DE102012203648B4

DE102012203648B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Unterstützung eines Ausweichvorgangs bei einem einspurigen Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102012203648B4
Application number: DE102012203648.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas Lich; Andreas Georgi
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2022-04-21
Anticipated expiration: 2032-03-09
Also published as: DE102012203648A1

Abstract

Verfahren zur Unterstützung eines Ausweichvorgangs bei einem einspurigen Kraftfahrzeug, bei dem- das Vorliegen eines vom Fahrer eingeleiteten Ausweichvorgangs erkannt wird (105, 203) und- abhängig davon ein den Ausweichvorgang unterstützender fahrerunabhängiger Eingriff in die Querdynamik des Kraftfahrzeugs erfolgt, wobei die Erkennung des Vorliegens eines Ausweichvorgangs anhand des Ausgangssignals eines Lenkwinkelsensors (101) sowie anhand der Auswertung eines vom Fahrer durchgeführten Bremsvorgangs (104) erfolgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Ausweichvorgangs bei einem einspurigen Kraftfahrzeug.
Stand der Technik
Ausweichvorgänge zu üben wird häufig nur in Sicherheitstrainings durchgeführt. Im realen Unfallgeschehen ist ein schnelles Reagieren notwendig, was aber sehr oft aufgrund der fehlenden Praxis schwierig ist. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, dem Motorradfahrer einen Ausweichassistenten zur Verfügung zu stellen.
Die DE 10 2008 040 241 A1 offenbart ein Verfahren zum Unterstützen des Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einem Ausweichmanöver, bei dem eine Assistenzfunktion Eingriffe in die Lenkung des Fahrzeugs durchführt, um das Kraftfahrzeug entlang einer zuvor berechneten Trajektorie zu führen.
Die DE 10 2007 061 114 A1 offenbart ein Zweirad, das mit einem Lenkaktuator ausgestattet ist, welcher im Fall einer Bremsung bei Kurvenfahrt aktiviert wird, um einem Aufstellmoment entgegenzuwirken. Der Lenkaktuator umfasst einen Servomotor, der an die Lenkung des Zweirads gekoppelt ist.
Offenbarung der Erfindung
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren und durch eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Ausweichvorgangs bei einem einspurigen Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 8. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Ausweichvorgangs bei einem einspurigen Kraftfahrzeug, bei dem

- das Vorliegen eines vom Fahrer eingeleiteten Ausweichvorgangs erkannt wird und
- abhängig davon ein den Ausweichvorgang unterstützender fahrerunabhängiger Eingriff in die Querdynamik des Kraftfahrzeugs erfolgt.

Dadurch wird insbesondere unerfahrenen Motorradfahrern das Durchführen eines Ausweichvorgangs erleichtert.
Die Erkennung des Vorliegens eines Ausweichvorgangs erfolgt anhand des Ausgangssignals eines Lenkwinkelsensors sowie anhand der Auswertung eines vom Fahrer durchgeführten Bremsvorgangs.
Hier wird die Tatsache ausgenutzt, dass einem Ausweichvorgang häufig ein Bremsmanöver vorausgeht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausweichvorgang dann als vorliegend detektiert wird, wenn

- der Fahrer einen Lenkeinschlag durchführt und
- vor dem Lenkeinschlag ein Bremsvorgang durchgeführt wurde, dessen Intensität einen vorgegebenen Schwellenwert überschritten hat oder welcher einen ABS-Regelungseingriff hervorgerufen hat.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der unterstützende fahrerunabhängige Eingriff mittels eines auf das Lenkgestänge einwirkenden Aktuators erfolgt.
Insbesondere ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Aktuator um einen am Lenkgestänge angebrachten Unwuchtmotor handelt.
Alternativ ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der unterstützende fahrerunabhängige Eingriff mittels wenigstens zweier mit dem Lenker verbundener Unwuchtmotoren oder Impulsmotoren erfolgt.
Sowohl Lenkgestänge als auch Lenker eignen sich als Einbauort für Unwuchtmotoren.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Unwuchtmotor oder Impulsmotor auf der rechten und linken Seite des Lenkers angebracht ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennung des Vorliegens eines Ausweichvorgangs anhand einer vorausschauender Sensorik, insbesondere einer radarbasierten Sensorik, lidarbasierten Sensorik oder Videosensorik, erfolgt. Hier eröffnet sich ein Zusatznutzen für vorausschauende Sensorik.
Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Ausweichvorgangs bei einem einspurigen Kraftfahrzeug, enthaltend

- Detektionsmittel, welche zum Erkennen des Vorliegens eines vom Fahrer eingeleiteten Ausweichvorgangs ausgestaltet sind sowie
- Aktormittel, anhand derer ein den Ausweichvorgang unterstützender fahrerunabhängiger Eingriff in die Querdynamik des Kraftfahrzeugs erfolgt, wobei der unterstützende fahrerunabhängige Eingriff mittels wenigstens zweier mit dem Lenker verbundener Unwuchtmotoren oder Impulsmotoren erfolgt.

Die Zeichnung umfasst die 1 bis 4.

1 zeigt als Blockschaltbild eine erste Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt als Blockschaltbild eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt beispielhaft einen am Lenker angebrachten Unwuchtmotor zur Erzeugung eines Lenkimpulses.
4 zeigt die Integration zweier Impuls- oder Unwuchtmotoren in einen Lenker.

Die Erfindung befasst sich mit einer Vorrichtung, welche bei einem Zweirad z.B. im oder am Lenker angebracht ist und einen Impuls auf das Lenkrad durchführt. Dazu weist die Vorrichtung eine elektronische Einheit bzw. ein Steuergerät auf, welche über eine Auswertung von Sensorsignalen eine gezielte Ansteuerung eines Motors, z.B. eines Unwuchtmotors, durchführt, um den geforderten Lenkimpuls zu erzeugen.
Dies bietet einige Vorteile:

- der Fahrer eines Zweirades ist in der Lage, auch bei ungeübter Fahrpraxis mittels der Vorrichtung einen Lenkimpuls einzuleiten bzw. zu verstärken, so dass ein erfolgreiches Ausweichmanöver durchgeführt werden kann.
- die Vorrichtung lässt sich auf einfache Art und Weise z.B. im Lenker integrieren.
- die Vorrichtung stellt eine wichtige Teilkomponente auf dem Weg zu einem automatischen Ausweichvorgang dar.

Der Unwucht- oder Impulsmotor kann beispielsweise im Lenkgestänge des Zweirads verbaut sein. Dieser Motor ist mit einer elektronischen Auswerteeinheit verbunden und wird von dieser angesteuert. Die elektronische Auswerteeinheit erhält zusätzliche Informationen von anderen Steuergeräten oder von Sensoren.
Um einen Ausweichvorgang des Fahrers zu unterstützen, bedarf es der Informationen,

- ob es sich bei der vom Fahrer initiierten Bewegung um einen Ausweichvorgang handelt und
- in welche Richtung der Fahrer lenkt.

Die Erfindung kann beispielsweise bei einem Motorrad realisiert werden, welches mit einem Antiblockiersystem und einem Lenkwinkelsensor ausgestattet ist. Eine erste Indikation für ein Ausweichmanöver kann darin bestehen, dass zuerst das Motorrad sehr stark verzögert wurde oder dass eine ABS-Regelung aktiv war. Unmittelbar danach wird die Bremse gelöst und der Fahrer versucht zugleich, einen Lenkeinschlag durchzuführen. Die entsprechende Auswertelogik erfasst dies und steuert z.B. den Unwucht-, Impuls- oder Vibrationsmotor an.
Aus dem Signal des Lenkwinkelsensors wird in einem Rechenschritt die Richtung extrahiert und über einen applizierbaren Faktor erfolgt eine Schwellwertabfrage, ob ein entsprechender Lenkeingriff des Fahrers erfolgt. Parallel wird das ABS-Regelsignal verwendet, um eine Bremsüberwachung durchzuführen. Beide Informationen werden dann in einem weiteren Verarbeitungsschritt einer zeitlichen Auswertung unterzogen. Die Bremsung sollte dabei vor der Lenkung erfolgen. Anschließend erfolgt je nach Lenkrichtung eine entsprechende Ansteuerung der Aktuatorik für einen kurzen Zeitraum.
Eine weitere Ausprägung der Erfindung sieht eine vorausschauende Sensorik vor. Diese kann beispielsweise ein Radarsensor, ein Lidarsensor oder eine Videokamera sein. Mit dieser Sensorik wird das Vorliegen eines Ausweichmanövers erkannt sowie dessen Richtung. Auch hier können selbstverständlich Regelsignale z.B. eines ABS-Systems mit einbezogen werden.
In 1 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Block 101 repräsentiert einen Lenkwinkelsensor und Block 102 repräsentiert ein ABS-System. Deren Ausgangssignale werden einem Steuergerät 107 zugeführt. Das Steuergerät 107 umfasst eine Richtungs- und Schwellwertüberprüfung 103, eine Bremsüberwachung 104 und eine zeitliche Auswertung 105. Block 107 steuert einen Aktuator 106 an.
Eine beispielhafte Realisierung der Erfindung mithilfe einer vorausschauenden Sensorik ist in 2 dargestellt. 201 kennzeichnet einen vorausschauenden Sensor, dessen Ausgangssignale einem Steuergerät 205 zugeführt werden. Das Steuergerät 205 umfasst Block 202, in welchem eine Situationsanalyse ausgeführt wird, sowie Block 203, in welchem die Ermittlung des Vorliegens eines Ausweichvorgangs sowie dessen Richtung erfolgt. Block 205 steuert den Aktuator 204 an.
In 3 ist eine mögliche erste Ausführung des Aktuators dargestellt, welcher innerhalb eines Lenkers integriert ist. Beispielsweise kann für einen Lenkimpuls nach links nur der linke Motor angesteuert werden, so dass nur ein kleiner Impuls stattfindet oder aber es können beide Motoren angesteuert werden. Zum Beispiel kann der linke Motor einen Kraftimpuls nach vorne und der rechte Motor einen gegenläufigen Kraftimpuls nach hinten erzeugen. Somit wird eine größere Dynamik erreicht.
In 4 sind zwei Unwuchtmotoren 402 eingezeichnet, welche in die beiden Enden eines Zweiradlenkers 401 integriert sind.
Es ist auch denkbar, dass die Unwuchtmotoren z.B. am Tank oder an den Fußrasten befestigt sind.

Claims

Verfahren zur Unterstützung eines Ausweichvorgangs bei einem einspurigen Kraftfahrzeug, bei dem - das Vorliegen eines vom Fahrer eingeleiteten Ausweichvorgangs erkannt wird (105, 203) und - abhängig davon ein den Ausweichvorgang unterstützender fahrerunabhängiger Eingriff in die Querdynamik des Kraftfahrzeugs erfolgt, wobei die Erkennung des Vorliegens eines Ausweichvorgangs anhand des Ausgangssignals eines Lenkwinkelsensors (101) sowie anhand der Auswertung eines vom Fahrer durchgeführten Bremsvorgangs (104) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausweichvorgang dann als vorliegend detektiert wird, wenn - der Fahrer einen Lenkeinschlag durchführt und - vor dem Lenkeinschlag ein Bremsvorgang durchgeführt wurde, dessen Intensität einen vorgegebenen Schwellenwert überschritten hat oder welcher einen ABS-Regelungseingriff hervorgerufen hat.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der unterstützende fahrerunabhängige Eingriff mittels eines auf das Lenkgestänge einwirkenden Aktuators (106, 204) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Aktuator um einen am Lenkgestänge angebrachten Unwuchtmotor handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der unterstützende fahrerunabhängige Eingriff mittels wenigstens zweier mit dem Lenker verbundener Unwuchtmotoren oder Impulsmotoren (402) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Unwuchtmotor oder Impulsmotor auf der rechten und linken Seite des Lenkers angebracht ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennung des Vorliegens eines Ausweichvorgangs anhand einer vorausschauender Sensorik, insbesondere einer radarbasierten Sensorik , lidarbasierten Sensorik oder Videosensorik (201), erfolgt.
Vorrichtung zur Unterstützung eines Ausweichvorgangs bei einem einspurigen Kraftfahrzeug, enthaltend - Detektionsmittel (107, 205), welche zum Erkennen des Vorliegens eines vom Fahrer eingeleiteten Ausweichvorgangs ausgestaltet sind sowie - Aktormittel (106, 204), anhand derer ein den Ausweichvorgang unterstützender fahrerunabhängiger Eingriff in die Querdynamik des Kraftfahrzeugs erfolgt, wobei der unterstützende fahrerunabhängige Eingriff mittels wenigstens zweier mit dem Lenker verbundener Unwuchtmotoren oder Impulsmotoren (402) erfolgt.