DE102020202439A1 - Verfahren zum Bestimmen einer Trajektorie eines Motorrads - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren (500) zum Bestimmen einer Trajektorie (120) eines Motorrads (100), wobei das Motorrad (100) einen Fahrdynamiksensor (104) zum Erfassen eines fahrdynamischen Zustands des Motorrads (100) und ein Steuergerät (108) zum Auswerten vonSensordaten (110) des Fahrdynamiksensors (104) aufweist. Das Verfahren (500) umfasst die folgenden Schritte: Empfangen (510) von durch den Fahrdynamiksensor (104) erzeugten Sensordaten (110) in demSteuergerät (108), wobei die Sensordaten (110) eine Gierrate (ωz), eineRollrate (ωx) und eine Längsgeschwindigkeit (vx) des Motorrads (100) umfassen; Bestimmen (520) einer Gierratenkorrektur (ωz1) zum Kompensieren kleinerer Schwankungen der Gierrate (ωz) basierend auf der Rollrate (ωx), der Längsgeschwindigkeit (vx) und einer Schwerpunkthöhe einesSchwerpunkts (118) des Motorrads (100); Bestimmen (530) einer korrigierten Gierrate(ωz')durch Subtrahieren der Gierratenkorrektur (ωz1) von derGierrate (ωz); und Bestimmen (540) der Trajektorie (120) basierend auf der korrigierten Gierrate(ωz')und der Längsgeschwindigkeit (vx).

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Trajektorie eines Motorrads. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium zum Ausführen des Verfahrens sowie ein entsprechendes Motorradsystem.
• Stand der Technik
• Komfort- und Assistenzfunktionen wie beispielsweise eine Abstandsregelung, auch Adaptive Cruise Control oder ACC genannt, sind in Fahrzeugen wie Personen- oder Lastkraftwagen immer häufiger anzutreffen. Solche Komfort- und Assistenzfunktionen erfordern in der Regel die Kenntnis einer voraussichtlichen Trajektorie des Fahrzeugs. Bei zweispurigen Fahrzeugen kann die Trajektorie basierend auf einer Gierrate und einer Längsgeschwindigkeit berechnet werden.
• Im Gegensatz zu zweispurigen Fahrzeugen muss ein (einspuriges) Motorrad durch seitliches Kippen oder Lenkeinschläge im Gleichgewicht gehalten werden. Dabei vollzieht das Motorrad kleine Gierbewegungen, die bei der Berechnung dessen voraussichtlicher Trajektorie in geeigneter Weise berücksichtigt werden sollten.
• Offenbarung der Erfindung
• Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren, ein Steuergerät, ein Computerprogramm, ein computerlesbares Medium und ein Motorradsystem gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des hier vorgestellten Ansatzes ergeben sich aus der Beschreibung und sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
• Vorteile der Erfindung
• Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen es in vorteilhafter Weise, eine Trajektorie eines Motorrads unter Berücksichtigung fahrdynamisch bedingter Schwankungen einer Gierrate des Motorrads vorherzubestimmen. Damit können Fehler bei der Bestimmung der Trajektorie vermieden werden, insbesondere wenn die Trajektorie über eine größere Entfernung oder bei höheren Geschwindigkeiten bestimmt werden soll.
• Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Trajektorie eines Motorrads, wobei das Motorrad einen Fahrdynamiksensor zum Erfassen eines fahrdynamischen Zustands des Motorrads und ein Steuergerät zum Auswerten von Sensordaten des Fahrdynamiksensors aufweist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte, die beispielsweise in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden können: Empfangen von durch den Fahrdynamiksensor erzeugten Sensordaten in dem Steuergerät, wobei die Sensordaten eine Gierrate, eine Rollrate und eine Längsgeschwindigkeit des Motorrads umfassen; Bestimmen einer Gierratenkorrektur zum Kompensieren kleinerer Schwankungen der Gierrate basierend auf der Rollrate, der Längsgeschwindigkeit und einer Schwerpunkthöhe eines Schwerpunkts des Motorrads; Bestimmen einer korrigierten Gierrate durch Subtrahieren der Gierratenkorrektur von der Gierrate; und Bestimmen der Trajektorie basierend auf der korrigierten Gierrate und der Längsgeschwindigkeit.
• Unter einem Motorrad kann im Allgemeinen ein einspuriges Kraftfahrzeug verstanden werden. Darunter kann etwa auch ein Elektroroller oder ein Elektrofahrrad fallen.
• Der Fahrdynamiksensor kann beispielsweise mindestens einen Drehratensensor zum Erfassen der Gierrate und der Rollrate und mindestens einen Raddrehzahlsensor zum Erfassen einer Raddrehzahl aufweisen. Die Längsgeschwindigkeit kann beispielsweise basierend auf der Raddrehzahl bestimmt werden.
• Beispielsweise kann die Längsgeschwindigkeit mittels radindividueller Drehzahlfühler bestimmt werden. Zum Erfassen von Drehraten kann das Motorrad einen eigenen Sensorcluster mit mehreren integrierten Sensoren aufweisen (auch Sensorbox genannt).
• Das Steuergerät kann beispielsweise konfiguriert sein, um eine Aktorik des Motorrads, etwa einen Lenk- oder Bremsaktor oder ein Motorsteuergerät, abhängig von der Trajektorie anzusteuern, etwa um einen Abstand des Motorrads zu einem vorausfahrenden Fahrzeug oder einem Hindernis zu regeln.
• Die Schwerpunkthöhe kann als ein vertikaler Abstand des Schwerpunkts des Motorrads zum Boden aufgefasst werden.
• Unter einer Längsgeschwindigkeit kann eine Geschwindigkeit des Motorrads in Richtung seiner Längsachse, auch x-Achse genannt, verstanden werden.
• Unter einer Rollrate kann eine Drehgeschwindigkeit des Motorrads um seine Längsachse verstanden werden.
• Unter einer Gierrate kann eine Drehgeschwindigkeit des Motorrads um seine Hochachse, auch z-Achse genannt, verstanden werden.
• Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuergerät, das konfiguriert ist, um das Verfahren, wie es oben und im Folgenden beschrieben wird, auszuführen. Merkmale dieses Verfahrens können auch Merkmale des Steuergeräts sein und umgekehrt.
• Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Motorradsystem, das konfiguriert ist, um das Verfahren, wie es oben und im Folgenden beschrieben wird, auszuführen. Merkmale dieses Verfahrens können auch Merkmale des Motorradsystems sein und umgekehrt.
• Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Computerprogramm, das das Verfahren, wie es oben und im Folgenden beschrieben wird, ausführt, wenn das Computerprogramm durch einen Computer, wie etwa das weiter oben erwähnte Steuergerät, ausgeführt wird, sowie ein computerlesbares Medium, auf dem ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist.
• Das computerlesbare Medium kann ein flüchtiger oder nicht flüchtiger Datenspeicher sein. Beispielsweise kann es sich bei dem computerlesbaren Medium um eine Festplatte, ein USB-Speichergerät, einen RAM, ROM, EPROM oder Flash-Speicher handeln. Das computerlesbare Medium kann auch ein einen Download eines Programmcodes ermöglichendes Datenkommunikationsnetzwerk wie etwa das Internet oder eine Datenwolke (Cloud) sein.
• Merkmale des Verfahrens, wie es oben und im Folgenden beschrieben wird, können auch Merkmale des Computerprogramms und/oder des computerlesbaren Mediums sein und umgekehrt.
• Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
• Gemäß einer Ausführungsform wird ein Anstieg der Rollrate und basierend auf dem Anstieg der Rollrate, der Längsgeschwindigkeit und der Schwerpunkthöhe eine erste Gierratenkorrektur bestimmt. Zum Bestimmen der korrigierten Gierrate wird dann die erste Gierratenkorrektur von der Gierrate subtrahiert.
• Zusätzlich oder alternativ wird basierend auf der Rollrate, der Längsgeschwindigkeit und der Schwerpunkthöhe eine Gierwinkeldifferenz zwischen einem Ist-Gierwinkel und einem Ziel-Gierwinkel des Motorrads und abhängig von der Gierwinkeldifferenz eine zweite Gierratenkorrektur bestimmt. Zum Bestimmen der korrigierten Gierrate wird dann die zweite Gierratenkorrektur von der Gierrate subtrahiert.
• Unter einem Anstieg der Rollrate kann eine erste Ableitung der Rollrate verstanden werden.
• Der Ist-Gierwinkel kann beispielsweise durch Integrieren der Gierrate berechnet werden. Der Ziel-Gierwinkel kann als ein theoretischer, einer beabsichtigten Trajektorie bzw. einem mit der Trajektorie zu erreichenden vorausfahrenden ZielObjekt zugeordneter Gierwinkel aufgefasst werden.
• Gemäß einer Ausführungsform wird die erste Gierratenkorrektur bestimmt mit $$\frac{d{\omega }_x}{dt}\cdot \frac{l_z}{v_x},$$

  
• Zusätzlich oder alternativ wird die Gierwinkeldifferenz bestimmt mit $$-{\omega }_x\cdot \frac{l_z}{v_x}.$$

  
• Dabei steht ω_x für die Rollrate, l_z für die Schwerpunkthöhe und v_x für die Längsgeschwindigkeit.
• Gemäß einer Ausführungsform weist das Motorrad einen Umfeldsensor zum Erfassen eines Umfelds des Motorrads auf. Dabei werden durch den Umfeldsensor erzeugte Sensordaten in dem Steuergerät empfangen. Basierend auf den Sensordaten wird eine Annäherung des Motorrads an ein im Umfeld des Motorrads befindliches Objekt erkannt. Die Gierratenkorrektur wird dann abhängig von der Annäherung bestimmt.
• Der Umfeldsensor kann beispielsweise einen Radar-, Lidar-, Ultraschallsensor oder eine Kamera umfassen. Die Annäherung kann beispielsweise basierend auf einer Entfernung oder einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Motorrad und dem Objekt berechnet werden.
• Dadurch können Ungenauigkeiten bei der Bestimmung der Trajektorie, insbesondere über größere Entfernungen, vermieden werden.
• Gemäß einer Ausführungsform wird eine Annäherungszeit bestimmt, die das Motorrad voraussichtlich braucht, um sich dem Objekt bis auf eine vordefinierte Entfernung anzunähern. Die Gierratenkorrektur wird dann basierend auf der Annäherungszeit bestimmt.
• Die vordefinierte Entfernung kann beispielsweise eine kleinste zulässige Entfernung zu dem Objekt sein, die das Motorrad nicht unterschreiten sollte.
• Beispielsweise kann die Annäherungszeit verwendet werden, um die Gierwinkeldifferenz zu gewichten.
• Gemäß einer Ausführungsform wird die zweite Gierratenkorrektur bestimmt mit $$\alpha \cdot \frac{x}{t_{\text{obj}}},$$

  

  wobei α für die Gierwinkeldifferenz, t_obj für die Annäherungszeit und x für einen vordefinierten Wert steht.
• Der vordefinierte Wert kann beispielsweise experimentell ermittelt worden sein.
• Figurenliste
• Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
• 1 zeigt ein Motorrad mit einem Motorradsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• 2 zeigt das Motorrad aus 1 in der Draufsicht.
• 3 zeigt einen beispielhaften Verlauf verschiedener fahrdynamischer Parameter des Motorrads aus 1 während einer Geradeausfahrt.
• 4 zeigt einen beispielhaften Verlauf verschiedener fahrdynamischer Parameter des Motorrads aus 1 während einer Kurvenfahrt.
• 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.
• Ausführungsformen der Erfindung
• 1 zeigt ein Motorrad 100 mit einem Motorradsystem 102, das einen Fahrdynamiksensor 104 zum Erfassen eines fahrdynamischen Zustands des Motorrads 100, einen Umfeldsensor 106 zum Erfassen eines Umfelds des Motorrads, etwa einen Radarsensor, und ein Steuergerät 108 zum Auswerten von Fahrdynamiksensordaten 110 des Fahrdynamiksensors 104 und von Umfeldsensordaten 112 des Umfeldsensors 106 aufweist.
• Die Fahrdynamiksensordaten 110 umfassen eine Gierrate bezüglich einer Hochachse z des Motorrads 100 sowie eine Rollrate und eine Längsgeschwindigkeit, jeweils bezogen auf eine Längsachse x des Motorrads 100.
• Zusätzlich kann das Motorradsystem 102 eine Aktorik 114 wie etwa einen oder mehrere Bremsaktoren, einen Lenkaktor oder ein Motorsteuergerät umfassen. Dabei kann das Steuergerät 108 konfiguriert sein, um die Aktorik 114 basierend auf den Sensordaten 110, 112 anzusteuern.
• Das Motorrad 100 wird um die Längsachse x im Gleichgewicht gehalten. Aufgrund von Lenkeinschlägen, die durch Kreiselkräfte oder einen Fahrer 116 bewirkt werden, vollzieht das Motorrad 100 dabei kleinere Gierbewegungen um die Hochachse z, sodass die durch den Fahrdynamiksensor 104 gemessene Gierrate entsprechend schwankt.
• Um solche Schwankungen zu kompensieren, berechnet das Steuergerät 108 basierend auf der Rollrate, der Längsgeschwindigkeit und einer Schwerpunkthöhe eines Schwerpunkts 118 des Motorrads 100 eine Gierratenkorrektur, die von der gemessenen Gierrate subtrahiert wird, um diese zu glätten.
• Anhand der derart korrigierten Gierrate bestimmt das Steuergerät 108 dann zusammen mit der Längsgeschwindigkeit eine voraussichtliche Trajektorie 120 des Motorrads 100, die beispielsweise von einer Fahrerassistenzfunktion ausgewertet werden kann.
• Beispielsweise kann die Gierratenkorrektur mit zunehmender Längsgeschwindigkeit kleiner werden und umgekehrt.
• Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass die Gierratenkorrektur mit zunehmender Rollrate oder zunehmender Änderung der Rollrate größer wird und umgekehrt.
• Die Gierratenkorrektur kann beispielsweise zusätzlich unter Verwendung der Umfeldsensordaten 112 bestimmt werden. Beispielsweise kann das Steuergerät 108 basierend auf den Umfeldsensordaten 112, eventuell unter Berücksichtigung der Fahrdynamiksensordaten 110, eine Annäherung des Motorrads 100 an ein im Umfeld des Motorrads 100 befindliches Objekt, hier beispielhaft ein vorausfahrendes Fahrzeug 122, erkennen. Die Gierratenkorrektur kann dann abhängig von der erkannten Annäherung bestimmt werden.
• Die Annäherung kann beispielsweise durch einen Abstand und/oder eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Motorrad 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 122 charakterisiert sein.
• Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass das Steuergerät 108 zur Erkennung der Annäherung basierend auf den Umfeldsensordaten 112 eine Annäherungszeit bestimmt, die das Motorrad 100 benötigt, um sich dem vorausfahrenden Fahrzeug 122 bis auf eine bestimmte Entfernung anzunähern.
• Beispielsweise kann die Gierratenkorrektur mit zunehmender Annäherungszeit kleiner werden und umgekehrt.
• Die Gierratenkorrektur kann beispielsweise eine erste Gierratenkorrektur ω_{z 1} und eine zweite Gierratenkorrektur ω_{z 2} umfassen.
• Dabei dient die erste Gierratenkorrektur ω_{z 1} zum Kompensieren fahrdynamisch bedingter Schwankungen der Gierrate ω_z , d. h. von Schwankungen, die durch ein Balancieren des Motorrads 100 entstehen.
• Die zweite Gierratenkorrektur ω_{z 2} dient hingegen dazu, eine durch diese Gierratenschwankungen verursachte Gierwinkeldifferenz α zwischen einem Ist-Gierwinkel und einem Ziel-Gierwinkel des Motorrads 100 zu kompensieren. Der Ziel-Gierwinkel kann dabei als ein Gierwinkel aufgefasst werden, den das Motorrad 100 theoretisch aufwiese, wenn dessen Gierrate keinen fahrdynamisch bedingten Schwankungen unterworfen wäre.
• Beispielsweise kann die Gierrate folgendermaßen korrigiert werden: $${\omega }_z^{\text{'}}={\omega }_z-\frac{d{\omega }_x}{dt}\cdot \frac{l_z}{v_x}-{\omega }_x\cdot \frac{l_z}{v_x}\cdot \frac{x}{t_{\text{obj}}},$$

  
• Dabei steht ${\omega }_z^{\text{'}}$

  

  für die korrigierte Gierrate, ω_z für die gemessene Gierrate, ω_x für die gemessene Rollrate, v_x für die gemessene Längsgeschwindigkeit, l_z für die Schwerpunkthöhe, die beispielsweise als fester Wert gegeben sein kann, t_obj für die berechnete Annäherungszeit und x für einen vordefinierten, beispielsweise experimentell ermittelten Wert.
• Beispielsweise kann x = 2 sein. Es sind jedoch auch andere geeignete Werte für x möglich.
• Vereinfachend kann die Annäherungszeit t_obj als konstant angenommen werden.
• Ferner gilt: $${\omega }_{z_1}=\frac{d{\omega }_x}{dt}\cdot \frac{l_z}{v_x},$$

  

  $${\omega }_{z_2}=-{\omega }_x\cdot \frac{l_z}{v_x}\cdot \frac{x}{t_{\text{obj}}},$$

  

  $$\alpha =-{\omega }_x\cdot \frac{l_z}{v_x}.$$

  
• Die weiter oben genannte Gleichung kann wie folgt hergeleitet werden.
• Das Motorrad 100 wird durch eine im Schwerpunkt 118 in Richtung einer Querachse y wirkende Zentrifugalbeschleunigung a_y im Gleichgewicht gehalten: $$a_y=-{\omega }_z{v}_x.$$

  
• Die Gierbewegungen mit der Gierrate ω_z resultieren aus Lenkeinschlägen des Motorrads 100, die durch Kreiselkräfte bewirkt werden und von einem Nachlaufwinkel des Motorrads 100 abhängen.
• Die Zentrifugalbeschleunigung a_y bewirkt eine Änderung der Rollrate ω_x und damit ein seitliches Kippen des Motorrads 100: $$\frac{d{\omega }_x}{dt}=-\frac{a_y}{l_z}.$$

  
• Das Kippen hat aufgrund der Kreiselwirkung einen entsprechenden Lenkeinschlag zur Folge, der sich auf die Gierrate ω_z auswirkt. Dadurch stabilisiert sich das Motorrad 100 bei ausreichend hoher Längsgeschwindigkeit v_x von selbst.
• Dementsprechend kann derjenige Anteil der Gierrate ω_z , der auf Bewegungen zum Balancieren des Motorrads 100 zurückgeht, unter Verwendung der beiden weiter oben genannten Gleichungen folgendermaßen approximiert werden: $${\omega }_{z_1}=\frac{d{\omega }_x}{dt}\cdot \frac{l_z}{v_x}.$$

  
• Eine Trajektorie, der das Motorrad 100 folgen muss, um nicht aus dem Gleichgewicht zu geraten, kann durch eine geschwindigkeits- und gierratenabhängige Krümmung K beschrieben werden: $$\kappa =\frac{{\omega }_z}{v_x}.$$

  
• Die Gierbewegungen des Motorrads 100 können also mit hinreichender Genauigkeit basierend auf der Gierrate ω_z und der Längsgeschwindigkeit v_x bestimmt werden.
• Ferner bedingen die Gierbewegungen einen zusätzlichen Gierwinkel α relativ zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 122, wie es in 2 verdeutlicht wird.
• 2 zeigt eine tatsächliche Trajektorie 200 des Motorrads 100 beim Verfolgen des vorausfahrenden Fahrzeugs 122. Dabei bewegt sich das Motorrad 100 mehr oder weniger schlängelnd. Bewegt sich das Motorrad 100 beispielsweise in Fahrtrichtung nach links, wie hier gezeigt, so erscheint das vorausfahrende Fahrzeug 122 im Sichtfeld des Umfeldsensors 106 um einen entsprechenden Winkel nach rechts versetzt. Diese Gierwinkeldifferenz entspricht demjenigen Anteil der Gierrate, der auf Bewegungen zum Balancieren des Motorrads 100 zurückgeht, genauer dem Integral davon: $$\alpha ={\displaystyle \int \left({\omega }_{z,\text{ Traj}}-{\omega }_z\right)}dt=-{\displaystyle \int \frac{d{\omega }_x}{dt}\cdot \frac{l_z}{v_x}dt}=-{\omega }_x\frac{l_z}{v_x}.$$

  
• Dabei steht ω_z,Traj für eine der beabsichtigten Trajektorie 120 zugeordnete theoretische Gierrate, die durch Korrigieren der Gierrate ω_z approximiert werden soll.
• Wie bereits erwähnt, kann die Gierwinkeldifferenz α zusätzlich mit der Annäherungszeit t_obj gewichtet werden: $${\omega }_{z_2}=\alpha \cdot \frac{x}{t_{\text{obj}}}.$$

  
• Die Gierratenkorrektur kann auch mit weiteren geeigneten Parametern gewichtet werden.
• Mithilfe einer derartigen Korrektur der Gierrate ω_z kann das vorausfahrende Fahrzeug 122, beispielsweise im Kontext einer Fahrassistenzfunktion zur Abstandsregelung, auch bei größeren Entfernungen frühzeitig und zuverlässig erkannt werden, selbst wenn das Motorrad 100 in leichten Schlangenlinien fährt.
• 3 zeigt ein Diagramm mit jeweiligen Verläufen der Gierrate ω_z , der Rollrate ω_x , der Längsgeschwindigkeit v_x , des auf Bewegungen zum Balancieren des Motorrads 100 zurückgehenden Gierratenanteils ω_{z 1} und der korrigierten Gierrate ${\omega }_z^{\text{'}}$

  

  während einer Geradeausfahrt des Motorrads 100, wobei sich das Motorrad 100 in Schlangenlinien fortbewegt. Es ist zu erkennen, dass die korrigierte Gierrate ${\omega }_z^{\text{'}}$

  

  im Gegensatz zur nicht korrigierten Gierrate ω_z annähernd flach verläuft.
• 4 zeigt ein Diagramm mit jeweiligen Verläufen der Gierrate ω_z , der Rollrate ω_x , der Längsgeschwindigkeit v_x , des auf Bewegungen zum Balancieren des Motorrads 100 zurückgehenden Gierratenanteils ω_{z 1} und der korrigierten Gierrate ${\omega }_z^{\text{'}}$

  

  während einer Kurvenfahrt des Motorrads 100. Typische Knicke der Gierrate ω_z , wie sie beim Einlenken in eine Kurve auftreten, sind eingekreist. Die Gierrate ω_z verläuft leicht wellig. Im Gegensatz dazu verläuft die korrigierte Gierrate ${\omega }_z^{\text{'}}$

  

  ähnlich glatt wie die Gierrate eines zweispurigen Fahrzeugs bei einer Kurvenfahrt.
• 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500, wie es durch das Steuergerät 108 aus 1 ausgeführt werden kann.
• In einem ersten Schritt 510 werden die Fahrdynamiksensordaten 110 und die Umfeldsensordaten 112 im Steuergerät 108 empfangen.
• In einem zweiten Schritt 520 wird die Gierratenkorrektur basierend auf den Sensordaten 110, 112 bestimmt, d. h. unter Verwendung der Rollrate ω_x , der Längsgeschwindigkeit v_x , der Schwerpunkthöhe l_z und der Annäherungszeit t_obj des Motorrads 100.
• In einem dritten Schritt 530 wird die korrigierte Gierrate ${\omega }_z^{\text{'}}$

  

  durch Subtrahieren der Gierratenkorrektur von der Gierrate ω_z bestimmt.
• Schließlich wird in einem vierten Schritt 540 die Trajektorie 120 unter Verwendung der korrigierten Gierrate ${\omega }_z^{\text{'}}$

  

  und der Längsgeschwindigkeit v_x bestimmt.
• Abschließend wird darauf hingewiesen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“ etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims (10)

1. Verfahren (500) zum Bestimmen einer Trajektorie (120) eines Motorrads (100), wobei das Motorrad (100) einen Fahrdynamiksensor (104) zum Erfassen eines fahrdynamischen Zustands des Motorrads (100) und ein Steuergerät (108) zum Auswerten von Sensordaten (110) des Fahrdynamiksensors (104) aufweist, wobei das Verfahren (500) umfasst: Empfangen (510) von durch den Fahrdynamiksensor (104) erzeugten Sensordaten (110) in dem Steuergerät (108), wobei die Sensordaten (110) eine Gierrate (ω_z), eine Rollrate (ω_x) und eine Längsgeschwindigkeit (v_x) des Motorrads (100) umfassen; Bestimmen (520) einer Gierratenkorrektur zum Kompensieren kleinerer Schwankungen der Gierrate (ω_z) basierend auf der Rollrate (ω_x), der Längsgeschwindigkeit (v_x) und einer Schwerpunkthöhe eines Schwerpunkts (118) des Motorrads (100); Bestimmen (530) einer korrigierten Gierrate $\left({\omega }_z^{\text{'}}\right)$

   

   durch Subtrahieren der Gierratenkorrektur von der Gierrate (ω_z); und Bestimmen (540) der Trajektorie (120) basierend auf der korrigierten Gierrate $\left({\omega }_z^{\text{'}}\right)$

   

   und der Längsgeschwindigkeit (v_x).
2. Verfahren (500) nach Anspruch 1, wobei ein Anstieg der Rollrate (ω_x) bestimmt wird; wobei basierend auf dem Anstieg der Rollrate (ω_x), der Längsgeschwindigkeit (v_x) und der Schwerpunkthöhe eine erste Gierratenkorrektur (ω_{z 1} ) bestimmt wird; wobei zum Bestimmen der korrigierten Gierrate $\left({\omega }_z^{\text{'}}\right)$

   

   die erste Gierratenkorrektur (ω_{z 1} ) von der Gierrate (ω_z) subtrahiert wird; und/oder wobei basierend auf der Rollrate (ω_x), der Längsgeschwindigkeit (v_x) und der Schwerpunkthöhe eine Gierwinkeldifferenz zwischen einem Ist-Gierwinkel und einem Ziel-Gierwinkel des Motorrads (100) bestimmt wird; wobei basierend auf der Gierwinkeldifferenz eine zweite Gierratenkorrektur bestimmt wird; wobei zum Bestimmen der korrigierten Gierrate $\left({\omega }_z^{\text{'}}\right)$

   

   die zweite Gierratenkorrektur von der Gierrate (ω_z) subtrahiert wird.
3. Verfahren (500) nach Anspruch 2, wobei die erste Gierratenkorrektur (ω_{z 1} ) bestimmt wird mit $$\frac{d{\omega }_x}{dt}\cdot \frac{l_z}{v_x},$$

   

   wobei ω_x für die Rollrate, l_z für die Schwerpunkthöhe und v_x für die Längsgeschwindigkeit steht; und/oder wobei die Gierwinkeldifferenz bestimmt wird mit $$-{\omega }_x\cdot \frac{l_z}{v_x},$$

   

   wobei ω_x für die Rollrate, l_z für die Schwerpunkthöhe und v_x für die Längsgeschwindigkeit steht.
4. Verfahren (500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Motorrad (100) einen Umfeldsensor (106) zum Erfassen eines Umfelds des Motorrads (100) aufweist; wobei durch den Umfeldsensor (106) erzeugte Sensordaten (112) in dem Steuergerät (108) empfangen werden; wobei basierend auf den Sensordaten (110, 112) eine Annäherung des Motorrads (100) an ein im Umfeld des Motorrads (100) befindliches Objekt (122) erkannt wird; wobei die Gierratenkorrektur abhängig von der Annäherung bestimmt wird.
5. Verfahren (500) nach Anspruch 4, wobei eine Annäherungszeit bestimmt wird, die das Motorrad (100) voraussichtlich braucht, um sich dem Objekt (122) bis auf eine vordefinierte Entfernung anzunähern; wobei die Gierratenkorrektur basierend auf der Annäherungszeit bestimmt wird.
6. Verfahren (500) nach Anspruch 5 in Kombination mit Anspruch 2 oder 3, wobei die zweite Gierratenkorrektur bestimmt wird mit $$\alpha \cdot \frac{x}{t_{\text{obj}}},$$

   

   wobei α für die Gierwinkeldifferenz, t_obj für die Annäherungszeit und x für einen vordefinierten Wert steht.
7. Steuergerät (108), das konfiguriert ist, um das Verfahren (500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
8. Motorradsystem (102), umfassend: einen Fahrdynamiksensor (104) zum Erfassen eines fahrdynamischen Zustands eines Motorrads (100); und das Steuergerät (108) nach Anspruch 7.
9. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer den Computer dazu veranlassen, das Verfahren (500) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
10. Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.

Images