DE102016225497A1

DE102016225497A1 - Method and device for generating a steering movement for reducing a predicted accident damage

Info

Publication number: DE102016225497A1
Application number: DE102016225497.9A
Authority: DE
Inventors: Tim Dackermann; Rinaldo Greiner; Jan Schnee; Thomas Mattes; Andreas Eckel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2018-06-21

Abstract

Das Verfahren sowie die Recheneinheit erfassen mittels einer ersten Erfassungseinheit (10) eines Zweirads wenigstens eine Betriebsgröße des Zweirads. Außerdem wird das Umfeld des Zweirads mittels einer zweiten Erfassungseinrichtung erfasst (20). In Abhängigkeit der erfassten wenigstens einen Betriebsgröße des Zweirads wird eine erste Bewegungs-Trajektorie, also der zukünftige Bewegungspfad des Zweirads ermittelt. Zudem wird eine zweite Bewegungstrajektorie eines im Umfeld des Zweirads detektierten Fahrzeugs ermittelt. In Abhängigkeit der ermittelten ersten Bewegungs-Trajektorie des Zweirads, sowie der ermittelten zweiten Bewegungs-Trajektorie des Fahrzeugs wird anschließend eine Kollision zwischen Zweirad und Fahrzeug festgestellt. Daraufhin wird ein Unfallschaden in Abhängigkeit der festgestellten Kollision prognostiziert. Zur Verringerung des prognostizierten Unfallschadens werden Steuerungssignale für einen Lenkeraktuator (95) erzeugt und eine Lenkbewegung automatisch, also unabhängig vom Fahrer erzeugt.The method and the arithmetic unit detect by means of a first detection unit (10) of a two-wheeler at least one operating variable of the bicycle. In addition, the environment of the bicycle is detected by means of a second detection device (20). Depending on the detected at least one operating variable of the bicycle, a first movement trajectory, that is to say the future movement path of the two-wheeler, is determined. In addition, a second movement trajectory of a vehicle detected in the environment of the two-wheeler is determined. Depending on the determined first movement trajectory of the two-wheeler, as well as the determined second movement trajectory of the vehicle, a collision between the bicycle and the vehicle is then determined. Thereupon an accident damage depending on the detected collision is predicted. In order to reduce the predicted accident damage, control signals for a handlebar actuator (95) are generated and a steering movement is generated automatically, ie independently of the driver.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Recheneinheit und ein die Recheneinheit aufweisendes System zur Erzeugung einer Lenkbewegung zur Verringerung eines prognostizierten Unfallschadens.The invention relates to a method, a computing unit and a system having the computing unit for generating a steering movement for reducing a predicted accident damage.

Das Dokument DE 10 2007 053 274 A1 beschreibt ein Fahrerassistenzsystem für Zweiräder mit einer Sensoreinrichtung, die ein in Fahrtrichtung befindliches Fahrzeug erfassen kann. Die Sensorvorrichtung berechnet hierbei in Abhängigkeit von Fahr-, Fahrer-, Zweirad- und/oder Umweltparametern eine Sicherheitszone vor oder hinter dem Zweirad. Die Sicherheitszone ist hierbei als der Bereich vor dem Zweirad in Fahrtrichtung zu verstehen, den das Zweirad nicht befahren darf, um bei gegebener Situation noch ein gefahrloses manuelles Ausweichen oder Bremsen zu ermöglichen.The document DE 10 2007 053 274 A1 describes a driver assistance system for two-wheelers with a sensor device that can detect a vehicle located in the direction of travel. The sensor device calculates a safety zone in front of or behind the two-wheeler, depending on driving, driver, bicycle and / or environmental parameters. The safety zone is to be understood here as the area in front of the bicycle in the direction of travel, which the bicycle may not drive, in order to allow for a given situation still a safe manual avoidance or braking.

Es ist jedoch nicht bekannt, bei Erkennen einer Unfallsituation automatisch einen Lenkeinschlag durchzuführen.However, it is not known to automatically perform a steering lock when detecting an accident situation.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Um diesem Problem zu begegnen, werden erfindungsgemäß ein Verfahren, eine Recheneinheit, die das Verfahren ausführt und ein die Recheneinheit aufweisendes System zur Erzeugung einer Lenkbewegung eines Zweirads zur Verringerung eines prognostizierten Unfallschadens vorgeschlagen. Zusätzlich wird ein Zweirad mit dem erfindungsgemäßen System zur Erzeugung einer Lenkbewegung eines Zweirads zur Verringerung eines prognostizierten Unfallschadens vorgeschlagen.In order to counteract this problem, according to the invention, a method, a computing unit that executes the method and a system having the arithmetic unit for generating a steering movement of a two-wheeler for reducing a predicted accident damage are proposed. In addition, a bicycle with the system according to the invention for generating a steering movement of a bicycle for reducing a predicted accident damage is proposed.

Das Verfahren sowie die Recheneinheit erfassen mittels einer ersten Erfassungseinheit eines Zweirads wenigstens eine Betriebsgröße des Zweirads. The method and the arithmetic unit detect by means of a first detection unit of a bicycle at least one operating variable of the two-wheeler.

Unter einer Betriebsgröße ist hierbei eine Größe zu verstehen, welche den Betrieb des Zweirads charakterisiert. Beispielsweise kann eine Betriebsgröße eine die Bewegung des Zweirads beschreibende Größe, wie die Geschwindigkeit des Zweirads und/oder den eingeschlagenen Lenkwinkel des Zweirads darstellen. Die Betriebsgröße kann aber auch beispielsweise die bei einem motorisierten Zweirad durch den Motor erzeugte Vortriebskraft darstellen.An operating variable here is to be understood as a variable which characterizes the operation of the two-wheeler. For example, an operating variable may represent a variable describing the movement of the two-wheeler, such as the speed of the two-wheeler and / or the steering angle of the two-wheeled vehicle. The operating variable can also represent, for example, the driving force generated by the motor in a motorized bicycle.

Außerdem wird das Umfeld des Zweirads mittels einer zweiten Erfassungseinrichtung erfasst. Hierzu können beispielsweise Abstandswerte von Fahrzeugen zu dem Zweirad oder Abbildungen von Fahrzeugen im Umfeld des Zweirads erfasst werden.In addition, the environment of the bicycle is detected by means of a second detection device. For example, distance values of vehicles to the bicycle or images of vehicles in the vicinity of the bicycle can be recorded for this purpose.

In Abhängigkeit der erfassten wenigstens einen Betriebsgröße des Zweirads wird eine erste Bewegungs-Trajektorie, also der voraussichtlich zukünftige Bewegungspfad des Zweirads ermittelt. Zudem wird eine zweite Bewegungstrajektorie eines im Umfeld des Zweirads detektierten Fahrzeugs ermittelt. Die Ermittlung der Bewegungs-Trajektorie des Fahrzeugs kann beispielsweise durchgeführt werden, indem Abstandswerte des detektierten Fahrzeugs zu dem Zweirad oder Abbildungen des Fahrzeugs zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfasst werden.Depending on the detected at least one operating variable of the two-wheeler, a first movement trajectory, that is to say the presumably future movement path of the two-wheeler, is determined. In addition, a second movement trajectory of a vehicle detected in the environment of the two-wheeler is determined. The determination of the motion trajectory of the vehicle can be performed, for example, by detecting distance values of the detected vehicle to the bicycle or images of the vehicle at different times.

In Abhängigkeit der ermittelten ersten Bewegungs-Trajektorie des Zweirads, sowie der ermittelten zweiten Bewegungs-Trajektorie des Fahrzeugs wird anschließend eine mögliche Kollision zwischen Zweirad und Fahrzeug festgestellt, falls Zweirad und Fahrzeug auf ihren Bewegungs-Trajektorien verbleiben.Depending on the determined first movement trajectory of the two-wheeler, as well as the determined second movement trajectory of the vehicle, a possible collision between the bicycle and the vehicle is subsequently determined if the two-wheeled vehicle and the vehicle remain on their movement trajectories.

Mittels eines Schadensmodells wird anschließend das Unfallausmaß in Abhängigkeit der möglichen Kollision prognostiziert. Der Algorithmus des Schadenmodells prognostiziert bzw. errechnet aus verschiedenen Parametern den infolge der möglichen Kollision eintretenden Schaden insbesondere für den Fahrer des Zweirads. Das Ausmaß des Unfalls kann hierbei berechnet werden, indem Faktoren des Unfallschadens, wie z.B. Personenschaden oder Sachschaden bei der Prognose gewichtet werden. Der Schaden des Unfalls kann hieraus skaliert werden und sein Größenmaß ermittelt werden. Zusätzlich könnten optional auch Schäden am Fahrzeug bzw. an dessen Insassen bei der Prognose berücksichtigt werden.By means of a damage model, the extent of the accident is then predicted as a function of the possible collision. The algorithm of the damage model predicts or calculates from various parameters the damage resulting from the possible collision, in particular for the driver of the two-wheeler. The extent of the accident can be calculated by taking into account factors of accident damage, such as Personal injury or property damage in the forecast will be weighted. The damage of the accident can be scaled from this and its size can be determined. In addition, damage to the vehicle or to its occupants could optionally also be taken into account in the prognosis.

Zur Verringerung des prognostizierten Unfallschadens wird eine Lenkbewegung automatisch erzeugt. Die Lenkbewegung wird entsprechend unabhängig vom Fahrer erzeugt. Die Bewegung des Lenkers wird vor dem wirklichen Eintreten der möglichen Kollision erzeugt und führt entsprechend zu einer Verringerung des prognostizierten Unfallausmaßes. Die Lenkbewegung kann in diesem Zusammenhang auch dazu führen, dass der Unfallschaden durch Ausweichen des Zweirads vollständig vermieden wird.To reduce the predicted accident damage, a steering movement is automatically generated. The steering movement is generated independently of the driver accordingly. The movement of the handlebar is generated before the actual occurrence of the possible collision and accordingly leads to a reduction of the predicted accident extent. The steering movement in this context can also lead to the accident damage is completely avoided by avoiding the two-wheeler.

Vorzugsweise wird ein Schwerpunkt des Zweirads ermittelt, um diesen anschließend beim Erzeugen der Lenkbewegung zur Verringerung des prognostizierten Unfallschadens zu erzeugen. Der Schwerpunkt oder auch Massenmittelpunkt des Zweirads ist eine wichtige Größe, wenn es darum geht, wie sich das Zweirad dynamisch bei Erzeugung einer bestimmten Lenkbewegung verhält. Ein Zweirad dessen Schwerpunkt sich durch z.B. Gepäck mehr auf dem Hinterrad befindet, wird sich durch sein unterschiedliches Trägheitsmoment gegenüber einem Zweirad ohne Gepäck in einer Kurvenfahrt unterschiedlich verhalten.Preferably, a center of gravity of the two-wheeler is determined in order subsequently to generate it during generation of the steering movement in order to reduce the predicted accidental damage. The center of gravity or center of gravity of the two-wheeler is an important factor when it comes to how the bicycle behaves dynamically when generating a specific steering movement. A bicycle whose center of gravity is defined by e.g. Luggage is more on the rear wheel, will behave differently by its different moment of inertia compared to a two-wheeler without luggage in a cornering.

Falls sich eine Kollision zwischen Zweirad und Fahrzeug nicht mehr verhindern lässt, wird vorzugsweise zur Verringerung des prognostizierten Ausmaßes des Unfallschadens die Lenkbewegung derart erzeugt, dass das Zweirad auf eine dritte Bewegungs-Trajektorie geführt wird, welche die zweite Bewegungs-Trajektorie des Zweirads tangiert. Ein Tangieren des Zweirads durch das Fahrzeug bedeutet, dass sich die Bewegungs-Trajektorien berühren oder streifen und anschließend in unterschiedlicher Bewegungsrichtung weiterverlaufen. So wäre es beispielsweise bei seitlichem Zusammenstoß des Zweirads mit dem Heck- oder Frontbereich des Fahrzeugs möglich, den Lenkwinkel des Zweirads vor der Kollision so zu drehen, dass der Impuls welcher vom Fahrzeug auf das Zweirad während des Zusammenstoßes übertragen wird, dazu führt, dass das Zweirad von dem Fahrzeug aus dessen Fahrweg geschoben wird. Das Zweirad wird hierbei, je nach Berührungspunkt des Zweirads mit dem Fahrzeug von dem Fahrzeug über die rechte oder die linke Seite des Fahrzeugs aus dessen Fahrweg geschoben. Die Gefahr eines Überrollens des Zweirads durch das Fahrzeug würde somit vermieden werden. If a collision between the bicycle and the vehicle can no longer be prevented, the steering movement is preferably generated such that the bicycle is guided onto a third movement trajectory, which affects the second movement trajectory of the two-wheeler in order to reduce the predicted extent of the accidental damage. Tying the two-wheeler through the vehicle means that the movement trajectories touch or touch and then continue in a different direction of movement. Thus, for example, in the case of a lateral collision of the bicycle with the rear or front region of the vehicle, it would be possible to rotate the steering angle of the bicycle before the collision so that the momentum which is transmitted from the vehicle to the bicycle during the collision causes the two-wheeled vehicle Two-wheeled vehicle is pushed out of the vehicle from the road. The bicycle is here, depending on the point of contact of the bicycle with the vehicle pushed by the vehicle on the right or the left side of the vehicle from the track. The risk of a rollover of the bicycle by the vehicle would thus be avoided.

Vorzugsweise wird eine Steuerung wenigstens einer zusätzlichen Komponente, die auf den Antrieb des Zweirads wirkt zur Verringerung des prognostizierten Unfallschadens in Abhängigkeit der möglichen Kollision erzeugt. Diese zusätzliche Komponente kann beispielsweise der Motor eines motorisierten Zweirads bzw. Ebikes darstellen. Durch Ansteuerung des Motors wäre beispielsweise möglich, einen zusätzlichen Vortrieb für das Zweirad zu erzeugen, sodass es aus einer Gefahrenzone heraus beschleunigt wird. Alternativ oder optional könnte die Bremse des Zweirads angesteuert werden. Hierdurch könnte beispielsweise die Geschwindigkeit des Zweirads vermindert werden, was zu geringeren Aufprallkräften bei Kollision führen kann. Alternativ oder optional könnte das Tretpedal des Zweirads angesteuert werden. So könnte beispielsweise die Pedalstellung in der Hinsicht optimiert werden, dass die Schäden an den unteren Extremitäten eines Fahrers bei einer Kollision mit einem Fahrzeug minimiert werden.Preferably, a control of at least one additional component which acts on the drive of the two-wheeler to reduce the predicted accident damage depending on the possible collision is generated. This additional component can, for example, represent the engine of a motorized two-wheeler or ebike. By controlling the motor, for example, it would be possible to generate an additional propulsion for the bicycle so that it is accelerated out of a danger zone. Alternatively or optionally, the brake of the two-wheel could be controlled. As a result, for example, the speed of the two-wheeler could be reduced, which can lead to lower collision impact forces. Alternatively or optionally, the foot pedal of the two-wheel could be controlled. For example, the pedal position could be optimized to minimize the damage to the lower extremities of a driver in a collision with a vehicle.

Es wäre auch vorstellbar, eine Steuerung wenigstens einer weiteren, eine Energie der Kollision aufnehmenden Komponente des Zweirads zur Verringerung des prognostizierten Unfallschadens in Abhängigkeit der festgestellten Kollision zu erzeugen. So könnte beispielsweise die Federgabel des Zweirads angesteuert werden, so dass deren Federn und Stoßdämpfer so ausgerichtet werden, dass die bei einem Unfall auf den Fahrer wirkende Energie minimiert wird. Stoßdämpfer und Federn würden in diesem Fall die größte Energie, welche während des Unfalls erzeugt wird, aufnehmen.It would also be conceivable to generate a control of at least one further component of the bicycle receiving an energy of the collision in order to reduce the predicted accidental damage as a function of the detected collision. Thus, for example, the suspension fork of the bicycle could be controlled, so that their springs and shock absorbers are aligned so that the energy acting on the driver in an accident is minimized. Shock absorbers and springs in this case would absorb the largest amount of energy generated during the accident.

Vorzugsweise wird eine Steuerung eines Sattels des Zweirads zur Verringerung des prognostizierten Unfallschadens in Abhängigkeit der möglichen Kollision erzeugt. Beispielsweise könnte der Sattel des Zweiradfahrers angesteuert werden, indem dieser bei einer Kollision in seiner Höhe verstellt wird, um die unteren Extremitäten des Fahrers gegenüber der bei dem Unfall erzeugten Energie bzw. der Aufprallkraft bestmöglich zu schützen.Preferably, a control of a saddle of the bicycle for reducing the predicted accident damage depending on the possible collision is generated. For example, the saddle of the cyclist could be controlled by this is adjusted in a collision in height in order to protect the lower extremities of the driver against the energy generated in the accident or the impact force as best as possible.

Bevorzugt wird ein Schwimmwinkel des Zweirads in Abhängigkeit der erfassten Betriebsgröße des Zweirads ermittelt. Zur Ermittlung des Schwimmwinkels kann beispielsweise die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst werden. Die Lenkbewegung des Zweirads zur Verringerung der Unfallschäden könnte dann anschließend beispielsweise nur in dem Maße stattfinden, dass der eingeschlagene Lenkwinkel den Schwimmwinkel nicht überschreitet. Durch eine Begrenzung des Lenkwinkels kann dem Fahrer zudem die Lenkbewegung komfortabler gemacht werden, da die Lenkbewegung somit weniger ruckartig und sanfter gestaltet wird.Preferably, a float angle of the bicycle is determined as a function of the detected operating variable of the two-wheeler. To determine the float angle, for example, the speed of the vehicle can be detected. The steering movement of the bicycle to reduce the accident damage could then take place, for example, only to the extent that the chosen steering angle does not exceed the float angle. By limiting the steering angle, the driver can also make the steering movement more comfortable, since the steering movement is thus made less jerky and gentler.

Die Erfindung umfasst zudem ein System, welches wenigstens aus einer Recheneinheit, einer ersten Erfassungseinheit, einer zweiten Erfassungseinheit und einem Aktuator besteht. Die wenigstens eine erste Erfassungseinheit, welche beispielsweise ein Geschwindigkeitssensor und/oder einen Lenkwinkelsensor repräsentiert, ist zur Erfassung wenigstens einer Betriebsgröße des Zweirads ausgebildet. Die wenigstens eine zweite Erfassungseinheit, welche zum Beispiel einen Ultraschallsensor, einen Radarsensor und/oder ein Kamerasystem repräsentiert, dient zur Umfelderfassung des Zweirads. Mittels dieser Sensorsysteme ist eine Objekterkennung im Umfeld des Zweirads möglich. Der Aktuator ist zur Durchführung eines Eingriffs in einen Lenkwinkel und damit zur Drehung des Lenkers geeignet, wobei der Aktuator von der Recheneinheit bei dem Feststellen einer möglichen Kollision zur Erzeugung einer Lenkbewegung zum Ausweichen des Zweirads auf eine dritte Bewegungstrajektorie angesteuert wird. Bevorzugt umfasst das System wenigstens eine zusätzliche Komponente, die auf den Antrieb des Zweirads wirkt, wobei die Recheneinheit bei der Feststellung einer möglichen Kollision eine Ansteuerung dieser zusätzlichen Komponente zur Verringerung des Unfallschadens durchführt. Des Weiteren kann wenigstens eine weitere, eine Energie der Kollision aufnehmenden Komponente am Zweirad vorgesehen sein. Diese weitere verstellbare Komponente wird durch die Recheneinheit bei der festgestellten möglichen Kollision zur Verringerung des Unfallschadens angesteuert. Das System umfasst zusätzlich einen Zweiradsattel. Eine vorzugsweise vorgesehene Ausgabeeinheit dient zur Ausgabe einer Warnung an den Fahrer, falls eine mögliche Kollision zwischen Zweirad und Fahrzeug ermittelt wird. Die Recheneinheit führt das zuvor beschriebene Verfahren zur Erzeugung einer Lenkbewegung eines Zweirads zur Verringerung eines prognostizierten Unfallschadens aus.The invention additionally comprises a system which consists of at least one arithmetic unit, a first detection unit, a second detection unit and an actuator. The at least one first detection unit, which represents, for example, a speed sensor and / or a steering angle sensor, is designed to detect at least one operating variable of the two-wheeler. The at least one second detection unit, which represents, for example, an ultrasound sensor, a radar sensor and / or a camera system, serves to detect the surroundings of the two-wheeler. By means of these sensor systems, an object recognition in the environment of the two-wheeler is possible. The actuator is suitable for performing an intervention in a steering angle and thus for the rotation of the handlebar, wherein the actuator is controlled by the computing unit in the detection of a possible collision to generate a steering movement to evade the two-wheeler to a third movement trajectory. Preferably, the system comprises at least one additional component which acts on the drive of the two-wheeler, wherein the arithmetic unit carries out a control of this additional component to reduce the accidental damage in the determination of a possible collision. Furthermore, at least one further component, which absorbs an energy of the collision, may be provided on the bicycle. This further adjustable component is controlled by the arithmetic unit in the detected possible collision to reduce the accident damage. The system also includes a two-wheeled saddle. A preferably provided output unit is used to output a warning to the driver, if a possible collision between the bicycle and the vehicle is determined. The arithmetic unit leads the method described above for generating a steering movement of a bicycle to reduce a predicted accident damage from.

Figurenlistelist of figures

1 shows an embodiment of the computing unit according to the invention.
2 shows a method sequence according to the invention for generating a steering movement of a bicycle for reducing a predicted accident damage.

Ausführungsbeispieleembodiments

1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Recheneinheit 30 zur Erzeugung von Steuersignalen für einen Lenkeraktuator 40 zur Verringerung eines prognostizierten Unfallschadens. 1 shows an embodiment of the computing unit according to the invention 30 for generating control signals for a handlebar actuator 40 to reduce a predicted accident damage.

Die Recheneinheit 30 ist hierbei dazu ausgebildet, wenigstens eine Betriebsgröße des Zweirads mittels einer ersten Erfassungseinrichtung 10 des Zweirads zu empfangen. Zusätzlich empfängt die Recheneinheit 30 Sensorwerte eines Umfelds des Zweirads von einer zweiten Erfassungseinrichtung 20. Die Recheneinheit 30 ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der empfangenen Betriebsgröße des Zweirads eine erste voraussichtliche Bewegungs-Trajektorie des Zweirads und in Abhängigkeit der Umfelderfassung eine zweite Bewegungs-Trajektorie des Fahrzeugs zu ermitteln. In Abhängigkeit der ermittelten ersten und zweiten voraussichtlichen Bewegungs-Trajektorie stellt die Recheneinheit 30 eine mögliche Kollision zwischen Zweirad und Fahrzeug fest. Die Recheneinheit 30 ist weiter dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der möglichen Kollision das Ausmaß des Unfallschadens zu prognostizieren. Zur Verringerung des Ausmaßes des Unfallschadens werden von der Recheneinheit 30 Steuersignale für einen Lenkeraktuator 95 zur Verringerung des Ausmaßes des Unfallschadens erzeugt. Der Lenkeraktuator 95 ist hierbei zur Durchführung eines geregelten Lenkeingriffs des Zweirads geeignet.The arithmetic unit 30 is designed to at least one operating variable of the bicycle by means of a first detection device 10 of the two-wheeler. In addition, the arithmetic unit receives 30 Sensor values of an environment of the bicycle from a second detection device 20 , The arithmetic unit 30 is designed to determine, depending on the received operating variable of the bicycle, a first anticipated motion trajectory of the two-wheeler and, depending on the surroundings detection, a second motion trajectory of the vehicle. Depending on the determined first and second anticipated motion trajectory, the arithmetic unit sets 30 a possible collision between two-wheeler and vehicle stuck. The arithmetic unit 30 is further configured to predict the extent of accidental damage as a function of the possible collision. To reduce the extent of the accident damage are from the arithmetic unit 30 Control signals for a handlebar actuator 95 generated to reduce the extent of accidental damage. The handlebar actuator 95 is suitable for carrying out a controlled steering intervention of the two-wheeled vehicle.

Optional kann die Recheneinheit 30 wenigstens eine zusätzliche Komponente, die auf den Antrieb des Zweirads wirkt zur Verringerung des Ausmaßes des Unfallschadens ansteuern. Zu solch einer zusätzlichen Komponente gehört beispielsweise eine Bremse 50, ein Motor 40 und/oder ein Tretpedal 60. Optionally, the arithmetic unit 30 at least one additional component that acts on the drive of the bicycle to reduce the extent of the accident damage. Such an additional component includes, for example, a brake 50 , an engine 40 and / or a pedal 60 ,

Optional kann die Recheneinheit 30 zusätzlich wenigstens eine weitere, eine Energie der Kollision aufnehmende Komponente des Zweirads, zur Verringerung des Unfallschadens ansteuern. Diese Komponente kann beispielsweise die Federgabel 80 des Zweirads repräsentieren.Optionally, the arithmetic unit 30 In addition, at least one further, an energy of the collision receiving component of the two-wheel drive to reduce the accident damage. This component can, for example, the suspension fork 80 of the two-wheeler.

Weiterhin optional ist die Recheneinheit 30 dazu ausgebildet, einen Sattel 70 des Zweirads anzusteuern.Further optional is the arithmetic unit 30 trained to a saddle 70 of the two-wheeler.

Optional gibt die Recheneinheit 30 bei Feststellung einer möglichen Kollision ein Warnsignal an eine Ausgabeeinheit 90 aus. Die Ausgabeeinheit 90 ist hierbei dazu geeignet, eine Warnung an einen Fahrer des Zweirads bei einer festgestellten möglichen Kollision zwischen Zweirad und Fahrzeug auszugeben. Die Ausgabeeinheit 90 kann beispielsweise ein Display repräsentieren, welches dem Zweiradfahrer die Warnung visuell und/oder optisch anzeigt.Optionally, the arithmetic unit 30 upon detection of a possible collision, a warning signal to an output unit 90 out. The output unit 90 This is suitable for issuing a warning to a driver of the two-wheeler in a detected possible collision between the bicycle and the vehicle. The output unit 90 For example, it may represent a display which visually and / or visually displays the warning to the cyclist.

Die Recheneinheit 30 führt das in der 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens aus.The arithmetic unit 30 does that in the 2 illustrated embodiment of a method according to the invention.

2 zeigt einen erfindungsgemäßen Verfahrensablauf zum Erzeugen einer Lenkbewegung eines Zweirads zur Verringerung eines prognostizierten Ausmaßes eines Unfallschadens. 2 shows a method sequence according to the invention for generating a steering movement of a bicycle for reducing a predicted extent of accident damage.

Dabei wird in einer ersten Ausführungsform des Verfahrens in einem Verfahrenssschritt 100 zunächst wenigstens eine Betriebsgröße des Zweirads mittels einer ersten Erfassungseinheit 10 erfasst. In einem nächsten Verfahrensschritt 110 wird das Umfeld des Zweirads mittels einer zweiten Erfassungseinrichtung 20 des Zweirads erfasst. In dem darauf folgenden Verfahrensschritt 120 wird in Abhängigkeit der erfassten wenigstens einen Betriebsgröße die erste Bewegungs-Trajektorie des Zweirads mittels der ersten Erfassungseinheit 10 des Zweirads ermittelt. Als nächstes wird im Verfahrensschritt 130 die zweite Bewegungs-Trajektorie eines im Umfeld des Zweirads detektierten Fahrzeugs mittels der zweiten Erfassungseinheit 20 des Zweirads ermittelt. So können beispielsweise zur Umfelderfassung Abstandswerte des detektierten Fahrzeugs zu dem Zweirad zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfasst werden. Durch die zeitliche Erfassung der Abstandswerte können auch Betriebsgrößen, wie beispielsweise Geschwindigkeit oder Bewegungsrichtung des Fahrzeugs erfasst werden. Über diese Betriebsgrößen wiederum wird die zweite Bewegungs-Trajektorie des Fahrzeugs ermittelt. Eine Alternative wäre hierbei die Erfassung von Abbildungen des detektierten Fahrzeugs im Umfeld des Zweirads mittels der zweiten Erfassungseinheit 20. Durch die Auswertung der erfassten Abbildungen könnten ebenfalls Betriebsgrößen Fahrzeugs erfasst werden.In this case, in a first embodiment of the method in a method step 100 First, at least one operating variable of the bicycle by means of a first detection unit 10 detected. In a next process step 110 the environment of the bicycle by means of a second detection device 20 of the two-wheeler. In the subsequent process step 120 is the first movement trajectory of the bicycle by means of the first detection unit depending on the detected at least one operating variable 10 of the two-wheeler. Next, in the process step 130 the second movement trajectory of a vehicle detected in the vicinity of the bicycle by means of the second detection unit 20 of the two-wheeler. Thus, for example, distance detection of the detected vehicle to the bicycle can be detected at different times for environment detection. By the temporal detection of the distance values also operating variables, such as speed or direction of movement of the vehicle can be detected. In turn, the second motion trajectory of the vehicle is determined via these operating variables. An alternative would be the detection of images of the detected vehicle in the environment of the two-wheeler by means of the second detection unit 20 , By evaluating the recorded images, vehicle operating variables could also be recorded.

In dem nächsten Verfahrensschritt 140 wird geprüft, ob sich das detektierte Fahrzeug auf Kollisionskurs mit dem Zweirad befindet. Dies geschieht in Abhängigkeit der ermittelten ersten Bewegungs-Trajektorie des Zweirads und in Abhängigkeit der ermittelten zweiten Bewegungs-Trajektorie des Fahrzeugs. Kommt es zu einem bestimmten Zeitpunkt zu einem Überschneiden oder Streifen der beiden Bewegungs-Trajektorien, so wird eine mögliche Kollision festgestellt. Ist dies nicht der Fall, so wird das Verfahren beendet oder alternativ von Neuem gestartet.In the next process step 140 it is checked whether the detected vehicle is on a collision course with the bicycle. This is done as a function of the determined first movement trajectory of the two-wheeled vehicle and as a function of the determined second movement trajectory of the vehicle. It comes at a certain time an overlapping or streaking of the two motion trajectories, a possible collision is detected. If this is not the case, the method is ended or, alternatively, restarted.

Bei Feststellung einer möglichen Kollision wird in einem Verfahrensschritt 150 das Ausmaß des Unfallschadens infolge der möglichen Kollision geprüft. Der Schaden kann beispielsweise mittels eines Schadenmodells prognostiziert werden, wobei das Modell einen Algorithmus beinhaltet, welcher aus den, die festgestellte Kollison betreffenden, Eingangsgrößen einen Schaden berechnet. Der prognostizierte Ausmaß des Schadens kann hierbei beispielsweise mittels Kenngrößen ausgegeben werden, die einen körperlichen Schaden der Passagiere des Zweirads kennzeichnet.Upon detection of a possible collision is in a process step 150 the extent of the accident damage as a result of the possible collision checked. The damage can be predicted, for example, by means of a damage model, wherein the model includes an algorithm which calculates a damage from the input variables concerning the detected collision. The predicted extent of the damage can be output in this case, for example, by means of parameters which characterize bodily harm to the passengers of the two-wheeled vehicle.

In dem nächsten Verfahrensschritt 200 wird geprüft, ob durch eine automatische Lenkbewegung eine Verringerung des prognostizierten Maßes des Unfallschadens möglich ist. Ist dies nicht der Fall, so wird das Verfahren beendet oder optional von vorne gestartet. Eine Verminderung durch eine automatisch erzeugte Lenkbewegung in Verfahrensschritt 210, welcher auf Prüfschritt 200 folgt, wäre zum Beispiel denkbar, wenn dadurch das Zweirad nur seitlich anstatt frontal mit dem Fahrzeug zusammenstößt.In the next process step 200 It is checked whether an automatic steering movement, a reduction of the predicted amount of accident damage is possible. If this is not the case, the process is terminated or optionally started from the beginning. A reduction by an automatically generated steering movement in process step 210 which is on test step 200 follows, would be conceivable, for example, if this causes the bicycle only collides laterally instead of frontally with the vehicle.

Auch denkbar wäre, dass durch den unabhängig vom Fahrer erzeugten geregelten Lenkeingriff in Verfahrensschritt 210 ein vollständiges Ausweichen des Zweirads oder ein Tangieren des Zweirads durch das Fahrzeug erreicht werden kann. Die erzeugte Lenkbewegung kann beispielsweise dazu führen, dass das Zweirad vor der Kollision so ausgerichtet wird, dass der vom Fahrzeug auf das Zweirad übertragene Impuls dazu führt, dass das Zweirad vom Fahrzeug aus dessen Fahrweg geschoben wird, anstatt von dem Fahrzeug überrollt zu werden. Durch den Zusammenstoß wird das Zweirad also aus dem Gefahrenbereich geschoben, anstatt umzufallen und damit überrollt zu werden. Hierbei würden sich unterschiedliche Szenarien ergeben. Bei einer Feststellung einer möglichen Kollision des Zweirads seitlich im Bereich des Zweiradvorderrades mit dem Heck- oder Frontbereich des Fahrzeug erfolgt eine Lenkerdrehung nach rechts in Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Wird eine mögliche Kollision des Zweirads seitlich über die gesamte Zweiradlänge mit dem Heck- oder Frontbereich des Fahrzeug, so erfolgt ebenfalls eine Lenkerdrehung vorzugsweise nach rechts in Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Wird jedoch eine mögliche Kollision des Zweirads seitlich im Bereich des Zweiradhinterrads mit dem Fahrzeug festgestellt, so erfolgt eine Lenkerdrehung nach links in Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Durch diese Lenkbewegungen wird also erreicht, dass sich die Bewegungs-Trajektorien des Zweirads und des Fahrzeugs nur tangieren, anstatt sich zu überkreuzen.It would also be conceivable that by the independently generated by the driver steering intervention in process step 210 a complete avoidance of the two-wheeler or a tangling of the two-wheeler can be achieved by the vehicle. The generated steering movement may, for example, result in the two-wheeler being aligned before the collision such that the impulse transmitted by the vehicle to the bicycle results in the bicycle being pushed out of the vehicle by the vehicle instead of being rolled over by the vehicle. As a result of the collision, the two-wheeled vehicle is pushed out of the danger zone instead of falling over and being rolled over with it. This would result in different scenarios. In a determination of a possible collision of the two-wheel laterally in the region of the bicycle front wheel with the rear or front of the vehicle is a steering turn to the right in the direction of travel of the vehicle. If a possible collision of the bicycle laterally over the entire bicycle length with the rear or front of the vehicle, so also a handlebar rotation is preferably also to the right in the direction of travel of the vehicle. If, however, a possible collision of the two-wheeled vehicle laterally in the area of the two-wheeled rear wheel with the vehicle is detected, the steering wheel turns to the left in the direction of travel of the vehicle. By these steering movements is thus achieved that the movement trajectories of the two-wheeler and the vehicle only affect, rather than to cross.

In einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens wird zusätzlich zu den, in dem ersten Ausführungsbeispiel dargestellten Verfahrensschritten in einem dem Verfahrensschritt 150 folgenden Verfahrensschritt 160 das Ausmaß des Unfallschadens des Zweirads zusätzlich als Sachschaden prognostiziert. Weiterhin optional kann in Verfahrensschritt 170 darauf folgend das Ausmaß des Unfallschadens an den Passagieren des Fahrzeugs prognostiziert werden. Außerdem kann optional in dem Verfahrensschritt 180 das Ausmaß des Unfallschadens an dem Fahrzeug als Sachschaden prognostiziert werden.In a second embodiment of the method, in addition to the method steps illustrated in the first embodiment, in a method step 150 following process step 160 the extent of accidental damage of the two-wheeler additionally as material damage predicted. Furthermore optional can in process step 170 Subsequently, the extent of the accident damage to the passengers of the vehicle can be predicted. In addition, optional in the process step 180 the extent of accident damage to the vehicle can be predicted as property damage.

In einer dritten Ausführungsform des Verfahrens wird zusätzlich zu den in den zuvorigen Ausführungsformen dargestellten Verfahrensschritten in einem auf den Verfahrensschritt 180 folgenden Verfahrensschitt 185 ein Schwerpunkt des Zweirads ermittelt, um diesen beim Erzeugen der Lenkbewegung zu berücksichtigen.In a third embodiment of the method, in addition to the method steps illustrated in the preceding embodiments in a process step 180 following method 185 a center of gravity of the bicycle is determined to take into account in generating the steering movement.

In einer vierten Ausführungsform des Verfahrens wird zusätzlich zu den in den zuvorigen Ausführungsformen dargestellten Verfahrensschritten in einem auf den Verfahrensschritt 185 folgenden Verfahrensschitt 190 der Schwimmwinkel des Fahrzeugs in Abhängigkeit beispielsweise der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt und geprüft, ob die zu erzeugende Lenkbewegung den Schwimmwinkel überschreitet. Die Lenkbewegung sollte den Schwimmwinkel nicht überschreiten, da es andernfalls zu einem Unfall kommen kann. Dementsprechend würde der Lenkwinkel bei Überschreitung des Schwimmwinkels in einem nächsten Verfahrensschritt 195 begrenzt werden. Wird der Schwimmwinkel nicht überschritten, wird ohne Begrenzung mit Verfahrensschritt 200 fortgefahren.In a fourth embodiment of the method, in addition to the method steps illustrated in the preceding embodiments, a method step is used 185 following method 190 the float angle of the vehicle is determined as a function of, for example, the current speed of the vehicle and checked whether the steering movement to be generated exceeds the float angle. The steering movement should not exceed the slip angle, otherwise an accident may occur. Accordingly, the steering angle would exceed the float angle in a next step 195 be limited. If the float angle is not exceeded, is without limitation with process step 200 continued.

In einer fünften Ausführungsform des Verfahrens wird zusätzlich zu den in den zuvorigen Ausführungsformen dargestellten Verfahrensschritten in einem, dem Verfahrensschritt 210 folgenden Verfahrensschritt 220 eine zusätzliche Komponente, die auf den Antrieb des Zweirads wirkt, angesteuert, um den prognostizierten Unfallschaden zu vermindern. So könnte beispielsweise die Bremse 50 des Zweirads angesteuert werden, um das Zweirad so abzubremsen, dass die Aufprallkraft bei der Kollision vermindert wird. In einem anderen Fall kann es dagegen vorteilhaft sein, den Motor 40 des Zweirads anzusteuern, um dem Fahrzeug durch Erhöhung der Geschwindigkeit noch ausweichen zu können. Zusätzlich oder alternativ könnten auch die Tretpedale 60 es Zweirads angesteuert werden, um den Unfallschaden bestmöglich zu vermindern. So könnten z.B. Klickpedale automatisch so angesteuert werden, dass diese bei einer bevorstehenden Kollision automatisch gelöst werden, sodass sich der Fahrer vom Zweirad leichter lösen kann.In a fifth embodiment of the method, in addition to the method steps illustrated in the preceding embodiments, in one, the method step 210 following process step 220 an additional component, which acts on the drive of the bicycle, driven to reduce the predicted accident damage. For example, the brake could 50 the two-wheel to brake the two-wheel so that the impact force is reduced in the collision. In another case, however, it may be advantageous to the engine 40 to steer the two-wheeler to dodge the vehicle by increasing the speed can still. Additionally or alternatively, the pedal pedals could 60 It can be controlled two-wheeler to reduce the accident damage in the best possible way. For example, clipless pedals could be automatically activated to automatically release them in the event of an imminent collision, making it easier for the driver to detach from the bicycle.

In einer sechsten Ausführungsform des Verfahrens wird in einem, dem Verfahrensschritt 220 folgenden Verfahrensschritt 230 eine weitere, eine Energie der Kollision aufnehmende Komponente des Zweirads zur Verminderung des Unfallschadens angesteuert. Hierbei könnte z.B. die Federgabel 80 des Zweirads derart angesteuert werden, dass dessen Feder- und Dämpferelement Energie und Schwung der Kollision aufnehmen. Bei vollgefederten Zweirädern könnte vorgesehen sein, dass die gefederten Hinterräder bei Kollision so angesteuert werden, dass diese Energie und Schwung der Kollision aufnehmen. Auch wäre es vorstellbar, den Rahmen des Zweirads zum Zwecke der Energieaufnahme bei Kollision anzusteuern. Es kann in diesem Zusammenhang auch vorgesehen sein, dass der Fahrradrahmen eine dämpfende Wirkung bei einem Zusammenstoß aufweist, indem er z.B. an einer Sollbruchstelle bricht. In a sixth embodiment of the method is in one, the method step 220 following process step 230 another, an energy of the collision receiving component of the bicycle for reducing the accident damage driven. This could, for example, the fork 80 the two-wheel are controlled so that its spring and damper element absorb energy and momentum of the collision. In full-suspension two-wheelers could be provided that the sprung rear wheels are controlled in collision so that they absorb the energy and momentum of the collision. It would also be conceivable to control the frame of the two-wheeler for the purpose of energy absorption in the event of a collision. It may also be provided in this context that the bicycle frame has a damping effect in a collision, for example, by breaking at a predetermined breaking point.

In einer siebten Ausführungsform des Verfahrens wird in einem dem Verfahrensschritt 230 folgenden Verfahrensschritt 240 ein Zweiradsattel 70 zur Verminderung des Unfallschadens angesteuert. Vorstellbar wäre hier zum Beispiel den Sattel 70 des Zweirads so in seiner Höhe zu verstellen, dass der Zweiradfahrer über die Motorhaube des Fahrzeugs abrollen kann, anstatt von dem Fahrzeug überrollt zu werden.In a seventh embodiment of the method is in a method step 230 following process step 240 a two-wheeled saddle 70 controlled to reduce the accident damage. It would be conceivable, for example, the saddle 70 so that the cyclist can roll over the bonnet of the vehicle rather than being wheeled over by the vehicle.

Alternativ können die in der fünften, sechsten und/oder siebten Ausführungsform dargestellten Verfahrensschritte in einer achten Ausführungsform auf den Verfahrensschritt 200 folgen und ausgeführt werden, auch wenn dort festgestellt wird, dass durch eine automatische Lenkbewegung eine Verringerung des prognostizierten Maßes des Unfallschadens nicht mehr möglich ist.Alternatively, the method steps illustrated in the fifth, sixth and / or seventh embodiment in an eighth embodiment may refer to the method step 200 be followed and executed, even if it is found that a reduction of the predicted amount of accident damage is no longer possible by an automatic steering movement.

Vorzugsweise handelt es sich bei den in den obigen Ausführungsformen beschriebenen Zweirädern um Fahrräder, insbesondere motorisierte Fahrräder.Preferably, the two-wheelers described in the above embodiments are bicycles, in particular motorized bicycles.

Es wäre auch vorstellbar, das in den obigen Ausführungsformen dargestellte Verfahren zum Erzeugen einer Lenkbewegung zur Verringerung eines prognostizierten Ausmaßes bei einem Dreirad, wie beispielsweise einem CargoBike zu verwenden.It would also be conceivable to use the method for generating a steering movement shown in the above embodiments to reduce a predicted extent in a tricycle, such as a cargo bike.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007053274 A1 [0002]

Claims

Method for generating (210) a steering movement of a bicycle, in particular independently of the driver, for reducing a predicted extent of accident damage, the method comprising the method steps: - Detecting (100) of at least one operating variable of the bicycle by means of a first detection means (10) of the two-wheeler, and - Detecting (110) of sensor values of an environment of the bicycle by means of a second detection means (20) of the two-wheeler, and - Determining (120) a first movement trajectory of the two-wheeler in dependence on the detected operating size of the two-wheeler, and Determining (130) a second movement trajectory of a detected vehicle as a function of the surroundings detection of the two-wheeled vehicle, and - Detecting (140) a possible collision between the bicycle and the vehicle in response to the determined first and second motion trajectory, and - forecasting (150) the extent of accidental damage as a function of the detected potential collision, and Generating (210) a steering movement to reduce the predicted extent of the accident damage.

Method according to Claim 1 , characterized in that the method additionally comprises the method steps - determining (185) a center of gravity of the two-wheeler, and - generating (210) the steering movement additionally in dependence on the ascertained center of gravity of the bicycle.

Method according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the method additionally comprises a method step - generating (210) the steering movement to reduce the predicted extent of the accident damage, so that the bicycle is guided to a third motion trajectory, which affects the second motion trajectory of the two-wheeler comprises.

Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the method for reducing the predicted extent of accidental damage as a function of the detected potential collision additionally comprises a method step - generating (220) a control of at least one additional component which acts on the drive of the bicycle, wherein the additional component in particular a motor (40), a brake (50) and / or a pedal (60) represents.

Method according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the method for reducing the predicted extent of accidental damage as a function of the detected potential collision additionally comprises a method step - generating (230) control of at least one further, an energy of the collision receiving component of the bicycle, wherein the further component in particular comprises a suspension fork (80) of the bicycle.

Method according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the method for reducing the predicted extent of accidental damage as a function of the detected possible collision additionally comprises a method step - generating (240) a control of a saddle (70) of the two-wheeler.

Method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the method additionally comprises - determining (190) a float angle of the bicycle as a function of the detected operating variable of the bicycle, in particular the speed of the bicycle, and - generating (210) the steering movement additionally in dependence of the determined float angle.

Arithmetic unit (30) for generating control signals for a handlebar actuator of a two-wheeler to reduce a predicted extent of accidental damage and to carry out a method according to one of Claims 1 to 7 wherein the arithmetic unit (30) - receives at least one operational variable of the bicycle from a first detection device (10) of the bicycle, and - receives sensor values of an environment of the bicycle from a second detection device (20) of the bicycle, and - a first motion trajectory of the bicycle Two-wheeled as a function of the received operating variable of the two-wheeler determined, and - determines a second motion trajectory of a detected vehicle as a function of Umweisfassung, and - detects a possible collision between two-wheeler and vehicle depending on the determined first and second motion trajectory, and - Predicts the extent of the accident damage as a function of the detected potential collision, and generates control signals for generating a steering movement of the bicycle, in particular independently of the driver, in order to reduce the extent of the accidental damage.

System consisting of at least - a computing unit (30) according to Claim 8 and - an actuator (95) for engaging in a steering angle of the bicycle, - a first detection unit (10) for detecting at least one operating variable of the bicycle, and - a second detection unit (20) for detecting the environment of the bicycle, the Arithmetic unit (30) as a function of a determined movement trajectory of the bicycle and a determined movement trajectory of a vehicle detects a possible collision between the bicycle and the vehicle and carried out in a detected possible collision, a control of the actuator (95) for generating a steering movement.

System after Claim 9 consisting of - at least one additional component acting on the drive of the two-wheeler, in particular a motor (40), a brake (50) and / or a pedal (60), wherein the arithmetic unit (30) in the detected possible collision a Actuation of the additional component to reduce the extent of accident damage performs.

System according to one of Claims 9 or 10 consisting of - at least one further, an energy of the collision receiving component of the two-wheeler, in particular a suspension fork (80), wherein the arithmetic unit (30) in the detected possible collision performs a control of the further component to reduce the extent of accidental damage.

System according to one of Claims 9 to 11 consisting of - a saddle of the two-wheeled vehicle (70), wherein the arithmetic unit (30) carries out an activation of the two-wheeled caliper in the event of a possible collision in order to reduce the extent of the accidental damage.

System according to one of Claims 9 to 12 consisting of - at least one output unit (90) for outputting a warning to a driver of the two-wheeler during the detected possible collision between the two-wheeled vehicle and the vehicle.

Bicycle with a system according to one of the Claims 9 to 13 ,