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der zum Ausweichen notwendige, berechnete Lenkwinkel mit folgenden Schritten bestimmt wird:

– Bestimmung des Abstands zum Objekt im Moment des Beginns der Lenktätigkeit des Fahrzeugführers;
– Berechnung des Ausweichwegs;
– Berechnung des zum Ausweichen notwendigen Lenkwinkels.

Dabei ist der Ausweichweg eine Kreisbahn, eine Parabel, eine Trajektorie oder eine Kombination dieser geometrischen Formen.
Bei der die oben genannte Aufgabe lösende Vorrichtung sind erfindungsgemäß Mittel vorgesehen, die die fahrdynamischen Auswirkungen der gleichsinnigen Ansteuerung der fremdansteuerbaren Hinterrad-Lenkvorrichtung ausgleichen und eine weitere Warnung an den Fahrzeugführer ausgeben, um den Fahrzeugführer zu veranlassen, eine durch die gleichsinnige Ansteuerung der fremdansteuerbaren Hinterrad-Lenkvorrichtung notwendige, höhere Lenktätigkeit vorzunehmen.
Die Mittel berechnen eine Bahn für das Ausweichmanöver des Kraftfahrzeugs und eine Abweichung zwischen dem zum Ausweichen notwendigen, berechneten Lenkwinkel und dem vom Fahrzeugführer eingestellten Lenkwinkel berechnen und dass die Mittel beim Vorliegen einer Abweichung eine weitere Warnung an den Fahrzeugführer ausgeben, um ihn zur Korrektur der Abweichung zu bewegen. Die weitere Warnung wird durch eine elektromechanisch betätigbare Vorderrad-Lenkvorrichtung erzeugt, die bei einer Ansteuerung ein Moment aufbringt, das für den Fahrzeugführer am Lenkrad spürbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Umfeldsensor zum Erfassen von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs;
2 eine schematische Darstellung eines Fahrerassistenzsystems;
3 ein Diagramm, das den Lenkwinkel der Vorderräder und der Hinterräder während eines Ausweichmanövers darstellt;
4 ein Diagramm, das den vom Fahrzeugführer eingestellten Lenkwinkel δ_soll mit dem notwendigen, berechneten Lenkwinkel δ_ist vergleicht und das erfindungsgemäße Verfahren veranschaulicht und
5a ein Geschwindigkeitsdiagramm während eines Ausweichmanövers;
5b ein Diagramm des vom Fahrzeugführer eingestellten Lenkwinkels δ_soll und der Gierrate während eines Ausweichmanövers;
5c ein Diagramm eines Moments M, das für den Fahrzeugführer am Lenkrad spürbar ist
5d ein Diagramm, das den Abstand von dem Objekt O, mit dem sich das Kraftfahrzeug auf Kollisionskurs befindet, darstellt und
5e ein Diagramm der Querabweichung während eines Ausweichmanövers.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung steht Lenkrad stellvertretend für alle denkbaren Mensch-Maschine-Schnittstellen, die der Fahrzeugführer im Sinne eines Lenken und Steuern des Kraftfahrzeugs bedienen kann, wie beispielsweise ein Joystick oder ein Touchpad.
In 1 ist beispielhaft ein vierrädriges, zweiachsiges Fahrzeug 1 dargestellt, das über einen Umfeldsensor 2 verfügt, mit dem Objekte O im Umfeld des Fahrzeugs erfasst werden können, bei denen es sich insbesondere um weitere Kraftfahrzeuge handelt, die sich in derselben oder einer benachbarten Fahrspur seitlich und/oder vor dem Fahrzeug 1 bewegen. Als Objekte O kommen aber auch statische oder nahezu statische Objekte wie beispielsweise Bäume, Fußgänger oder Fahrbahnbegrenzungen in Frage. Beispielhaft wird ein Umfeldsensor 2 mit einem Erfassungsbereich 3 gezeigt, der einen Raumwinkel vor dem Fahrzeug 1 umfasst, in dem beispielhaft ein Objekt O dargestellt ist. Bei dem Umfeldsensor 2 handelt sich z. B. um einen LIDAR-Sensor (Light Detection and Ranging) der dem Fachmann an sich bekannt ist; gleichfalls sind jedoch auch andere Umfeldsensoren einsetzbar. Der Sensor misst die Abstände d zu den erfassten Punkten eines Objekts sowie die Winkel φ zwischen den Verbindungsgeraden zu diesen Punkten und der Mittellängsachse des Fahrzeugs, wie dies in 1 beispielhaft für einen Punkt P des Objekts O veranschaulicht ist. Die dem Fahrzeug 1 zugewandten Fronten der erfassten Objekte setzen sich aus mehreren erfassten Punkten zusammen, zu der die Sensorsignale übermittelt werden, die Korrelationen zwischen Punkten und der Form eines Objekts herstellt und einen Bezugspunkt für das Objekt O bestimmt. Als Bezugspunkt kann dabei beispielsweise der Mittelpunkt des Objekts O bzw. der Mittelpunkt der erfassten Punkte des Objekts gewählt werden. Die Geschwindigkeiten der detektierten Punkte und damit die Geschwindigkeit der erfassten Objekte können im Gegensatz zu einem Radar-Sensor (Doppler-Effekt) mittels des LIDAR-Umfeldsensors 2 nicht direkt gemessen werden. Sie werden aus der Differenz zwischen den in aufeinander folgenden Zeitschritten gemessenen Abständen in einer taktweise arbeitenden Objekterkennungseinheit 21 berechnet. In ähnlicher Weise kann grundsätzlich auch die Beschleunigung der Objekte durch zweimaliges Ableiten ihrer Positionen bestimmt werden.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrerassistenzsystems, dessen Bestandteile mit Ausnahme von Sensoren und Aktuatoren vorzugsweise als Softwaremodule ausgeführt sind, die innerhalb des Fahrzeugs 1 mittels eines Mikroprozessors ausgeführt werden. Wie in 2 gezeigt, werden die Objektdaten in Form elektronischer Signale innerhalb des schematisch dargestellten Fahrerassistenzsystems an eine Entscheidungseinrichtung 22 übermittelt. In der Entscheidungseinrichtung 22 wird in Block 23 anhand der Informationen über das Objekt O eine Objekttrajektorie bestimmt. Ferner wird eine Trajektorie des Fahrzeugs 1 in Block 24 anhand von Informationen über den fahrdynamischen Zustand des Fahrzeugs 1 ermittelt, die mit Hilfe von weiteren Fahrzeugsensoren 25 bestimmt werden. Insbesondere werden dabei die beispielsweise mit Hilfe von Raddrehzahlsensoren ermittelbare Fahrzeuggeschwindigkeit, der mittels eines Lenkwinkelsensors gemessene Lenkwinkel δ an den lenkbaren Rädern des Fahrzeugs 1, die Gierrate und/oder die Querbeschleunigung des Fahrzeugs 1, die mittels entsprechender Sensoren gemessen werden, herangezogen. Darüber hinaus ist es möglich, aus den mit den Fahrzeugsensoren 25 gemessenen fahrdynamischen Zuständen des Fahrzeugs modellbasierte Größen zu berechnen bzw. zu schätzen. Dann wird in der Entscheidungseinrichtung 22 innerhalb des Blocks 26 überprüft, ob sich das Kraftfahrzeug 1 auf einem Kollisionskurs mit einem der erfassten Objekte O befindet. Falls ein derartiger Kollisionskurs festgestellt wird und die ebenfalls in der Entscheidungseinrichtung 22 ermittelte Kollisionszeit (TTC, Time To Collision), d. h. die Zeitdauer bis zu der ermittelten Kollision mit dem Objekt O, einen bestimmten Wert unterschreitet, wird ein Auslösesignal an eine Bahnvorgabe einrichtung 27 übermittelt. Das Auslösesignal führt dazu, dass zunächst innerhalb der Bahnvorgabeeinrichtung eine Ausweichbahn y(x) berechnet wird. Dann wird aufgrund der ermittelten Ausweichbahn y(x) ein Startpunkt für das Ausweichmanöver bestimmt, an dem das Ausweichmanöver gestartet werden muss, um dem Objekt O gerade noch ausweichen zu können. Diese Schritte werden vorzugsweise in Zeitschritten wiederholt, bis keine Kollisionsgefahr aufgrund von Kursänderungen des Objekts O oder des Fahrzeugs 1 mehr besteht oder bis das Fahrzeug 1 den Startpunkt für ein Ausweichmanöver erreicht. Ist dies der Fall, werden die Ausweichbahn y(x) oder diese Bahn repräsentierende Parameter an eine Lenkungsaktuatorsteuerung 28 übermittelt. Diese steuert dann eine elektromechanisch betätigbare Vorderrad-Lenkvorrichtung V an und erzeugt eine Vibration oder eine Schwingung, die für den Fahrzeugführer am Lenkrad seines Kraftfahrzeugs 1 spürbar ist. Durch diese Warnung X₁ wird der Fahrzeugführer darauf aufmerksam gemacht, dass sich das von ihm gesteuerte Kraftfahrzeug 1 auf einem Kollisionskurs mit einem Objekt O befindet. Das Einlenken des Fahrzeugführers wird über die Änderung des Lenkwinkels δ_V, das heißt über die zeitliche Ableitung des Lenkwinkels der Vorderräder δ .V , erfasst. Nach der erkannten Lenktätigkeit δ .V des Fahrzeugführers, wird eine fremdansteuerbare Hinterrad-Lenkvorrichtung H derart geschaltet, dass die Vorderräder und die Hinterräder des Kraftfahrzeugs gleichsinnig gesteuert werden. Dieser Vorgang ist in 3 dargestellt: Auf der Ordinate wird der Lenkwinkel der Vorderräder δ_V bzw. der Hinterräder δ_H abgetragen, während auf der Abszisse die Zeit t abgetragen ist. Die mit dem Bezugszeichen 4 versehene Kurve beschreibt den Lenkwinkel δ_V der Vorderräder. Der Fahrzeugführer lenkt zum Zeitpunkt t = t₁ ein. Die Hinterrad-Lenkvorrichtung H wird zum Zeitpunkt t₂ und damit unmittelbar nach der erkannten Lenktätigkeit δ .V des Fahrzeugführers derart geschaltet, dass die Hinterräder gleichsinnig mit den Vorderrädern gesteuert werden. Daher folgt der Lenkwinkel δ_H der Hinterräder, dessen Verlauf mit dem Bezugszeichen 5 versehen ist, dem Lenkwinkel δ_V der Vorderräder. Bei einer gegensinnigen Ansteuerung von Vorder- und Hinterrädern, würde der Lenkwinkel δ_H der Hinterräder ein anderes Vorzeichen annehmen.
Der Vorteil der gleichsinnigen Ansteuerung der Vorder- und Hinterräder während eines Ausweichmanövers besteht darin, dass ein stabileres Fahrverhalten während des Ausweichmanövers erzielt wird. Gleichzeitig ist aber ein erhöhter Lenkaufwand für den Fahrzeugführer erforderlich als dies mit nicht gelenkten oder gegensinnig gelenkten Hinterrädern der Fall ist.
Das vorliegende Verfahren sieht daher vor, dass die fahrdynamischen Auswirkungen der gleichsinnigen Ansteuerung der fremdansteuerbaren Hinterrad-Lenkvorrichtung H ausgeglichen werden. Da der Fahrzeugführer auf den erhöhten Lenkaufwand nicht vorbereitet ist, muss damit gerechnet werden, dass der Fahrzeugführer zu wenig einlenkt, um das Objekt O sicher zu umfahren. Zum Ausgleichen des erhöhten Lenkaufwandes wird eine weitere Warnung X₂ an den Fahrzeugführer ausgegeben, die den Fahrzeugführer dazu bringt, eine notwendige, höhere Lenktätigkeit δ .V vorzunehmen, die durch die gleichsinnige Ansteuerung der fremdansteuerbaren Hinterrad-Lenkvorrichtung H und der Vorderrad-Lenkvorrichtung V not wendig ist. Die eben erwähnte, zusätzliche Warnung X₂ an den Fahrzeugführer wird dabei durch ein Moment M gebildet, das von der elektromechanisch betätigbaren Vorderrad-Lenkvorrichtung V aufgebracht wird. Dieses Moment M ist für den Fahrer am Lenkrad seines Kraftfahrzeugs 1 spürbar. Die elektromechanisch betätigbare Vorderrad-Lenkvorrichtung V wird dabei in Richtung der notwendigen Lenkwinkelkorrektur angesteuert, wodurch der Fahrzeugführer am Lenkrad ein Moment M spürt, das ihm nahe legt, eine Lenkwinkelkorrektur selbsttätig vorzunehmen. Wenn der Fahrzeugführer seine Hände vom Lenkrad nehmen würde, wird der zum Ausweichen notwendige, berechnete Lenkwinkel eingestellt. Der Fahrzeugführer ist aber jederzeit in der Lage, den vorgeschlagenen Lenkwinkel zu überstimmen und in die andere Richtung zu lenken oder das Lenkrad weiter einzuschlagen, als es zum Ausweichen notwendig ist. Mit anderen Worten bestimmt der Fahrzeugführer den eingeschlagenen Lenkwinkel und wird von dem Verfahren lediglich unterstützt. Was dabei eine notwendige Lenkwinkelkorrektur ist und wie diese bestimmt wird, wird nachfolgend erklärt: Zum Zeitpunkt, zu dem eine Lenktätigkeit δ .V des Fahrzeugführers erkannt wird, wird der Abstand d zum Objekt O ermittelt und eine Ausweichbahn y(x) für das Ausweichmanöver des Kraftfahrzeugs 1 berechnet. Als Ausweichbahn y(x) kommen dabei eine Kreisbahn, eine Trajektorie oder eine Kombination aus einer Kreisbahn und einer Trajektorie in Betracht. Aus der berechneten Ausweichbahn y(x) ergibt sich unmittelbar der zum Ausweichen notwendige, berechnete Lenkwinkel δ_soll,V. Anschließend wird fortlaufend der vom Fahrzeugführer eingestellte Lenkwinkel δ_ist,V ermittelt und mit dem zum Ausweichen notwendigen, berechneten Lenkwinkel δ_soll,V verglichen. Beim Vorliegen einer Abwei chung Δδ_V zwischen dem zum Ausweichen notwendigen, berechneten Lenkwinkel δ_soll,V und dem vom Fahrzeugführer eingestellten Lenkwinkel δ_ist,V wird die weitere Warnung X₂ an den Fahrzeugführer ausgegeben, um ihn zur Korrektur bzw. zur Minimierung der Abweichung Δδ_V zu bewegen. Zur Erzeugung der Warnung X₂ wird die elektromechanisch betätigbare Vorderradlenkung V im Sinne einer Einstellung des zum Ausweichen notwendigen, berechneten Lenkwinkels δ_soll,V angesteuert. Damit weist das am Lenkrad spürbare Moment M in die Richtung des zum Ausweichen notwendigen, berechneten Lenkwinkels δ_soll,V.
In 4 ist ein Diagramm dargestellt, das das eben beschriebene Verfahren näher erläutert. Die strichpunktierte Kurve stellt dabei den Abstand d des Kraftfahrzeugs 1 vom Objekt O dar und ist mit dem Bezugszeichen 6 versehen. Im in 4 dargestellten Zeitraum nimmt der Abstand d kontinuierlich ab, d. h. das Kraftfahrzeug 1 nähert sich dem Objekt an. Da der Abstand d aber nicht auf null abfällt, ist erkennbar, dass eine Kollision vermieden wird. Der vom Fahrzeugführer eingestellte Lenkwinkel δ_ist,V ist in 4 mit einer gestrichelten Kurve dargestellt und mit dem Bezugszeichen 7 versehen. Der zum Ausweichen notwendige, berechnete Lenkwinkels δ_soll,V ist als durchgezogene Kurve dargestellt (Bezugszeichen 8) und das am Lenkrad spürbare Moment M ist als gepunktete Kurve (Bezugszeichen 9) dargestellt.
Wie aus der 4 unmittelbar ersichtlich ist, lenkt der Fahrzeugführer zum Zeitpunkt t₄ ein, d. h. eine Lenktätigkeit δ .V des Fahrzeugführers wird erkannt. Aus der sich daran anschließenden Berechnung der Ausweichbahn y(x) ergibt sich unmittelbar der zum Ausweichen notwendige, berechnete Lenkwinkel δ_soll,V, der zum Zeitpunkt t₅ zur Verfügung steht. Zum Zeitpunkt t₆ wird die Warnung X₂ in Form eines Moments M an den Fahrzeugführer ausgegeben. Wie bereits erwähnt wird der Fahrzeugführer dazu aufgefordert, die Abweichung Δδ_V zwischen eingestelltem Lenkwinkel δ_ist,V und berechnetem Lenkwinkel δ_soll,V zu minimieren. Das Moment M wirkt derart, dass der zum Ausweichen notwendige, berechnete Lenkwinkel δ_soll,V eingestellt wird, wenn der Fahrzeugführer seine Hände vom Lenkrad nehmen würde. Die mit dem Bezugszeichen 10 versehene Kurve stellt die Querabweichung der berechneten Ausweichbahn y(x) dar.
Selbstverständlich ist denkbar, den Fahrzeugführer nach dem Ausweichen wieder auf Position zurück zu führen, die der Ausgangsposition entspricht. Daher wird dem Fahrzeugführer ein weiteres Moment M am Lenkrad vorgegeben, das ihn auf seine ursprüngliche Fahrtrichtung, die er vor dem Ausweichmanöver verfolgt hat, zurück führt. Falls während des beschriebenen Verfahrens oder im Anschluss ein weiteres Objekt auftaucht, mit dem sich das Kraftfahrzeug auf Kollisionskurs befindet, wird das Verfahren neu gestartet.
In den 5a bis 5e sind einige Größen während eines Ausweichmanövers gegenübergestellt. Es wird darauf hingewiesen, dass alle Diagramme der 5a bis 5e zur selben Zeit dargestellt sind und somit parallel zueinander ablaufen. Der besseren Übersichtlichkeit halber, sind jedoch die Diagramme getrennt dargestellt. In 5a ist die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 dargestellt. In 5b sind der vom Fahrzeugführer eingestellte Fahrerlenkwinkel δ_ist,V und die auf das Kraftfahrzeug einwirkende Gierrate gegenübergestellt.
In 5c ist der Zeitraum dargestellt, in dem die Vorderrad-Lenkvorrichtung V aktiv angesteuert wird, um das Moment M am Lenkrad zu erzeugen. 5d zeigt schließlich den Abstand d des Kraftfahrzeugs 1 vom Objekt O. Man erkennt leicht, dass sich das Kraftfahrzeug 1 auf das Objekt O zu bewegt und sich der Abstand d kontinuierlich verringert. Gleichzeitig steigt das Maß der Gefährlichkeit. Die ermittelte Kollisionszeit (TTC) ist ebenfalls ein Maß für die Gefährlichkeit.
In 5e ist die erste an den Fahrzeugführer ausgegebene Warnung X₁ dargestellt, die mittels einer Vibration oder Schwingung am Lenkrad gebildet wird. Außerdem ist die Querabweichung der berechneten Ausweichbahn y(x) dargestellt und das Erkennen der Lenktätigkeit δ .V des Fahrzeugführers.
In einer alternativen Ausführungsform ist denkbar, anstelle einer weiteren Warnung X₂ in Form eines am Lenkrad spürbaren Moments in vorgesehener Lenkrichtung, einen zusätzlichen Lenkwinkel δ_zusatz einzusteuern, der die Abweichung Δδ_V zwischen dem zum Ausweichen notwendigen, berechneten Lenkwinkel δ_soll,V und dem vom Fahrzeugführer eingestellten Lenkwinkel δ_ist,V verringert, sodass das Ausweichmanöver sicher durchfahren wird. Dieser zusätzliche Lenkwinkel δ_zusatz wird also unabhängig vom Fahrerwunsch eingesteuert und zwingt das Kraftfahrzeug 1 auf die berechnete Ausweichbahn y(x). Diese Korrektur bei Abweichung von der berechneten Ausweichbahn y(x) kann mit Hilfe einer Überlagerungslenkung als Vorderrad-Lenkvorrichtung durchgeführt werden. Bei dieser alternativen Ausführungsform wird also auf eine weitere Warnung X₂ an den Fahrzeugführer verzichtet und stattdessen der zum Ausweichen notwendige, berechnete Lenkwinkel δ_soll,V eingestellt. Der Fahrzeugführer wird bei diesem alternativen Verfahren dahingehend unterstützt, dass sein Fahrzeug auf die vorgesehene Ausweichbahn gezwungen wird. Weitere Änderungen gegenüber dem ausführlich beschriebenen Verfahren sind dagegen nicht notwendig, da alle anderen Verfahrensschritte identisch ablaufen.
Der Vorteil der beschriebenen Verfahren liegt darin, ein Ausweichmanöver unter stabilem Fahrverhalten sicher zu durchfahren und Kollisionen zuverlässig zu vermeiden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102008013988 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Durchführen eines Ausweichmanövers eines Kraftfahrzeugs mit den folgenden Schritten: – Erfassen eines Objekts (O) im Umfeld des Kraftfahrzeugs (1), mit dem sich das Kraftfahrzeug (1) auf einem Kollisionskurs befindet; – Ausgeben einer Warnung (X₁) an den Fahrzeugführer; – Erfassen einer Lenktätigkeit (δ .V) des Fahrzeugführers und – Schalten einer fremdansteuerbaren Hinterrad-Lenkvorrichtung (H) derart, dass die Vorderräder und die Hinterräder des Kraftfahrzeugs gleichsinnig gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrdynamischen Auswirkungen der gleichsinnigen Ansteuerung der fremdansteuerbaren Hinterrad-Lenkvorrichtung (H) ausgeglichen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgleich eine weitere Warnung (X₂) an den Fahrzeugführer ausgegeben wird, um den Fahrzeugführer zu veranlassen, eine durch die gleichsinnige Ansteuerung der fremdansteuerbaren Hinterrad-Lenkvorrichtung (H) notwendige, höhere Lenktätigkeit (δ .V) vorzunehmen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausweichbahn (y(x)) für das Ausweichmanöver des Kraftfahrzeugs (1) berechnet wird und dass beim Vorliegen einer Abweichung (Δδ_V) zwischen dem zum Ausweichen notwendigen, berechneten Lenkwinkel (δ_soll,V) und dem vom Fahrzeugführer eingestellten Lenkwinkel (δ_ist,V) die weitere Warnung (X₂) an den Fahrzeugführer ausgegeben wird, um ihn zur Korrektur der Abweichung (Δδ_V) zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Warnung (X₂) an den Fahrzeugführer durch ein Moment (M) gebildet wird, das von einer elektromechanisch betätigbaren Vorderrad-Lenkvorrichtung (V) aufgebracht wird und für den Fahrzeugführer am Lenkrad (L) spürbar ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Moment (M) in Richtung des zum Ausweichen notwendigen, berechneten Lenkwinkels (δ_soll,V) weist.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erstellung des Moments (M) die elektromechanisch betätigbare Vorderrad-Lenkvorrichtung (V) im Sinne der Einstellung des zum Ausweichen notwendigen, berechneten Lenkwinkels (δ_soll,V) angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Ausweichen notwendige, berechnete Lenkwinkel (δ_soll,V) von der elektromechanisch betätigbaren Vorderrad-Lenkvorrichtung (V) eingestellt wird, wenn der Fahrzeugführer keine gegenteiligen Lenkbewegungen vornimmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Warnung (X₁) an den Fahrzeugführer durch eine Vibration oder eine Schwingung gebildet wird, die von der elektromechanisch betätigbaren Vorderrad-Lenkvorrichtung (V) aufgebracht wird und für den Fahrzeugführer am Lenkrad (L) spürbar ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Ausweichen notwendige, berechnete Lenkwinkel (δ_soll) mit folgenden Schritten bestimmt wird: – Bestimmung des Abstands (d) zum Objekt (O) im Moment des Beginns der Lenktätigkeit (δ .V) des Fahrzeugführers; – Berechnung einer Ausweichbahn (y(x)); – Berechnung des zum Ausweichen notwendigen Lenkwinkels (δ_soll,V).
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausweichbahn (y(x)) eine Kreisbahn, eine Parabel, eine Trajektorie oder eine Kombination derselben ist.
Vorrichtung zum Durchführen eines Ausweichmanövers eines Kraftfahrzeugs mit: – einer Umfelderfassung (U) zum Erfassen eines Objekts (O) im Umfeld des Kraftfahrzeugs (1), mit dem sich das Kraftfahrzeug (1) auf einem Kollisionskurs befindet; – einer Warnvorrichtung (V) zum Ausgeben einer Warnung (X₁, X₂) an den Fahrzeugführer; – einem Lenkwinkelsensor (S) zum Erfassen einer Lenktätigkeit (δ .V) des Fahrzeugführers und – einer fremdansteuerbaren Hinterrad-Lenkvorrichtung (H), die derart geschaltet wird, dass die Vorderräder und die Hinterräder des Kraftfahrzeugs gleichsinnig gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die die fahrdynamischen Auswirkungen der gleichsinnigen Ansteuerung der fremdansteuerbaren Hinterrad-Lenkvorrichtung (H) ausgleichen und eine weitere Warnung (X₂) an den Fahrzeugführer ausgeben, um den Fahrzeugführer zu veranlassen, eine durch die gleichsinnige Ansteuerung der fremdansteuerbaren Hinterrad-Lenkvorrichtung (H) notwendige, höhere Lenktätigkeit (δ .V) vorzunehmen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel eine Ausweichbahn (y(x)) für das Ausweichmanöver des Kraftfahrzeugs (1) und eine Abweichung (Δδ_V) zwischen dem zum Ausweichen notwendigen, berechneten Lenkwinkel (δ_soll,V) und dem vom Fahrzeugführer eingestellten Lenkwinkel (δ_ist,V) berechnen und dass die Mittel beim Vorliegen einer Abweichung (Δδ_V) eine weitere Warnung (X₂) an den Fahrzeugführer ausgeben, um ihn zur Korrektur der Abweichung (Δδ_V) zu bewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektromechanisch betätigbare Vorderrad-Lenkvorrichtung (V) bei einer Ansteuerung ein Moment (M) aufbringt, das für den Fahrzeugführer am Lenkrad (L) spürbar ist.