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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs in einem automatisierten Fahrbetrieb.
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Ein derartiges Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung sind beispielsweise aus der
DE 10 2015 100 292 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren wird während des automatisierten Fahrens eine Niederschlagsart und/oder eine Niederschlagsstärke und/oder eine Niederschlagsmenge erkannt. Auf Basis dieser Niederschlagsattribute wird eine autonome Steueraktion für das Fahrzeug bestimmt.
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Das bekannte Verfahren ermöglicht eine Reaktion des automatisiert fahrenden Fahrzeugs auf Niederschlag. Das Vorliegen niederschlagsbedingter Verschlechterungen der Fahrsituation, wie beispielsweise Aquaplaning, können mit dem bekannten Verfahren allerdings nicht in zufriedenstellender Weise erkannt werden. Aquaplaning bezeichnet das Aufschwimmen des Reifens auf dem Wasserfilm einer nassen Fahrbahn. In diesem Fall schiebt sich ein Wasserkeil unter die Reifenaufstandsfläche und führt damit zum Verlust der Haftung, so dass keine Führungs- und Bremskräfte auf den Untergrund übertragen werden. Das Fahrzeug kann infolgedessen ins Schleudern geraten, wodurch sich eine Gefährdung der Insassen des automatisiert fahrenden Fahrzeugs und anderer Verkehrsteilnehmer ergeben kann.
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Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Sicherheit der Insassen eines automatisiert fahrenden Fahrzeugs und anderer Verkehrsteilnehmer zu erhöhen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs in einem automatisierten Fahrbetrieb vorgeschlagen, wobei in einem Normalbetriebsmodus des automatisierten Fahrbetriebs das Fahrverhalten des Fahrzeugs und der Untergrund im Umfeld des Fahrzeugs überwacht wird, ein Aquaplaning-Zustand des Fahrzeugs anhand der Überwachung des Fahrverhaltens und des Untergrunds erkannt und das Fahrzeug in einen Aquaplaning-Betriebsmodus des automatisierten Fahrbetriebs versetzt wird.
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Erfindungsgemäß wird während des regulären automatisierten Fahrbetriebs des Fahrzeugs, also wenn sich das Fahrzeug in einem Normalbetriebsmodus des automatisierten Fahrbetriebs befindet, insbesondere kontinuierlich, das Fahrverhalten des Fahrzeugs und der Untergrund im Umfeld des Fahrzeugs überwacht. Anhand der kombinierten Betrachtung dieser Eigenschaften kann ein Aquaplaning-Zustand mit hoher Sicherheit erkannt und geeignete Maßnahmen können eingeleitet werden, um das Fahrzeug wieder in einen beherrschbaren Fahrzustand zu verbringen.
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Unter einem automatisierten Fahrbetrieb wird ein autonomer oder ein teil-autonomer Fahrbetrieb verstanden.
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Bevorzugt ist es, wenn bei der Überwachung des Fahrverhaltens in dem Normalbetriebsmodus der Reibwert des Fahrzeugs auf das Unterschreiten eines Mindest-Reibwerts hin überwacht wird und/oder der Impuls des Fahrzeugs auf das Auftreten einer Drehbewegung um eine Hochachse des Fahrzeugs hin überwacht wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei der Überwachung des Fahrverhaltens in dem Normalbetriebsmodus eine Abweichung des Fahrverhaltens von einem Referenz-Fahrverhalten ermittelt wird. Bevorzugt ist das Referenz-Fahrverhalten ein erwartetes oder ein übliches Fahrverhalten, beispielsweise ein erwartetes oder übliches Eigenlenkverhalten, eine erwartete oder übliche auf das Fahrzeug wirkende Beschleunigung oder Kraft. Das erwartete Referenz-Fahrverhalten kann mittels eines Simulationsmodells des Fahrzeugs ermittelt werden. Ein übliches Fahrverhalten kann durch Beobachtung des zeitlich zurückliegenden Fahrverhaltens, insbesondere unter Bildung eines Mittelwerts, ermittelt werden.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass in dem Normalbetriebsmodus der Untergrund im Umfeld des Fahrzeugs mittels, insbesondere optischer, Sensoren auf das Auftreten von Nässe überwacht wird, um einen potenziellen Aquaplaning-Bereich zu erhalten.
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Bevorzugt wird zum Erkennen des Aquaplaning-Zustands geprüft,
- - ob der potenzielle Aquaplaning-Bereich in einem Ego-Fahrschlauch des Fahrzeugs liegt; und/oder
- - ob das Überfahren einer Grenze des potenziellen Aquaplaning-Bereichs zeitlich mit einem Auftreten einer Abweichung des Fahrverhaltens in dem Normalbetriebsmodus von einem Referenz-Fahrverhalten übereinstimmt; und/oder
- - ob das Überfahren einer Grenze des potenziellen Aquaplaning-Bereichs zeitlich mit einem Auftreten von Vibrationen und/oder Geräuschen übereinstimmt.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Fahrverhalten in dem Normalbetriebsmodus mittels eines Simulationsmodells des Fahrzeugs nachgebildet wird. Bevorzugt werden Parameter des Simulationsmodells eingestellt, um ein mit dem Simulationsmodell simuliertes Fahrverhalten in Einklang mit dem bei der Überwachung beobachteten Fahrverhalten zu bringen. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn anhand des Simulationsmodells ein Reibwert des Fahrzeugs im Normalbetriebsmodus ermittelt wird. Durch die Ermittlung des Reibwerts kann festgestellt werden, ob das beobachtete Fahrverhalten durch eine Veränderung, insbesondere Reduktion, des Reibwerts bedingt ist oder ob ein Defekt des Fahrzeugs wahrscheinlich ist. Bevorzugt wird der Reibwert in dem Normalbetriebsmodus parallel zu dem Fahrbetrieb kontinuierlich anhand des Simulationsmodells ermittelt, so dass unerwünschte Verzögerungen zur Ermittlung des Reibwerts vermieden werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Steuerbefehl zur Steuerung der Fahrt des Fahrzeugs erzeugt wird und die Reaktion des Fahrzeugs auf den Steuerbefehl detektiert wird. Auf diese Weise kann dann, wenn eine Abweichung des Fahrverhaltens von einem Referenz-Fahrverhalten detektiert worden ist, ermittelt werden, welche Steuermaßnahmen noch wirksam sind und welche tatsächliche Wirkung diese Steuermaßnahmen erzeugen. Der Steuerbefehl ist bevorzugt ein Lenkeinschlagbefehl, ein Einzelradbremsbefehl oder ein Einzelradantriebsbefehl. Bevorzugt werden mehrere Steuerbefehle einzeln oder in Kombination nacheinander erzeugt und die entsprechende Reaktion des Fahrzeugs auf diese Steuerbefehle detektiert.
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In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn anhand der Reaktion des Fahrzeugs auf den Steuerbefehl ein Simulationsmodell des Fahrzeugs angepasst wird, insbesondere das Simulationsmodell, mit welchem das Fahrverhalten in dem Normalbetriebsmodus nachgebildet wird. Durch das Anpassen des Simulationsmodells an die detektierte Reaktion kann ein Simulationsmodell des Fahrzeugs mit dem erkannten Fehlerzustand bereitgestellt werden.
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Bevorzugt wird das Fahrverhalten in dem Aquaplaning-Betriebsmodus mittels des angepassten Fahrzeugmodells nachgebildet. Das Simulationsmodell des Fahrzeugs mit dem erkannten Aquaplaning-Zustand kann genutzt werden, um das Fahrverhalten des Fahrzeugs mit Aquaplaning vorauszusagen. In dem Aquaplaning-Betriebsmodus kann das Simulationsmodell des Fahrzeugs mit dem erkannten Aquaplaning-Zustand genutzt werden, um geeignete Steuerbefehle zum Manövrieren des defekten Fahrzeugs auszuwählen. Besonders bevorzugt wird das Fahrverhalten des Fahrzeugs auch in dem Aquaplaning-Betriebsmodus des automatisierten Fahrbetriebs überwacht.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Hierin zeigt:
- 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs in einem automatisierten Fahrbetrieb gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Bei dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß der Erfindung wird davon ausgegangen, dass sich das Fahrzeug in einem Normalbetriebsmodus 102 eines automatisierten Fahrbetriebs befindet, d.h. dass das Fahrzeug autonom oder teil-autonom Fahrmanöver durchführt, die ein Fahrverhalten nach sich ziehen, vgl. Startzustand 100. Beispielsweise kann das Fahrzeug in dem Normalbetriebsmodus 102 eine Kurvenfahrt durchführen, um eine vorgegebene Fahrstrecke zu befahren.
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Während der Normalbetriebsmodus 102 aktiv ist, wird der Untergrund im Umfeld des Fahrzeugs und das Fahrverhalten des Fahrzeugs, insbesondere kontinuierlich oder in periodischen Abständen, überwacht. Im Rahmen der Überwachung des Fahrverhaltens wird eine Überwachung des Reibwerts des Fahrzeugs auf das Unterschreiten eines Mindest-Reibwerts hin durchgeführt und es wird der Impuls des Fahrzeugs auf das Auftreten einer Drehbewegung um eine Hochachse des Fahrzeugs hin überwacht. Ein Reibwert, der unterhalb des vorgegebenen Mindest-Reibwerts liegt, deutet bei gleichzeitig vorliegendem Impuls in Fahrtrichtung auf ein mögliches beidseitiges Aquaplaning hin, also ein Aquaplaning, bei welchem sowohl die rechten als auch die linken Räder betroffen sind. Ein derart niedriger Reibwert deutet bei einer erkannten Drehbewegung um die Hochachse auf ein mögliches halbseitiges Aquaplaning hin.
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In dem Normalbetriebsmodus 102 wird zusätzlich der Untergrund im Umfeld des Fahrzeugs auf das Auftreten von Nässe überwacht. Hierzu weist das Fahrzeug Sensoren, insbesondere optische Sensoren, wie beispielsweise Kameras. auf, Anhand der Überwachung des Untergrunds auf das Auftreten von Nässe hin, wird ein potenzieller Aquaplaning-Bereich ermittelt.
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In einem Überwachungsschritt 101 wird ermittelt, ob eine Abweichung des Fahrverhaltens in dem Normalbetriebsmodus 102 von einem Referenz-Fahrverhalten vorliegt und ob mittels der Sensoren des Fahrzeugs ein potenzieller Aquaplaning-Bereich erkannt worden ist. Sofern keine Abweichung von dem Referenz-Fahrverhalten erkennbar ist oder die Sensoren keinen potenziellen Aquaplaning-Bereich ermitteln, verbleibt das Fahrzeug im Normalbetriebsmodus 102. Wird aber eine Abweichung und ein potenzieller Aquaplaning-Bereich detektiert, so werden Notfallmaßnahmen ergriffen, wobei ein Aquaplaning-Zustand des Fahrzeugs anhand der Überwachung des Fahrverhaltens und des Untergrunds erkannt wird und das Fahrzeug wahlweise in einen Aquaplaning-Betriebsmodus 108, 109 des automatisierten Fahrbetriebs oder einen anderen Notfallmodus 110, 111 des automatisierten Fahrbetriebs versetzt wird.
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Die Notfallmaßnahmen umfassen mehrere zeitkritische Aktivitäten, parallel gestartet und durchgeführt werden. Hierbei handelt es sich um einen ersten Vorbereitungsschritt 103, einen zweiten Vorbereitungsschritt 104, einen dritten Vorbereitungsschritt 105 sowie einen Aquaplaning-Erkennungsschritt 106. Auf diese Schritte wird im Folgenden näher eingegangen.
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In dem ersten Vorbereitungsschritt 103 wird das Fahrzeug auf ggf. erfolgende Maßnahmen in dem Aquaplaning-Betriebsmodus 108, 109 oder einem anderen Notfallbetriebsmodus 110, 111 vorbereitet. Dabei können in dem ersten Vorbereitungsschritt 103 ein oder mehrere Bremsbeläge des Fahrzeugs angelegt werden, um einen schnelleren Start einer in dem Aquaplaning-Betriebsmodus 108, 109 oder einem anderen Notfallbetriebsmodus 110, 111 ggf. erfolgenden Bremsung zu ermöglichen. Ferner werden bevorzugt Hydraulikspeicher des oder der Bremssysteme gefüllt. Zudem kann das durch einen Antrieb des Fahrzeugs bereitgestellte Antriebsmoment reduziert werden, um ggf. kurzfristig Lenkmanöver durchzuführen. Optional kann eine Test-Bremsung oder Test-Beschleunigung durchgeführt werden, um den Reibwert zwischen den Reifen und dem Untergrund zu bestimmen. Hierbei kann ein Bremsmoment bzw. ein Antriebsmoment eines Rads erhöht werden und das ax-Verhalten bzw. Drehzahländerungen des Rads ermittelt werden, um daraus den Reibwert abzuleiten.
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In dem parallel zu dem ersten Vorbereitungsschritt 103 durchgeführten zweiten Vorbereitungsschritt 104 werden Maßnahmen zum Schutz der Insassen des Fahrzeugs getroffen. Hierbei kann ein ggf. vorhandenes Lenkrad des Fahrzeugs von den Lenkbewegungen der Räder entkoppelt werden, um Verletzungen der Insassen durch schnelle automatische Lenkmanöver zu vermeiden. Ferner können vorhandene Sicherheitssysteme in dem Innenraum, z. B. Sitze, Gurtanlenkungen oder das Lenkrad, in einen optimalen Arbeitsbereich oder eine optimale Arbeitsstellung verbracht werden. Schließlich ist es möglich, dass in dem zweiten Vorbereitungsschritt 104 Fensterscheiben des Fahrzeugs und/oder ein Schiebedach geschlossen werden.
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In dem parallel zu dem ersten und zweiten Vorbereitungsschritt 103, 104 durchgeführten dritten Vorbereitungsschritt 105 werden andere Verkehrsteilnehmer, insbesondere andere automatisiert fahrende Fahrzeuge, über die Situation des Fahrzeugs und dessen Position informiert. Hierbei können Informationen in einen vorgegebenen, insbesondere standardisierten, Protokoll übermittelt werden. Bei diesen Informationen kann es sich um eine oder mehrere der folgenden Informationen handeln: Reibwert, Informationen über Mikrosplitverhältnisse, Informationen über Hindernisse auf der Fahrbahn, Informationen über eine Kollision, Informationen über brennende Objekte, Informationen über potentiell schädlichen Rauch, Informationen über Sichtverhältnisse, Informationen über die Notfallstrategie des Fahrzeugs, Informationen über den geplanten Bewegungspfad und geplanten Geschwindigkeitsverlauf des Fahrzeugs.
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Gleichzeitig zu den Vorbereitungsschritten 103, 104, 105 wird der Aquaplaning-Erkennungsschritt 106 durchgeführt. In diesem Aquaplaning-Erkennungsschritt 106 wird geprüft, ob der potenzielle Aquaplaning-Bereich in einem Ego-Fahrschlauch des Fahrzeugs liegt und ob das Überfahren einer Grenze des potenziellen Aquaplaning-Bereichs zeitlich mit dem Auftreten der Abweichung des Fahrverhaltens in dem Normalbetriebsmodus 102 von dem Referenz-Fahrverhalten übereinstimmt. Optional kann überprüft werden, ob das Überfahren der Grenze des potenziellen Aquaplaning-Bereichs zusätzlich zeitlich mit einem Auftreten von Vibrationen und/oder Geräuschen übereinstimmt, die beispielsweise durch größere Mengen an Spritzwasser hervorgerufen sein könnten, die an den Unterboden oder einen Radkasten spritzen.
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Optional kann zusätzlich die voraussichtliche zeitliche Dauer bzw. Wegstrecke abgeschätzt werden, während der das Fahrzeug dem Aquaplaning-Zustand ausgesetzt ist. Dies Abschätzung kann anhand der von den, insbesondere optischen, Sensoren erfassten Messgrößen erfolgen.
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Gemäß einer weiteren Option kann geprüft werden, ob lediglich eine Achse des Fahrzeugs oder mehrere, insbesondere zwei, Achsen des Fahrzeugs von Aquaplaning betroffen sind. Hierzu kann die Reaktion des Fahrzeugs auf einen an die jeweilige Achse gerichteten Lenkbefehl detektiert und/oder die Zugkraft der einzelnen Räder gemessen werden.
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In dem Aquaplaning-Erkennungsschritt 106 wird das Fahrverhalten in dem Normalbetriebsmodus 102 mittels eines Simulationsmodells des Fahrzeugs nachgebildet. Eine Simulation anhand dieses Simulationsmodells wird permanent während des Normalbetriebsmodus durchgeführt. In dem Fehlererkennungsschritt 106 erfolgt ein Soll-IstVergleich, bei welchem das Fahrverhalten in dem Normalbetriebsmodus mit einem simulierten Fahrverhalten verglichen wird. Sofern Abweichungen zwischen dem tatsächlichen und dem simulierten Fahrverhalten vorliegen, werden ein oder mehrere Parameter des Simulationsmodells eingestellt, um das simulierte Fahrverhalten an das tatsächliche Fahrverhalten anzugleichen.
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In dem Aquaplaning-Erkennungsschritt 106 wird ein Steuerbefehl zur Steuerung der Fahrt des Fahrzeugs erzeugt, beispielsweise ein Lenkeinschlagbefehl, ein Einzelradbremsbefehl oder ein Einzelradantriebsbefehl. Die Reaktion des Fahrzeugs auf den Steuerbefehl wird detektiert, um zu prüfen, welche Beeinträchtigungen des Fahrverhalten durch das Aquaplaning vorliegen und ob Kontrolle über das Fahrzeug erlangt werden kann. Anhand der Reaktion des Fahrzeugs auf den Steuerbefehl wird das Simulationsmodell des Fahrzeugs angepasst, so dass es anhand des Simulationsmodells wieder vorhersehbar wird, wie das Fahrzeug im Aquaplaning-Zustand auf Steuerbefehle, beispielsweise Lenkbefehle oder Bremsbefehle, reagieren wird. Zudem ist es möglich, anhand des angepassten Simulationsmodells - d.h des Simulationsmodells des Fahrzeugs mit dem erkannten Fehlerzustand - zu ermitteln, welcher Aktuator, beispielsweise für die Lenkung, den Antrieb oder das Bremssystem, mit welcher Intensität angesteuert werden muss, um eine gewünschte Reaktion des Fahrzeugs zu erhalten. Insofern kann das Fahrverhalten in dem Normalbetriebsmodus 102 und/oder dem Aquaplaning-Betriebsmodus 108, 109 mittels des angepassten Fahrzeugmodells nachgebildet werden.
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Mit dem angepassten Simulationsmodell, also dem Simulationsmodell des Fahrzeugs mit dem erkannten Aquaplaning-Zustand, kann ermittelt werden, ob der Aquaplaning-Betriebsmodus 108, 109 oder ein anderer Notfallbetriebsmodus 110, 111 ausgewählt und eingeleitet werden soll. Diese Auswahl erfolgt in einem dem Fehlererkennungsschritt 106 nachfolgenden Auswahlschritt 107.
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In dem Fehlerkennungsschritt 106 werden mögliche Maßnahmen in einer nachfolgend dargestellten Reihenfolge abgetestet. Diese Maßnahmen werden dazu herangezogen, das Fahrzeugmodell anzupassen.
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In einem ersten Teilschritt wird geprüft, ob die Orientierung des Fahrzeugs geändert werden kann, d.h. ob eine Drehung des Fahrzeugs um seine Hochachse möglich ist. Ferner wird geprüft, ob sich die Drehbewegung verstärkt, abschwächt oder konstant bleibt. Falls eine Drehung um die Hochachse möglich ist, kann das Fahrzeug derart ausgerichtet werden, dass seine Fahrzeugfront in Fahrtrichtung steht. Hierdurch kann die passive Sicherheit erhöht werden.
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In einem zweiten Teilschritt wird geprüft, ob die bestehende Orientierung des Fahrzeugs beibehalten werden kann. Idealerweise sollte es möglich sein, die eine im ersten Teilschritt eingestellte Orientierung des Fahrzeugs mit der Fahrzeugfront in Fahrtrichtung beizubehalten.
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In einem dritten Teilschritt wird geprüft, ob eine Änderung der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs möglich ist, beispielsweise um Kurskorrekturen durchzuführen, um Hindernissen auszuweichen oder der Fahrbahn zu folgen.
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Schließlich wird in einem vierten Teilschritt geprüft, ob eine kontrollierte Verzögerung des Fahrzeugs möglich ist.
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Nachdem das Fahrzeugmodell angepasst ist, das Simulationsmodell des Fahrzeugs also den Aquaplaning-Zustand berücksichtigt, kann ermittelt werden, ob das Aquaplaning beide Seiten des Fahrzeugs (beidseitiges Aquaplaning) oder nur eine Seite des Fahrzeugs betrifft (einseitiges Aquaplaning). Beidseitiges Aquaplaning liegt dann vor, wenn sich der Impuls des Fahrzeugs bei Eintritt in den potenziellen Aquaplaning-Bereich nicht geändert hat und das Fahrzeug sich linear fortbewegt. Einseitiges Aquaplaning liegt dann vor, wenn das Fahrzeug einen Drehimpuls um sein Hochachse aufweist.
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Wenn beidseitiges Aquaplaning vorliegt, wird das Fahrzeug in einen ersten Aquaplaning-Betriebsmodus 108 für beidseitiges Aquaplaning versetzt. Bei Vorliegen von beidseitigem Aquaplaning kann durch einen Lenkeinschlag nur wenig auf die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs Einfluss genommen werden. Die Bewegung des Fahrzeugs wird sich mit der aktuellen Bewegungsrichtung und dem ggf. vorhandenen aktuellen Drehimpuls fortsetzen, bis wieder Haftung unter zwischen den Rädern des Fahrzeugs und dem Untergrund besteht. In dem ersten Aquaplaning-Betriebsmodus 108 für beidseitiges Aquaplaning wird daher ermittelt, wie die Situation bei Abschluss des Aquaplanings sein wird. Falls eine Ausrichtung des Fahrzeugs und/oder ein Drehimpuls des Fahrzeugs gegeben ist, der bis Ende des Aquaplaning- Zustands einen Schwimmwinkel des Fahrzeugs erzeugt, der größer ist als ein vorgegebener Grenzwert ist, wird der Lenkeinschlag bereits während des Aquaplaning-Zustands auf leichtes Gegenlenken eingestellt. Dabei wird nur so stark gegengelenkt, dass aus einer Differenz der Seitenkräfte aus der Vorderachse und der Hinterachse der Drehimpuls kompensiert wird und zusätzlich kein zu großer Gegendrehimpuls um die Hochachse entsteht. Denn ein zu großer, unwirksamer, Lenkwinkel während des beidseitigen Aquaplaning-Zustands könnte beim Ende des Aquaplaning-Zustands ein Schleudern zur Folge haben. Ist hingegen kein Schwimmwinkel bei Ende des Aquaplaning-Zustands zu erwarten, so ist der Lenkwinkel auf Geradeausfahrt einzustellen. Falls ein Verlassen einer Fahrbahn zu erwarten ist, so ist für das Gegenlenken der zu erwartende Reibwert abseits der Fahrbahn zu berücksichtigen. Ansonsten ist für das Gegenlenken der zu erwartende Reibwert der ggf. feuchten Fahrbahn hinter dem Aquaplaning-Bereich zu berücksichtigen.
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Wenn einseitiges Aquaplaning vorliegt, wird das Fahrzeug in einen ersten Aquaplaning-Betriebsmodus 108 für einseitiges Aquaplaning versetzt. In dem Fall, dass einseitiges Aquaplaning vorliegt, ist bei den Rädern einer Fahrzeugseite etwas Haftung vorhanden während auf der anderen Seite ein größerer Fahrwiderstand entsteht, so dass ein Drehimpuls um die Hochachse erzeugt wird. In dem Aquaplaning-Betriebsmodus 108 für einseitiges Aquaplaning wird sofort ein Gegenlenken eingeleitet, um dem einseitigen Verzögern entgegenzuwirken und die Gierrate auf Null zu reduzieren. Das Gegenlenken ist derart bemessen, dass aus der Differenz der Seitenkräfte aus Vorderachse und Hinterachse der Drehimpuls aus Richtung gerade aus kompensiert wird und zusätzlich kein zu großer Gegendrehimpuls um die Hochachse entsteht. Hierdurch kann ein zu starker Gegenschwung vermieden werden. Ein zu großer, schwach wirkender, Lenkwinkel während des einseitigen Aquaplaning-Zustands könnte nach dem Ende des Aquaplaning-Zustands ein Schleudern einleiten. Daher wird der Lenkwinkel am Ende des Aquaplaning-Bereichs auf den Reibwert nach dem Aquaplaning-Bereich eingestellt. Falls ein Verlassen einer Fahrbahn zu erwarten ist, so ist für das Gegenlenken der zu erwartende Reibwert abseits der Fahrbahn zu berücksichtigen. Ansonsten ist für das Gegenlenken der zu erwartende Reibwert der ggf. feuchten Fahrbahn hinter dem Aquaplaning-Bereich zu berücksichtigen.
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In dem Auswahlschritt 107 wird ferner geprüft, ob - unabhängig vom Vorliegen des Aquaplanings - eine Kollision mit einem anderen Fahrzeug oder einem Objekt droht. Wenn eine Kollision droht, wird parallel zu dem jeweiligen Aquaplaning-Betriebsmodus 108, 109 oder an diesen anschließend ein Notfallbetriebsmodus 110 für bevorstehende Kollisionen ausgewählt, in welchem beispielsweise ein Ausweichmanöver durchgeführt wird. Falls keine Kollision droht, wird geprüft, ob das Fahrzeug beim leichten Verzögern stabil gehalten werden kann. Ist dies der Fall, so wird zur Senkung des Aquaplaning-Risikos die Geschwindigkeit des Fahrzeugs leicht reduziert. Optional werden zusätzlich Aquaplaning-Parameter der Fahrsteuerung angepasst, um zu verhindern, dass das Fahrzeug bei ähnlichen Wetterverhältnissen nochmals in einen Aquaplaning-Zustand gerät. Falls das Fahrzeug beim Verzögern nicht stabil gehaltern werden kann, wird ein Notfallbetriebsmodus 111 eingeleitet, der das Fahrzeug bis zum Stillstand 112 abbremst.
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Parallel zu dem vorstehend beschriebenen Vorgehen wird geprüft, ob die Detektionsfähigkeit der Sensoren, insbesondere die Sicht optischer Sensoren, durch aufspritzendes Wasser beim Aquaplaning beeinträchtigt wird. Ist dies der Fall, so werden die Bewegungen des Fahrzeugs extrapoliert und daraus eine wahrscheinliche Situation des Fahrzeugs ermittelt. Diese wahrscheinliche Situation wird der Fahrsteuerung zugrunde gelegt. Alternativ können Positions- und Bewegungsinformationen zur Fahrsteuerung herangezogen werden, die über eine Mobilfunkverbindung bereitgestellt werden.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs in einem automatisierten Fahrbetrieb wird in einem Normalbetriebsmodus 102 des automatisierten Fahrbetriebs das Fahrverhalten des Fahrzeugs und der Untergrund im Umfeld des Fahrzeugs überwacht, ein Aquaplaning-Zustand des Fahrzeugs anhand der Überwachung des Fahrverhaltens und des Untergrunds erkannt und das Fahrzeug in einen Aquaplaning-Betriebsmodus 108, 109 des automatisierten Fahrbetriebs versetzt. Hierdurch kann die Sicherheit der Insassen des automatisiert fahrenden Fahrzeugs und anderer Verkehrsteilnehmer erhöht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Startzustand
- 101
- Überwachungsschritt
- 102
- Normalbetriebsmodus
- 103
- Vorbereitungsschritt
- 104
- Vorbereitungsschritt
- 105
- Vorbereitungsschritt
- 106
- Aquaplaning-Erkennungsschritt
- 107
- Auswahlschritt
- 108
- Aquaplaning-Betriebsmodus für beidseitiges Aquaplaning
- 109
- Aquaplaning-Betriebsmodus für einseitiges Aquaplaning
- 110
- Notfallbetriebsmodus für bevorstehende Kollisionen
- 111
- Notfallbetriebsmodus
- 112
- Stillstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015100292 A1 [0002]