DE102019132969A1

DE102019132969A1 - Verfahren und System zur Unterstützung einer Kantenabfahrt

Info

Publication number: DE102019132969A1
Application number: DE102019132969.8A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Gielisch
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2021-06-10

Abstract

Es wird ein System zur Beeinflussung der Führung eines Fahrzeugs an einer Kante beschrieben. Das System ist eingerichtet, eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegende herabzufahrende Kante zu erkennen. Des Weiteren ist das System eingerichtet, zumindest eine Schutzmaßnahme für die Herab-Fahrt der Kante zu bewirken.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein entsprechendes (Fahr-) System zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs beim Fahren über eine Kante auf der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn.
Ein Kraftfahrzeug, z.B. ein Personenkraftwagen, weist typischerweise eine bestimmte Unterbodenfreiheit zwischen der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn und dem Unterboden der Karosserie des Fahrzeugs auf. Am Unterboden des Fahrzeugs können Schutzstrukturen angeordnet sein, um ein oder mehrere Komponenten des Fahrzeugs (z.B. eine Hochvolt (HV) Komponente, etwa eine HV-Batterie, des Fahrzeugs) vor Schädigungen zu schützten.
Die Bereitstellung einer relativ großen Unterbodenfreiheit und/oder die Bereitstellung von Schutzstrukturen am Unterboden eines Fahrzeugs sind mit relativ hohen Kosten und/oder mit Einschränkungen in Bezug auf den Aufbau eines Fahrzeugs verbunden. Des Weiteren kann durch diese Maßnahmen nicht immer zuverlässig eine Schädigung von Komponenten des Fahrzeugs vermieden werden, wenn das Fahrzeug eine Kante herabfährt.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, einen effizienten und zuverlässigen Schutz des Unterbodens eines Fahrzeugs bei einer Kantenabfahrt zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
Gemäß einem Aspekt wird ein (Fahr-) System (z.B. in Form einer Steuereinheit bzw. eines Steuergeräts) zur Beeinflussung der Führung eines (Kraft-)Fahrzeugs bei der Fahrt über eine Kante, insbesondere bei der Herab-Fahrt einer Kante, beschrieben. Das Fahrzeug kann manuell geführt, zumindest teilweise automatisiert geführt oder vollautomatisiert geführt sein.
Das System ist eingerichtet, eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegende herabzufahrende Kante (insbesondere eine Bordsteinkante) zu erkennen. Die vorausliegende Kante kann in zuverlässiger Weise auf Basis von Sensordaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (z.B. einer Kamera, einem Radarsensor und/oder einem Lidarsensor) des Fahrzeugs erkannt werden.
Es kann somit erkannt werden, dass das Fahrzeug (z.B. manuell geführt durch den Fahrer des Fahrzeugs) auf der vorausliegenden Fahrstrecke eine Kante herabfahren wird. Bei der Fahrt über die Kante kann es dazu kommen, dass der Unterboden des Fahrzeugs mit der Kante (oder mit einer Erhebung auf der Fahrbahn) zusammenstößt, was zu einer Beschädigung einer Fahrzeugkomponente führen könnte. Der Zusammenstoß mit der Kante (oder der Erhebung auf der Fahrbahn) kann dabei insbesondere dadurch bewirkt werden, dass das Fahrzeug bei der Fahrt über die Kante in (vertikale) Schwingungen entlang der Hochachse des Fahrzeugs versetzt wird. Die Schwingungen können dabei insbesondere ein Durchfedern des Fahrzeugs umfassen. Insbesondere kann das Herabfallen der ein oder mehreren Räder (der Vorderachse oder der Hinterachse) des Fahrzeugs zu einem Impuls führen, durch den vertikale Schwingungen (insbesondere ein Durchfedern) des Unterbodens des Fahrzeugs (entlang der Hochachse des Fahrzeugs) bewirkt werden. Diese vertikalen Schwingungen (insbesondere dieses Durchfedern) führen dazu, dass die Unterbodenfreiheit des Fahrzeugs zumindest zeitweise reduziert wird, so dass das Fahrzeug ggf. auch mit einer Kante und/oder mit einer Erhebung zusammenstoßen kann, die ein relativ geringe Tiefe aufweist.
Die aufgrund des Herabfahrens an der Kante bewirkte vertikale Schwingung kann ggf. nur ein (ggf. einmaliges) Durchfedern in Richtung der Fahrbahn bzw. der Kante umfassen. Die Schwingung kann ggf. derart stark gedämpft sein, dass keine signifikante Auslenkung des Fahrzeugs von der Fahrbahn bzw. von der Kante weg erfolgt.
Das System kann eingerichtet sein, zumindest eine Schutzmaßnahme für die Fahrt des Fahrzeugs über die Kante, d.h. für die Herab-Fahrt der Kante, zu bewirken. Die Schutzmaßnahme kann insbesondere und/oder ggf. nur dann bewirkt werden, wenn zuvor bestimmt wurde, dass der Unterboden bei der Fahrt über die Kante mit der Kante zusammenstoßen könnte bzw. zusammenstoßen wird (z.B. unter Berücksichtigung eines bestimmten Toleranz- bzw. Sicherheitsabstands). Insbesondere kann die Schutzmaßnahme (ggf. nur) dann bewirkt werden, wenn bestimmt wurde, dass der Unterboden des Fahrzeugs aufgrund von vertikalen Schwingungen des Fahrzeugs (insbesondere aufgrund von vertikalen Schwingungen des Unterbodens des Fahrzeugs) mit der Kante und/oder mit einer Erhebung des Fahrbahn zusammenstoßen wird (z.B. unter Berücksichtigung eines bestimmten Toleranz- bzw. Sicherheitsabstands), wobei die Schwingungen bei der Fahrt über die Kante (d.h. bei der Herab-Fahrt der Kante) bewirkt werden.
Die Schutzmaßnahme kann darauf ausgerichtet sein, einen Zusammenstoß des Unterbodens des Fahrzeugs mit der Kante und/oder mit einer Erhebung der Fahrbahn zu vermeiden. Alternativ oder ergänzend kann die Schutzmaßnahme darauf ausgerichtet sein, das Ausmaß, insbesondere die Amplitude, der (vertikalen) Schwingung des Fahrzeugs (entlang der Hochachse des Fahrzeugs), die bei der Fahrt über die Kante (d.h. bei der Herab-Fahrt der Kante) bewirkt wird, zu reduzieren.
Die Schutzmaßnahme kann das (automatische) Anpassen (insbesondere das Reduzieren) der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen. Dies kann z.B. durch einen automatischen Eingriff in eine Bremsvorrichtung und/oder in einen (ggf. elektrischen) Antriebsmotor des Fahrzeugs bewirkt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Schutzmaßnahme das Anpassen einer Einstellung eines Aktors, insbesondere einer Dämpfungseinheit, des Fahrwerks des Fahrzeugs umfassen. Beispielsweise kann die Dämpfung der Dämpfungseinheit erhöht werden. Durch die Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit und/oder durch die Erhöhung der Dämpfung kann das Ausmaß der vertikalen Schwingungen entlang der Hochachse des Fahrzeugs, die bei der Herab-Fahrt über die vorausliegende Kante bewirkt werden, zuverlässig reduziert werden. Als Folge daraus kann das Risiko einer Kollision des Unterbodens des Fahrzeugs mit der Kante oder mit einem Gegenstand bzw. mit einer Erhebung (auf der Fahrbahn) reduziert werden.
Das System ermöglicht es somit, den Unterboden eines Fahrzeugs in zuverlässiger Weise vor Beschädigungen zu schützen. So kann eine erweiterte und flexible Nutzung des Bauraums am Unterboden eines Fahrzeugs ermöglicht werden.
Wie bereits oben dargelegt, kann das System eingerichtet sein, die vorausliegende Kante zu erkennen und/oder die Schutzmaßnahme für die Herab-Fahrt der Kante zu bewirken, während das Fahrzeug manuell durch den Fahrer des Fahrzeugs geführt wird. Die Beeinflussung der Fahrzeugführung kann dabei durch einen automatischen Eingriff in die Fahrzeugführung bewirkt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Beeinflussung der Fahrzeugführung durch eine Ausgabe eines Hinweises in Bezug auf die herabzufahrende Kante an den Fahrer des Fahrzeugs bewirkt werden. So kann ein sicherer Betrieb eines (manuell geführten) Fahrzeug ermöglicht werden.
Das System kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass der Unterboden des Fahrzeugs (z.B. aufgrund von vertikalen Schwingungen und/oder aufgrund einer unzureichenden Unterbodenfreiheit) bei der (Herab-) Fahrt über die vorausliegende Kante aufgrund des Durchfederns an die Kante und/oder an eine Erhebung (z.B. einen Gegenstand) stoßen wird. Als Schutzmaßnahme kann dann automatisch bewirkt werden, dass das Fahrzeug vor Erreichen der Kante zum Stillstand kommt und/oder dass das Fahrzeug zurückgesetzt wird, wenn das Fahrzeug die Kante bereits erreicht hat. Es kann somit durch einen automatischen Eingriff in die Längsführung des Fahrzeugs ein besonders zuverlässiger Schutz des Unterbodens des Fahrzeugs bewirkt werden.
Das System kann eingerichtet sein (z.B. anhand der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren), Tiefeninformation in Bezug auf die Tiefe der Kante zu ermitteln. Die Schutzmaßnahme kann dann in Abhängigkeit von der Tiefeninformation angepasst und/oder ausgewählt und/oder bewirkt werden. Insbesondere kann auf Basis der Tiefeninformation und auf Basis der (bekannten) Unterbodenhöhe (d.h. Unterbodenfreiheit) des Fahrzeugs bestimmt werden, ob der Unterboden des Fahrzeugs bei der (Herab-) Fahrt über die vorausliegende Kante mit der Kante und/oder mit einer Erhebung der Fahrbahn zusammenstoßen wird oder nicht. Die Schutzmaßnahme kann (ggf. nur dann) bewirkt werden, wenn bestimmt wird, dass der Unterboden des Fahrzeugs bei der Fahrt über die vorausliegende Kante mit der Kante und/oder mit einer Erhebung (insbesondere mit einem Gegenstand) in der Umgebung (insbesondere in Fahrtrichtung hinter) der Kante zusammenstoßen wird. Durch die Berücksichtigung von Tiefeninformation in Bezug auf die Tiefe einer Kante kann der Schutz des Unterbodens des Fahrzeugs weiter verbessert werden.
Das System kann eingerichtet sein, auf Basis von Kenndaten in Bezug auf das Ausmaß, insbesondere die Amplitude, von (vertikalen) Schwingungen des Fahrzeugs entlang der Hochachse des Fahrzeugs zu bestimmen, ob der Unterboden des Fahrzeugs bei der aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder bei der aktuellen Einstellung des Aktors des Fahrwerks des Fahrzeugs bei der Fahrt über die Kante mit der Kante und/oder mit der Erhebung der Fahrbahn zusammenstoßen wird oder nicht.
Die Kenndaten können z.B. im Vorfeld experimentell ermittelt worden und ggf. auf einer Speichereinheit des Fahrzeugs gespeichert worden sein. Die Kenndaten können in Form einer Tabelle und/oder in Form eines (ggf. mathematischen und/oder analytischen) Schwingungsmodells bereitgestellt werden. Die Kenndaten können für eine Vielzahl von unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten, für eine Vielzahl von unterschiedlichen Tiefen von Kanten und/oder für eine Vielzahl von unterschiedlichen Einstellungen des Aktors des Fahrwerks des Fahrzeugs jeweils ein Ausmaß, insbesondere eine Amplitude, von (vertikalen) Schwingungen des Fahrzeugs entlang der Hochachse des Fahrzeugs aufgrund einer Fahrt über eine Kante anzeigen.
Durch die Berücksichtigung von Kenndaten in Bezug auf das (vertikale) Schwingungsverhalten des Fahrzeugs entlang der Hochachse kann in besonders präziser Weise ein Zusammenstoß des Unterbodens des Fahrzeugs mit einer Kante und/oder mit einer Erhebung der Fahrbahn beim Herabfahren der Kante prädiziert werden.
Als Schutzmaßnahme können die Fahrgeschwindigkeit angepasst (insbesondere reduziert) und/oder die Einstellung des Aktors des Fahrwerks angepasst (insbesondere kann das Fahrwerk „härter“ gestellt werden), wenn bestimmt wird, dass der Unterboden des Fahrzeugs bei der Fahrt über die Kante mit der Kante und/oder mit einer Erhebung der Fahrbahn zusammenstoßen wird. Dabei kann das System eingerichtet sein, die Fahrgeschwindigkeit und/oder die Einstellung des Aktors des Fahrwerks, die für die Fahrt über die vorausliegende Kante verwendet werden oder zumindest verwendet werden sollten (bzw. zu verwenden sind), auf Basis der Kenndaten zu ermitteln. Die Fahrgeschwindigkeit und/oder die Einstellung des Aktors des Fahrwerks kann dann automatisch durch das System eingestellt werden. Alternativ oder ergänzend kann ein Hinweis in Bezug auf die zu verwendende Fahrgeschwindigkeit und/oder die zu verwendende Einstellung des Aktors an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben werden. So kann in besonders zuverlässiger Weise ein Zusammenstoß des Unterbodens mit der Kante und/oder mit einer Erhebung vermieden werden. Insbesondere kann dabei das Ausmaß der bei der Abfahrt bewirkten vertikalen Schwingungen derart reduziert werden, dass ein Zusammenstoß des Unterbodens mit der Kante und/oder mit der Erhebung zuverlässig vermieden wird.
Das System kann somit eingerichtet sein (z.B. unter Verwendung von Kenndaten und/oder unter Verwendung eines Schwingungsmodells des Fahrzeugs), ein Ausmaß an (vertikalen) Schwingungen des Fahrzeugs, insbesondere des Unterbodens des Fahrzeugs, entlang der Hochachse des Fahrzeugs zu prädizieren, wobei die Schwingungen bei der Fahrt über die vorausliegende Kante erzeugt werden. Die Schutzmaßnahme kann dann in Abhängigkeit von dem ermittelten Ausmaß an Schwingungen bewirkt werden. Insbesondere kann auf Basis des ermittelten Ausmaßes an (vertikalen) Schwingungen des Fahrzeugs bestimmt werden, ob der Unterboden des Fahrzeugs mit der Kante und/oder mit einer detektierten Erhebung der Fahrbahn zusammenstoßen wird oder nicht. Die Schutzmaßnahme kann dann selektiv (ggf. nur dann) bewirkt werden, wenn bestimmt wird, dass der Unterboden des Fahrzeugs mit der Kante und/oder mit der detektierten Erhebung zusammenstoßen wird. So können der Komfort und die Zuverlässigkeit des Systems weiter erhöht werden.
Wie bereits oben dargelegt, kann bei der Fahrt über eine Kante das Fahrzeug, insbesondere der Unterboden des Fahrzeugs, (insbesondere durch ein Durchfedern des Fahrzeugs) mit der Kante oder mit einer Erhebung (z.B. mit einem Gegenstand oder mit einer Schwelle) auf der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn zusammenstoßen.
Das System kann eingerichtet sein, eine Erhebung, insbesondere einen Gegenstand und/oder eine Schwelle, auf der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn zu detektieren. Insbesondere kann eine Erhebung auf der Fahrbahn detektiert werden, mit der das Fahrzeug, insbesondere der Unterboden des Fahrzeugs, bei der Fahrt über die Kante zusammenstoßen könnte (aufgrund der beim Herabfahren bewirkten vertikalen Schwingung, insbesondere aufgrund des Durchfederns). Die Erhebung kann auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren detektiert werden. Die Erhebung kann in Fahrtrichtung des Fahrzeugs hinter der Kante oder vor der Kante auf der Fahrbahn angeordnet sein.
Des Weiteren kann das System eingerichtet sein, Höheninformation in Bezug auf die Höhe zu ermitteln, mit der die Erhebung über die Fahrbahn hinausragt, und/oder Abstandsinformation in Bezug auf den Abstand in Fahrtrichtung der Erhebung von der Kante zu ermitteln. Mit anderen Worten, es kann (z.B. auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren) ermittelt werden, wie hoch die Erhebung ist und/oder wie weit die Erhebung von der Kante beabstandet ist.
Es kann dann eine von der detektierten Erhebung abhängige Schutzmaßnahme für die Fahrt des Fahrzeugs über die Kante bewirkt werden. Insbesondere kann eine von der Höheninformation und/oder der Abstandsinformation abhängige Schutzmaßnahme für die Fahrt des Fahrzeugs über die Kante bewirkt werden. Dabei kann eine Schutzmaßnahme bewirkt werden, durch die ein Zusammenstoßen des Unterbodens des Fahrzeugs mit der Erhebung vermieden wird. Beispielsweise können die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder der Aktor des Fahrwerks des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Erhebung, insbesondere in Abhängigkeit von der Höheninformation und/oder der Abstandsinformation, eingestellt und/oder angepasst werden. So kann der Schutz des Unterbodens des Fahrzeugs weiter verbessert werden.
Ein Fahrzeug weist typischerweise eine erste Achse auf, die in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorne angeordnet ist, und eine zweite Achse auf, die in Fahrtrichtung des Fahrzeugs hinten angeordnet ist. Die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen können bei der Herabfahrt der Kante der ein oder mehreren Räder der ersten Achse (z.B. der Vorderachse bzw. der Hinterachse) und/oder bei der Herabfahrt der Kante der ein oder mehreren Räder der zweiten Achse (z.B. der Hinterachse bzw. der Vorderachse) durchgeführt werden. Mit anderen Worten, die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen können für die Herabfahrt der ein oder mehreren Räder jeder einzelnen Achse des Fahrzeugs durchgeführt werden. So kann ein besonders zuverlässiger Schutz des Unterbodens des Fahrzeugs bewirkt werden.
Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass die Maßnahmen für eine Vorwärts-Fahrtrichtung und/oder für eine Rückwärts-Fahrtrichtung anwendbar sind. Die (in Fahrtrichtung) vorausliegende Kante kann bei einer Vorwärts-Fahrtrichtung vor der Front des Fahrzeugs und bei einer Rückwärts-Fahrtrichtung vor dem Heck des Fahrzeugs liegen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-)Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das das in diesem Dokument beschriebene System umfasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Beeinflussung der Führung eines Fahrzeugs bei einer Fahrt über eine Kante beschrieben. Das Verfahren umfasst das Erkennen einer in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegenden herabzufahrenden Kante. Des Weiteren kann das Verfahren umfassen, das Bestimmen, dass der Unterboden des Fahrzeugs (insbesondere aufgrund von vertikalen Schwingungen, die durch Abfahrt der Kante bewirkt werden) mit der Kante und/oder mit einer Erhebung der Fahrbahn zusammenstoßen wird. Das Verfahren umfasst ferner das Bewirken zumindest einer Schutzmaßnahme für die (Herab-) Fahrt des Fahrzeugs über die Kante (insbesondere bzw. ggf. nur dann, wenn bestimmt wurde, dass der Unterboden des Fahrzeugs mit der Kante und/oder mit einer Erhebung der Fahrbahn zusammenstoßen wird).
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können j egliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

1 ein beispielhaftes Fahrzeug vor einer Kantenabfahrt; und
2 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Schutz des Unterbodens eines Fahrzeugs.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Bereitstellung eines effizienten und zuverlässigen Schutzes des Unterbodens eines Fahrzeugs, insbesondere beim Herabfahren einer Kante auf einer von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein beispielhaftes Fahrzeugs 100, das z.B. manuell durch einen Fahrer des Fahrzeugs 100 und/oder zumindest teilweise bzw. vollständig automatisiert längs- und/oder quergeführt werden kann. Das Fahrzeug 100 umfasst ein oder mehrere Umfeldsensoren 102, die eingerichtet sind, Sensordaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Beispielhafte Umfeldsensoren 102 sind eine Bildkamera, ein Lidarsensor, ein Radarsensor, ein Ultraschallsensor, etc.
Eine Steuereinheit 101 (insbesondere ein (Fahr-) System) des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 die von dem Fahrzeug 100 befahrene Fahrbahn zu erfassen. Insbesondere kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, auf Basis der Sensordaten eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 vorausliegende Kante 110 zu detektieren, über die das Fahrzeug 100 herunterfahren muss. Des Weiteren kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, (z.B. auf Basis der Sensordaten) Tiefeninformation in Bezug auf die Tiefe 111 der Kante 110 zu ermitteln.
Das Fahrzeug 100 weist eine bestimmte Unterbodenfreiheit 107 zwischen dem Unterboden 106 des Fahrzeugs 100 und der Fahrbahnoberfläche auf. Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, auf Basis der Tiefeninformation in Bezug auf die Tiefe 111 der herabzufahrenden Kante 110 und unter Berücksichtigung der Unterbodenfreiheit 107 des Fahrzeugs 100 zu bestimmen, ob ein Risiko dafür besteht, dass der Unterboden 106 des Fahrzeug 100 beim Herabfahren der Kante 110 die Kante 110 bzw. die Fahrbahn bzw. einen auf der Fahrbahn detektierten Gegenstand berührt. Der Gegenstand kann z.B. auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 detektiert werden.
Bei der Ermittlung des Risikos einer Berührung der Kante 110 kann ferner die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 berücksichtigt werden. Ein Herabfahren der Kante 110 mit einer relativ hohen Fahrgeschwindigkeit führt aufgrund des gefederten Aufbaus des Fahrzeugs 100 typischerweise zu einer vertikalen Schwingung des Fahrzeugs 100 (entlang der Hochachse des Fahrzeugs 100), und insbesondere des Unterbodens 106 des Fahrzeugs 100, so dass die Unterbodenfreiheit 107 des Fahrzeugs 100 zumindest zeitweise reduziert wird. Die durch eine relativ schnelle Fahrt über die Kante 110 verursachten vertikalen Schwingungen können somit dazu führen, dass der Unterboden 106 des Fahrzeugs 100 die Kante 110 berührt.
Die Steuereinheit 101 kann ferner eingerichtet sein, eine sichere Fahrgeschwindigkeit zu ermitteln, mit der das Fahrzeug 100 die Kante 110 herabfahren kann, ohne dass es dabei zu einer Berührung des Unterbodens 106 des Fahrzeugs 100 mit der Kante 110 kommt. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit 101 auf ein vordefiniertes Schwingungsmodell (allgemein auf Kenndaten) des Fahrzeugs 100 zurückgreifen, das z.B. die Amplitude der bei einer Kantenabfahrt bewirkten vertikalen Schwingung des Fahrzeugs 100 als Funktion der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 anzeigt. So kann eine sichere Fahrgeschwindigkeit für das Herabfahren einer vorausliegenden Kante 110 in effizienter und präziser Weise ermittelt werden.
Die Steuereinheit 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, ein oder mehrere Aktoren 103, 104, insbesondere ein oder mehrere Aktoren 103, 104 zur Längsführung des Fahrzeugs 100, für das Herabfahren der vorausliegenden Kante 110 automatisiert zu betreiben. Die ein oder mehreren Aktoren 103, 104 können den Antriebsmotor 103 und/oder eine Bremsvorrichtung 104 des Fahrzeugs 100 umfassen. Die ein oder mehreren Aktoren 103, 104 können automatisch betrieben werden, um zu bewirken, dass das Fahrzeug 100 mit der ermittelten sicheren Fahrgeschwindigkeit die Kante 110 herabfährt. So kann zuverlässig vermieden werden, dass der Unterboden 106 des Fahrzeugs 100 an die Kante 110 des Fahrzeugs 100 stößt.
Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, ein oder mehrere Fahrwerks-Aktoren 105 des Fahrwerks des Fahrzeugs 100 in Vorbereitung auf das Herabfahren an der Kante 110 anzusteuern, um die Amplitude der vertikalen Schwingung des Fahrzeugs 100 beim Herabfahren an der Kante 110 zu reduzieren. Insbesondere kann die von einer Dämpfungseinheit 105 von ein oder mehreren Rädern des Fahrzeugs 100 bewirkte Dämpfung erhöht werden, um die Amplitude der vertikalen Schwingung des Fahrzeugs 100 beim Herabfahren an der Kante 110 zu reduzieren.
Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, beim Herabfahren an der Kante 110 zu erkennen, dass der Unterboden 106 des Fahrzeugs 100 bei Fortführen der Fahrt über die Kante 110 mit der Kante 110 zusammenstoßen würde. Das Fahrzeug 100 kann dann automatisch abgebremst werden, um den Zusammenstoß mit der Kante 110 zu vermeiden. Des Weiteren kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, zu bewirken, dass das Fahrzeug 100 automatisch zurückgesetzt bzw. zurückgefahren wird, z.B. so dass die ein oder mehreren Vorderräder des Fahrzeugs 100 zurück auf die Kante 110 gefahren werden. So kann auch während des Herabfahrens in zuverlässiger Weise eine Kollision mit der Kante 110 vermieden werden (z.B., wenn während des Herabfahrens auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 erkannt wird, dass die Kante 110 zu tief ist).
Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, einen Hinweis in Bezug auf die Kante 110 an den Fahrer des Fahrzeugs 100 auszugeben. Beispielsweise kann in dem Hinweis die sichere Fahrgeschwindigkeit angezeigt werden, mit der das Fahrzeug 100 über die Kante 110 gefahren werden sollte, um eine Kollision mit der Kante 110 zu vermeiden. Der Fahrer kann dann das Fahrzeug 100 in sicherer Weise manuell über die Kante 110 führen (ggf. mit der angezeigten sicheren Fahrgeschwindigkeit).
Beim Abfahren von relativ hohen Kanten 110 (insbesondere Bordsteinen) führt eine zügige Abfahrt typischerweise zu einem Durchfedern des Aufbaus eines Fahrzeugs 100. Als Folge daraus kann der Fahrzeugboden 106 bzw. der Überhang des Fahrzeugs 100 auf der Kante 110 oder einem anderen Hindernis, das unterhalb der Bodenfreiheit 107 liegt, aufsetzen und beschädigt werden.
Durch die Sensorik 102 des Fahrzeugs 100 können Kanten (insbesondere Bordsteine) 110 erkannt werden. Auch wenn der Fahrer das Fahrzeug 110 selbst bzw. manuell fährt, so kann durch geeignete automatisierte Eingriffe die Kantenabfahrt des Fahrzeugs 110 derart verlangsamt werden, dass kein oder nur ein reduziertes Durchfedern (d.h. ein reduziertes Ausmaß an Schwingungen) des Aufbaus in Richtung Bodenfreiheit 107 erfolgt. Die Eingriffe können Bremseneingriffe und/oder Motor Eingriffe umfassen. Wenn das Fahrzeug 100 in einem automatisierten Fahrmodus (z.B. anhand von hochautomatisiertem oder vollautomatisiertem Fahren) betrieben wird, kann in entsprechender Weise die Fahrgeschwindigkeit für die Kantenabfahrt reduziert werden.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften (Computer-implementierten) Verfahrens 200 zur Beeinflussung der Führung eines Fahrzeugs 100 bei einer Fahrt über eine Kante 110. Das Verfahren 200 kann bei einem manuell geführten Fahrzeug 100 dazu genutzt werden, den Fahrer bei der Fahrt über die Kante 110 zu unterstützen (z.B. durch Ausgabe eines Hinweises und/oder durch einen automatischen Eingriff in die Längsführung des Fahrzeugs 100). Dabei kann ein zumindest teilweise automatisiertes Führen des Fahrzeugs 100 bewirkt werden (wie z.B. ein automatischer Bremseingriff zur Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit). Alternativ oder ergänzend kann das Verfahren 200 in einem (ggf. voll) automatisiert fahrenden Fahrzeug 100 verwendet werden.
Das Verfahren 200 umfasst das Erkennen 201 einer in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 vorausliegenden herabzufahrenden Kante 110. Dabei kann die Kante 110 bei einer Vorwärtsfahrt (in Fahrtrichtung) vor der Front des Fahrzeugs 100 und/oder bei einer Rückwärtswart (in Fahrtrichtung) vor dem Heck des Fahrzeugs 110 liegen. Es kann somit erkannt werden, dass sich in Fahrtrichtung (d.h. der Vorwärtsrichtung oder der Rückwärtsrichtung) vor dem Fahrzeug 100 eine Kante 110 befindet, über die das Fahrzeug 100 herabfahren muss. Das Herabfahren über eine Kante 110 kann aufgrund des Herabfallens des Fahrzeugs 100 zu einer Schwingung bzw. zu einem Durchfedern des Fahrzeugs 100 entlang der Höhenrichtung bzw. entlang der Hochachse des Fahrzeugs 100 führen. Diese Schwingung bzw. dieses Durchfedern können wiederum dazu führen, dass der Unterboden 106 des Fahrzeugs 100 mit der Kante 110 und/oder mit einer Erhebung der Fahrbahn in der Umgebung der Kante 110 zusammenstößt.
Des Weiteren umfasst das Verfahren 200 das Bewirken 202 zumindest einer Schutzmaßnahme für die Fahrt des Fahrzeugs 100 über die Kante 110. Die Schutzmaßnahme kann insbesondere (ggf. nur) dann bewirkt werden, wenn ermittelt wird, dass das Fahrzeug 100 aufgrund der bewirkten vertikalen Schwingung (d.h. aufgrund des vertikalen Durchfederns) bei der Fahrt über die Kante 110 mit der Kante 110 und/oder mit einer detektierten Erhebung zusammenstoßen wird. So kann ein effizienter und zuverlässiger Schutz des Unterbodens 106 des Fahrzeugs 100 bewirkt werden.
Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann Bauraum im Bereich der Unterbodenfreiheit 107 für Fahrzeugkomponenten nutzbar gemacht werden und/oder es können Schutzstrukturen bzw. Schutzmaßnahmen am Unterboden 106 des Fahrzeugs 100 reduziert werden. So können der verfügbare Bauraum erhöht und/oder die Kosten bzw. das Gewicht eines Fahrzeugs 100 reduziert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.

Claims

System (101) zum Beeinflussen der Fahrzeugführung eines Fahrzeugs (100) an einer herabzufahrenden Kante (110); wobei das System (101) eingerichtet ist, - eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs (100) vorausliegende herabzufahrende Kante (110) zu erkennen; und - zumindest eine Schutzmaßnahme für die Herab-Fahrt der Kante (110) zu bewirken.
System (101) gemäß Anspruch 1, wobei das System (101) eingerichtet ist, - Tiefeninformation in Bezug auf eine Tiefe (111) der Kante (110) zu ermitteln, und - die Schutzmaßnahme in Abhängigkeit von der Tiefeninformation anzupassen und/oder auszuwählen.
System (101) gemäß Anspruch 2, wobei das System (101) eingerichtet ist, - zu bestimmen, ob ein Unterboden (106) des Fahrzeugs (100) bei einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit und/oder bei einer aktuellen Einstellung eines Aktors (105) eines Fahrwerks des Fahrzeugs (100) bei der Herab-Fahrt der Kante (110) mit der Kante (110) und/oder mit einer Erhebung auf einer von dem Fahrzeug (100) befahrenen Fahrbahn zusammenstoßen wird oder nicht; und - als Schutzmaßnahme die Fahrgeschwindigkeit und/oder die Einstellung des Aktors (105) des Fahrwerks anzupassen, wenn bestimmt wird, dass der Unterboden (106) des Fahrzeugs (100) bei der Herab-Fahrt der Kante (110) mit der Kante (110) und/oder mit der Erhebung auf der Fahrbahn zusammenstoßen wird.
System (101) gemäß Anspruch 3, wobei das System (101) eingerichtet ist, auf Basis von Kenndaten in Bezug auf ein Ausmaß von vertikalen Schwingungen des Fahrzeugs (100) zu bestimmen, ob der Unterboden (106) des Fahrzeugs (100) bei der aktuellen Fahrgeschwindigkeit und/oder bei der aktuellen Einstellung des Aktors (105) des Fahrwerks des Fahrzeugs (100) bei der Herab-Fahrt der Kante (110) mit der Kante (110) und/oder mit einer Erhebung auf einer von dem Fahrzeug (100) befahrenen Fahrbahn zusammenstoßen wird oder nicht.
System (101) gemäß Anspruch 4, wobei - die Kenndaten für eine Vielzahl von unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten, für eine Vielzahl von unterschiedlichen Tiefen (111) von Kanten (110) und/oder für eine Vielzahl von unterschiedlichen Einstellungen des Aktors (105) des Fahrwerks des Fahrzeugs (100) jeweils ein Ausmaß, insbesondere eine Amplitude, von vertikalen Schwingungen des Fahrzeugs (100) aufgrund einer Herab-Fahrt einer Kante (110) anzeigen; und/oder - die Kenndaten im Vorfeld experimentell ermittelt wurden.
System (101) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei das System (101) eingerichtet ist, die Fahrgeschwindigkeit und/oder die Einstellung des Aktors (105) des Fahrwerks, die für die Herab-Fahrt der vorausliegenden Kante (110) zu verwenden sind, auf Basis der Kenndaten zu ermitteln.
System (101) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das System (101) eingerichtet ist, - auf Basis der Tiefeninformation und auf Basis einer Unterbodenhöhe (107) des Fahrzeugs (100) zu bestimmen, ob ein Unterboden (106) des Fahrzeugs (100) bei der Herab-Fahrt der vorausliegenden Kante (110) mit der Kante (110) und/oder mit einer Erhebung auf der Fahrbahn zusammenstoßen wird oder nicht; und - die Schutzmaßnahme zu bewirken, wenn bestimmt wird, dass der Unterboden (106) des Fahrzeugs (100) bei der Herab-Fahrt der vorausliegenden Kante (110) mit der Kante (110) und/oder mit der Erhebung auf der Fahrbahn zusammenstoßen wird.
System (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System (101) eingeri chtet ist, - zu bestimmen, ob ein Unterboden (106) des Fahrzeugs (100) bei der Herab-Fahrt der vorausliegenden Kante (110) an die Kante (110) und/oder an eine Erhebung auf einer von dem Fahrzeug (100) befahrenen Fahrbahn stoßen wird oder nicht; und - die Schutzmaßnahme zu bewirken, wenn bestimmt wird, dass der Unterboden (106) des Fahrzeugs (100) bei der Herab-Fahrt der vorausliegenden Kante (110) an die Kante (110) und/oder an die Erhebung auf der Fahrbahn stoßen wird.
System (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System (101) eingeri chtet ist, - ein Ausmaß an vertikalen Schwingungen des Fahrzeugs (100), insbesondere eines Unterbodens (106) des Fahrzeugs (100), zu prädizieren, die bei der Herab-Fahrt der vorausliegenden Kante (110) erzeugt werden; und - die Schutzmaßnahme in Abhängigkeit von dem ermittelten Ausmaß an Schwingungen zu bewirken.
System (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System (101) eingerichtet ist, als Schutzmaßnahme automatisch zu bewirken, dass das Fahrzeug (100) vor Erreichen der Kante (110) zum Stillstand kommt und/oder dass das Fahrzeug (100) entgegen der ursprünglichen Fahrtrichtung zurückgesetzt wird, wenn das Fahrzeug (100) die Kante (110) bereits erreicht hat.
System (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die Schutzmaßnahme darauf ausgerichtet ist, einen Zusammenstoß eines Unterbodens (106) des Fahrzeugs (100) mit der Kante (110) und/oder mit einer Erhebung auf einer von dem Fahrzeug (100) befahrenen Fahrbahn zu vermeiden; und/oder - die Schutzmaßnahme darauf ausgerichtet ist, eine Amplitude einer vertikalen Schwingung des Fahrzeugs (100) bei der Herab-Fahrt der vorausliegenden Kante (110) zu reduzieren.
System (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die Schutzmaßnahme ein Anpassen einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (100) umfasst; und/oder - die Schutzmaßnahme ein Anpassen einer Einstellung eines Aktors (105), insbesondere einer Dämpfungseinheit, eines Fahrwerks des Fahrzeugs (100) umfasst; und/oder - die Schutzmaßnahme einen automatischen Eingriff in eine Bremsvorrichtung (104) und/oder in einen Antriebsmotor (103) des Fahrzeugs (100) umfasst.
System (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System (101) eingerichtet ist, die in Fahrtrichtung vorausliegende Kante (110) auf Basis von Sensordaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (102) des Fahrzeugs (100) zu erkennen.
System (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System (101) eingeri chtet ist, - eine Erhebung, insbesondere einen Gegenstand und/oder eine Schwelle, auf einer von dem Fahrzeug (100) befahrenen Fahrbahn zu detektieren, mit der das Fahrzeug (100), insbesondere ein Unterboden (106) des Fahrzeugs (100), bei der Herab-Fahrt der Kante (110) zusammenstoßen könnte; und - eine von der detektierten Erhebung abhängige Schutzmaßnahme für die Fahrt des Fahrzeugs (100) über die Kante (110) zu bewirken.
System (101) gemäß Anspruch 14, wobei das System (101) eingerichtet ist, - Höheninformation in Bezug auf eine Höhe zu ermitteln, mit der die Erhebung über die Fahrbahn hinausragt, und/oder Abstandsinformation in Bezug auf einen Abstand in Fahrtrichtung der Erhebung von der Kante (110) zu ermitteln; und - eine von der Höheninformation und/oder der Abstandsinformation abhängige Schutzmaßnahme für die Herab-Fahrt der Kante (110) zu bewirken.
System (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kante (110) eine Bordsteinkante umfasst.
System (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System (101) eingerichtet ist, die vorausliegende Kante (110) zu erkennen und/oder die Schutzmaßnahme für die Herab-Fahrt der Kante (110) zu bewirken, während das Fahrzeug (100) manuell durch einen Fahrer des Fahrzeugs (100) geführt wird.
Verfahren (200) zur Beeinflussung der Fahrzeugführung eines Fahrzeugs (100) bei einer Herab-Fahrt einer Kante (110); wobei das Verfahren (200) umfasst, - Erkennen (201) einer in Fahrtrichtung des Fahrzeugs (100) vorausliegenden herabzufahrenden Kante (110); und - Bewirken (202) zumindest einer Schutzmaßnahme für die Herab-Fahrt der Kante (110).