DE102021118613A1 - Method and device for performing an evasive maneuver - Google Patents

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Nicolas Fraikin
Niklas Froehlich
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Durchführung eines Ausweichmanövers eines mehrspurigen Fahrzeugs beschrieben. Die Vorrichtung ist eingerichtet, eine Trajektorie des Fahrzeugs für das Ausweichmanöver zu ermitteln. Des Weiteren ist die Vorrichtung eingerichtet, in einer Auslenkphase der Trajektorie, bei der Räder des Fahrzeugs von der Geradeausstellung weggelenkt werden, eine Kombination aus einem automatischen Lenkeingriff und einem asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff auf die Räder des Fahrzeugs zu bewirken. Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, in einer Einlenkphase der Trajektorie, bei der die Räder des Fahrzeugs zu der Geradeausstellung hingelenkt werden, einen automatischen Lenkeingriff ohne einen asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff auf die Räder des Fahrzeugs zu bewirken.A device for performing an evasive maneuver of a multi-lane vehicle is described. The device is set up to determine a trajectory of the vehicle for the evasive maneuver. Furthermore, the device is set up to bring about a combination of an automatic steering intervention and an asymmetrical braking or acceleration intervention on the wheels of the vehicle in a deflection phase of the trajectory, in which the wheels of the vehicle are steered away from the straight-ahead position. The device is also set up to bring about an automatic steering intervention without an asymmetrical braking or acceleration intervention on the wheels of the vehicle in a turning-in phase of the trajectory, in which the wheels of the vehicle are steered to the straight-ahead position.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung eines Ausweichmanövers eines Fahrzeugs.The invention relates to a method and a corresponding device for performing an evasive maneuver by a vehicle.

Während der Fahrt eines Fahrzeugs kann es vorkommen, dass das Fahrzeug ein Ausweichmanöver durchführen muss, z.B., um einem Hindernis auszuweichen. Das Fahrzeug kann zu diesem Zweck einen Ausweichassistenten aufweisen, der den Fahrer des Fahrzeugs bei der Durchführung des Ausweichmanövers unterstützt. Insbesondere kann der Fahrer des Fahrzeugs durch einen Impuls am Lenkrad des Fahrzeugs darauf hingewiesen werden, dass das Ausweichmanöver durchzuführen ist. Ferner kann durch einen Lenk-Aktor bzw. Lenkaktuator des Fahrzeugs automatisch ein Lenkmoment zur Durchführung des Ausweichmanövers bewirkt werden.While driving a vehicle, it may happen that the vehicle has to perform an evasive maneuver, e.g. to avoid an obstacle. For this purpose, the vehicle can have an evasive assistant, which supports the driver of the vehicle in carrying out the evasive maneuver. In particular, the driver of the vehicle can be informed by an impulse on the steering wheel of the vehicle that the evasive maneuver is to be carried out. Furthermore, a steering actuator or steering actuator of the vehicle can automatically cause a steering torque to carry out the evasive maneuver.

Zur Durchführung eines Ausweichmanövers kurz vor Erreichen eines Hindernisses kann es ggf. erforderlich sein, ein relativ hohes Lenkmoment zu bewirken, was die Bereitstellung eines relativ leistungsstarken Lenkaktuators erfordert. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, ein automatisiertes und/oder assistiertes Ausweichmanöver in besonders zuverlässiger und effizienter Weise durchzuführen.In order to carry out an evasive maneuver shortly before reaching an obstacle, it may be necessary to bring about a relatively high steering torque, which requires the provision of a relatively powerful steering actuator. This document deals with the technical task of carrying out an automated and/or assisted evasive maneuver in a particularly reliable and efficient manner.

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.The object is solved by each of the independent claims. Advantageous embodiments are described inter alia in the dependent claims. It is pointed out that additional features of a patent claim dependent on an independent patent claim without the features of the independent patent claim or only in combination with a subset of the features of the independent patent claim can form a separate invention independent of the combination of all features of the independent patent claim, which can be made the subject of an independent claim, a divisional application or a subsequent application. This applies equally to the technical teachings described in the description, which can form an invention independent of the features of the independent patent claims.

Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Durchführung eines Ausweichmanövers eines mehrspurigen (insbesondere eines zweispurigen) (Kraft-) Fahrzeugs beschrieben. Das Ausweichmanöver kann dazu ausgebildet sein, einem Hindernis auf dem Fahrweg des Fahrzeugs auszuweichen. Das Hindernis kann auf Basis von Sensordaten von ein oder mehrere Umfeldsensoren (z.B. einer Kamera, einem Radarsensor, einem Lidarsensor, einem Ultraschallsensor, etc.) des Fahrzeugs erkannt worden sein. Die Vorrichtung kann ferner eingerichtet sein, eine Trajektorie des Fahrzeugs für das Ausweichmanöver zu ermitteln (unter Verwendung der Sensordaten der ein oder mehrere Umfeldsensoren). Insbesondere kann die Vorrichtung eingerichtet sein, auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs ein Hindernis auf dem Fahrweg des Fahrzeugs zu detektieren. Es kann dann in Reaktion darauf eine Trajektorie für ein Ausweichmanöver zum Ausweichen des Hindernisses ermitteln und/oder geplant werden.According to one aspect, a device for performing an evasive maneuver of a multi-lane (in particular a two-lane) (motor) vehicle is described. The evasive maneuver can be designed to avoid an obstacle on the route of the vehicle. The obstacle may have been detected on the basis of sensor data from one or more environment sensors (e.g. a camera, a radar sensor, a lidar sensor, an ultrasonic sensor, etc.) of the vehicle. The device can also be set up to determine a trajectory of the vehicle for the evasive maneuver (using the sensor data of the one or more environment sensors). In particular, the device can be set up to detect an obstacle on the route of the vehicle on the basis of the sensor data from the one or more surroundings sensors of the vehicle. In response to this, a trajectory for an avoidance maneuver to avoid the obstacle can then be determined and/or planned.

Die geplante Trajektorie für ein Ausweichmanöver umfasst typischerweise zumindest eine Auslenkphase, bei der Räder (insbesondere die Vorderräder) des Fahrzeugs von der Geradeausstellung weggelenkt werden. In einer Auslenkphase wird typischerweise ein relativ hohes effektives Lenkmoment benötigt.The planned trajectory for an evasive maneuver typically includes at least one deflection phase, in which the wheels (in particular the front wheels) of the vehicle are steered away from the straight-ahead position. A relatively high effective steering torque is typically required in a deflection phase.

Ferner umfasst die geplante Trajektorie für ein Ausweichmanöver typischerweise zumindest eine Einlenkphase, bei der die Räder (insbesondere die Vorderräder) des Fahrzeugs zu der Geradeausstellung hingelenkt werden. Das in einer Einlenkphase benötigte effektive Lenkmoment ist typischerweise niedriger als das benötigte Lenkmoment in einer Auslenkphase.Furthermore, the planned trajectory for an evasive maneuver typically includes at least one turning-in phase, in which the wheels (in particular the front wheels) of the vehicle are steered towards the straight-ahead position. The effective steering torque required in a steering-in phase is typically lower than the steering torque required in a deflection phase.

Die Vorrichtung ist eingerichtet, in einer Auslenkphase (insbesondere in allen Auslenkphasen) der Trajektorie, eine Kombination aus zumindest einem automatischen Lenkeingriff und zumindest einem asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff auf die Räder des Fahrzeugs zu bewirken. In einer (insbesondere in allen) Auslenkphase kann somit das effektive Lenkmoment zusammen durch ein oder mehrere automatische Lenkeingriffe und durch ein oder mehrere asymmetrische Brems- oder Beschleunigungseingriffe bewirkt werden. So kann in effizienter und zuverlässiger Weise das relativ hohe effektive Lenkmoment in einer Auslenkphase bewirkt werden.The device is set up to bring about a combination of at least one automatic steering intervention and at least one asymmetrical braking or acceleration intervention on the wheels of the vehicle in a deflection phase (in particular in all deflection phases) of the trajectory. In one (in particular in all) deflection phase, the effective steering torque can thus be brought about together by one or more automatic steering interventions and by one or more asymmetrical braking or acceleration interventions. In this way, the relatively high effective steering torque can be brought about in a deflection phase in an efficient and reliable manner.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, einen Lenkaktuator des Fahrzeugs anzusteuern, um die ein oder mehreren automatischen Lenkeingriffe zu bewirken. Des Weiteren kann die Vorrichtung eingerichtet sein, eine Bremse, insbesondere eine Rad- und/oder Reibbremse, oder einen Antriebsmotor des Fahrzeugs anzusteuern, um die ein oder mehreren asymmetrischen Bremseingriffe respektive die ein oder mehreren asymmetrischen Beschleunigungseingriffe zu bewirken. The device can be set up to activate a steering actuator of the vehicle in order to bring about the one or more automatic steering interventions. Furthermore, the device can be set up to control a brake, in particular a wheel and/or friction brake, or a drive motor of the vehicle in order to bring about the one or more asymmetrical braking interventions or the one or more asymmetrical acceleration interventions.

Die Räder können an der gelenkten Achse (insbesondere an der Vorderachse) des Fahrzeugs angeordnet sein. Der automatische Lenkeingriff wird typischerweise an der gelenkten Achse des Fahrzeugs bewirkt. Des Weiteren können auch die ein oder mehreren asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriffe vorteilhaft an der gelenkten Achse des Fahrzeugs bewirkt werden.The wheels can be arranged on the steered axle (in particular on the front axle) of the vehicle. The automatic steering intervention is typically effected on the steered axle of the vehicle. Furthermore, the one or more asymmetrical braking or acceleration interventions are advantageously effected on the steered axle of the vehicle.

Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, in einer Einlenkphase (insbesondere in allen Einlenkphasen) der Trajektorie, zumindest einen automatischen Lenkeingriff ohne (irgend-) einen asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff auf die Räder des Fahrzeugs zu bewirken. In den ein oder mehreren Einlenkphasen der Trajektorie kann somit auf die Verwendung von asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriffen (vollständig) verzichtet werden, um ein besonders effizientes und stabiles Einlenken des Fahrzeugs zu bewirken.The device is also set up to bring about at least one automatic steering intervention without (any) asymmetrical braking or acceleration intervention on the wheels of the vehicle in a turning-in phase (in particular in all turning-in phases) of the trajectory. In the one or more turning-in phases of the trajectory, the use of asymmetric braking or acceleration interventions can be (completely) dispensed with in order to bring about a particularly efficient and stable turning-in of the vehicle.

Die Vorrichtung kann somit eingerichtet sein, bei einem Ausweichmanöver die zusätzliche Verwendung von asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriffen auf die ein oder mehreren Auslenkphasen des Ausweichmanövers zu beschränken. So kann in besonders effizienter und zuverlässiger Weise ein stabiles (assistiertes und/oder automatisiertes) Ausweichmanöver ermöglicht werden.The device can thus be set up to limit the additional use of asymmetrical braking or acceleration interventions to the one or more deflection phases of the evasive maneuver during an evasive maneuver. In this way, a stable (assisted and/or automated) evasive maneuver can be made possible in a particularly efficient and reliable manner.

Die Trajektorie kann das effektive Lenkmoment (das zum Fahren entlang der Trajektorie gestellt werden muss) als Funktion der Position bzw. des Weges des Fahrzeugs oder als Funktion der Zeit anzeigen. Insbesondere kann die Trajektorie den Querversatz des Fahrzeugs bei dem Ausweichmanöver als Funktion des Weges bzw. der Zeit anzeigen. Aus dem Querversatz kann auf das Lenkmoment geschlossen werden, das erforderlich ist, um den Querversatz des Fahrzeugs zu bewirken.The trajectory can indicate the effective steering torque (which must be provided to drive along the trajectory) as a function of the vehicle's position or path, or as a function of time. In particular, the trajectory can indicate the transverse offset of the vehicle during the evasive maneuver as a function of the distance or time. The steering torque that is required to bring about the lateral offset of the vehicle can be deduced from the lateral offset.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, in der Auslenkphase (insbesondere in allen Auslenkphasen) der Trajektorie das effektive Lenkmoment auf einen ersten Anteil, der durch den automatischen Lenkeingriff bewirkt wird, und auf einen zweiten Anteil, der durch den asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff bewirkt wird, aufzuteilen. Des Weiteren kann die Vorrichtung eingerichtet sein, in der Einlenkphase der Trajektorie das effektive Lenkmoment vollständig den ein oder mehreren automatischen Lenkeingriffen zuzuweisen. Durch die eindeutige Zuweisung von Anteilen des zu stellenden Lenkmoments auf die automatischen Lenkeingriffe bzw. auf die asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriffe kann das (assistierte und/oder automatisierte) Ausweichmanöver in besonders zuverlässiger und präziser Weise umgesetzt werden.The device can be set up, in the deflection phase (in particular in all deflection phases) of the trajectory, the effective steering torque to a first component, which is caused by the automatic steering intervention, and to a second component, which is caused by the asymmetrical braking or acceleration intervention, split up. Furthermore, the device can be set up to allocate the effective steering torque completely to the one or more automatic steering interventions in the turning-in phase of the trajectory. The (assisted and/or automated) evasive maneuver can be implemented in a particularly reliable and precise manner by clearly assigning proportions of the steering torque to be set to the automatic steering interventions or to the asymmetrical braking or acceleration interventions.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, einen asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff derart zu bewirken, dass einseitig entweder nur ein oder mehrere rechts-seitige Räder oder nur ein oder mehrere links-seitige Räder des Fahrzeugs verzögert oder beschleunigt werden. Bei einem asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff kann somit ein Bremseingriff oder ein Beschleunigungseingriff einseitig auf eine Seite (z.B. auf die rechte Seite oder auf die linke Seite) des Fahrzeugs beschränkt sein. So kann in besonders zuverlässiger und effektiver Weise ein Giermoment auf das Fahrzeug bewirkt werden, das zu dem effektiven Lenkmoment des Fahrzeugs beiträgt.The device can be set up to bring about an asymmetrical braking or acceleration intervention in such a way that either only one or more wheels on the right-hand side or only one or more wheels on the left-hand side of the vehicle are decelerated or accelerated on one side. In the case of an asymmetrical braking or acceleration intervention, a braking intervention or an acceleration intervention can therefore be limited to one side (e.g. to the right side or to the left side) of the vehicle. In this way, a yaw moment can be brought about on the vehicle in a particularly reliable and effective manner, which contributes to the effective steering moment of the vehicle.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, während das Fahrzeug auf das Hindernis zufährt, wiederholt (insbesondere periodisch) eine (aktualisierte) Trajektorie zu planen. An einem Auslösezeitpunkt kann detektiert werden, dass der Fahrer des Fahrzeugs die Durchführung des Ausweichmanövers eingeleitet hat (z.B., indem der Fahrer das Lenkrad des Fahrzeugs in Richtung der geplanten Trajektorie betätigt hat). In Reaktion darauf können dann die ein oder mehreren Lenkeingriffe und die ein oder mehreren asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriffe gemäß der für den Auslösezeitpunkt geplanten Trajektorie bewirken werden. Durch die wiederholte Aktualisierung der geplanten Trajektorie für ein Ausweichmanöver kann die Güte des Ausweichmanövers weiter erhöht werden. The device can be set up to repeatedly (in particular periodically) plan an (updated) trajectory while the vehicle is driving towards the obstacle. At a trigger time it can be detected that the driver of the vehicle has initiated the implementation of the evasive maneuver (e.g. by the driver operating the steering wheel of the vehicle in the direction of the planned trajectory). In response to this, the one or more steering interventions and the one or more asymmetrical braking or acceleration interventions can then be brought about according to the trajectory planned for the triggering time. The quality of the evasive maneuver can be further increased by repeatedly updating the planned trajectory for an evasive maneuver.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst.According to a further aspect, a (road) motor vehicle (in particular a passenger car or a truck or a bus) is described which comprises the device described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Durchführung eines Ausweichmanövers eines mehrspurigen Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren umfasst das Planen einer Trajektorie des Fahrzeugs für das Ausweichmanöver (z.B., um einem vorausliegenden Hindernis auszuweichen). Des Weiteren umfasst das Verfahren das Bewirken, in einer Auslenkphase (insbesondere in allen Auslenkphasen) der Trajektorie, bei der Räder (insbesondere die Vorderräder) des Fahrzeugs von der Geradeausstellung weggelenkt werden, einer Kombination aus ein oder mehreren automatischen Lenkeingriffen und ein oder mehreren asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriffen auf Räder des Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst ferner das Bewirken, in einer Einlenkphase (insbesondere in allen Einlenkphasen) der Trajektorie, bei der die (Vorder-) Räder des Fahrzeugs zu der Geradeausstellung hingelenkt werden, ein oder mehrerer automatischer Lenkeingriffe ohne (irgend-) einen asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff auf Räder des Fahrzeugs.According to a further aspect, a method for performing an evasive maneuver of a multi-lane vehicle is described. The method includes planning a trajectory of the vehicle for the evasive maneuver (e.g., to avoid an upcoming obstacle). Furthermore, the method includes the effecting, in a deflection phase (in particular in all deflection phases) of the trajectory, in which the wheels (in particular the front wheels) of the vehicle are steered away from the straight-ahead position, a combination of one or more automatic steering interventions and one or more asymmetrical braking - or acceleration interventions on the wheels of the vehicle. The method also includes causing one or more automatic steering interventions without (any) asymmetrical braking or Acceleration intervention on the wheels of the vehicle.

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.According to a further aspect, a software (SW) program is described. The SW program can be set up to run on a Pro processor (eg on a control unit of a vehicle) and thereby to carry out the method described in this document.

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.According to a further aspect, a storage medium is described. The storage medium can comprise a SW program which is set up to be executed on a processor and thereby to carry out the method described in this document.

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. Ferner sind in Klammern aufgeführte Merkmale als optionale Merkmale zu verstehen.It should be noted that the methods, devices and systems described in this document can be used both alone and in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, devices and systems described in this document can be combined with one another in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined with one another in many different ways. Furthermore, features listed in brackets are to be understood as optional features.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

  • 1 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs;
  • 2 eine beispielhafte Trajektorie für ein Ausweichmanöver; und
  • 3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Durchführung eines Ausweichmanövers.
The invention is described in more detail below using exemplary embodiments. show it
  • 1 exemplary components of a vehicle;
  • 2 an exemplary trajectory for an evasive maneuver; and
  • 3 a flowchart of an exemplary method for performing an evasive maneuver.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument damit, ein automatisiertes und/oder assistiertes Ausweichmanöver in besonders effizienter und zuverlässiger Weise durchzuführen. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein Fahrzeug 100, das ein oder mehrere Umfeldsensoren 102 umfasst. Beispielhafte Umfeldsensoren 102 sind eine Kamera, ein Radarsensor, ein Lidarsensor, ein Ultraschallsensor, etc.As explained at the outset, the present document deals with carrying out an automated and/or assisted evasive maneuver in a particularly efficient and reliable manner. In this context shows 1 a vehicle 100 that includes one or more environment sensors 102 . Exemplary environment sensors 102 are a camera, a radar sensor, a lidar sensor, an ultrasonic sensor, etc.

Eine Steuereinheit 101 (bzw. eine Steuer-Vorrichtung) des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, die von den ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 erfassten Sensordaten auszuwerten, um ein oder mehrere Objekte im Umfeld des Fahrzeugs 100 zu detektieren. Die Steuereinheit 101 kann insbesondere eingerichtet sein, auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 ein Hindernis zu erkennen, dem das Fahrzeug 100 ausweichen muss. Es kann dann von der Steuereinheit 101 eine Trajektorie ermittelt werden, entlang der das Fahrzeug 100 an dem Hindernis vorbeigeführt werden kann. Die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs 100 kann dabei automatisiert in Abhängigkeit von der ermittelten Trajektorie durch die Steuereinheit 101 bewirkt werden.A control unit 101 (or a control device) of the vehicle 100 can be set up to evaluate the sensor data recorded by the one or more surroundings sensors 102 in order to detect one or more objects in the surroundings of the vehicle 100 . The control unit 101 can in particular be set up to recognize an obstacle which the vehicle 100 has to avoid on the basis of the sensor data of the one or more surroundings sensors 102 . A trajectory along which vehicle 100 can be guided past the obstacle can then be determined by control unit 101 . The longitudinal and/or lateral guidance of the vehicle 100 can be brought about automatically by the control unit 101 as a function of the determined trajectory.

Das Fahrzeug 100 kann eine Fahrerassistenzfunktion aufweisen, die den Fahrer des Fahrzeugs 100 bei der Durchführung des Ausweichmanövers unterstützt. Die Fahrerassistenzfunktion kann z.B. ausgebildet sein, ein haptisches Signal an dem Lenkrad des Fahrzeugs 100 zu bewirken, um den Fahrer des Fahrzeugs 100 darauf hinzuweisen, dass ein Ausweichmanöver durchzuführen ist. Des Weiteren kann die Fahrerassistenzfunktion ausgebildet sein, den Fahrer bei der Lenkung des Fahrzeugs 100 zu unterstützen. Zu diesem Zweck kann das Fahrzeug 100 einen Lenk-Aktor bzw. Lenkaktuator 103 umfassen, der ausgebildet ist, ein Lenkmoment zu bewirken.The vehicle 100 can have a driver assistance function that supports the driver of the vehicle 100 in carrying out the evasive maneuver. The driver assistance function can be designed, for example, to cause a haptic signal on the steering wheel of vehicle 100 in order to inform the driver of vehicle 100 that an evasive maneuver is to be carried out. Furthermore, the driver assistance function can be designed to support the driver in steering vehicle 100 . For this purpose, the vehicle 100 can include a steering actuator or steering actuator 103 which is designed to bring about a steering torque.

2 zeigt eine beispielhafte Trajektorie 200 zur Durchführung eines Ausweichmanövers. Insbesondere zeigt 2 ein Hindernis 210 auf dem Fahrweg des Fahrzeugs 100. Das Hindernis 210 kann auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 detektiert werden. Fermer kann auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 die Trajektorie 200 ermittelt werden, entlang der das Fahrzeug 100 geführt werden kann bzw. sollte, um dem Hindernis 210 auszuweichen. Die Trajektorie 200 kann dabei den Querversatz 201 des Fahrzeugs 100 relativ zu dem ursprünglichen Fahrweg des Fahrzeugs 100, als Funktion des Weges bzw. der Zeit 202 anzeigen. 2 shows an exemplary trajectory 200 for performing an avoidance maneuver. In particular shows 2 an obstacle 210 on the travel path of vehicle 100. Obstacle 210 can be detected on the basis of the sensor data from one or more surroundings sensors 102. Furthermore, the trajectory 200 along which the vehicle 100 can or should be guided in order to avoid the obstacle 210 can be determined on the basis of the sensor data of the one or more surroundings sensors 102 . The trajectory 200 can display the transverse offset 201 of the vehicle 100 relative to the original route of the vehicle 100 as a function of the route or the time 202 .

Die Trajektorie 200 für ein Ausweichmanöver weist zumindest eine Auslenkphase 211 auf, in der typischerweise ein relativ hohes Lenkmoment aufgebracht werden muss, um die Räder 221, 222 des Fahrzeugs 100 aus der Geradeausstellung in eine ausgelenkte Stellung zu überführen, und um dadurch das Fahrzeug 100 entlang der geplanten Trajektorie 200 zu führen. Des Weiteren weist die Trajektorie 200 zumindest eine Einlenkphase 212 auf, in der die Räder 221, 222 des Fahrzeugs 100 aus der ausgelenkten Stellung zurück in die Geradeausstellung gebracht werden. Das dafür erforderliche Lenkmoment ist typischerweise wesentlich niedriger als das Lenkmoment während der vorhergehenden Auslenkphase 211.Trajectory 200 for an evasive maneuver has at least one deflection phase 211, in which a relatively high steering torque must typically be applied in order to move wheels 221, 222 of vehicle 100 from the straight-ahead position into a deflected position, and thereby move vehicle 100 along of the planned trajectory 200 to guide. Furthermore, the trajectory 200 has at least one turning-in phase 212, in which the wheels 221, 222 of the vehicle 100 are brought back from the deflected position to the straight-ahead position. The steering torque required for this is typically significantly lower than the steering torque during the previous deflection phase 211.

Die Steuereinheit 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, in der Auslenkphase 211 zusätzlich zu dem Lenk-Aktor 103 auch eine asymmetrische Verzögerung bzw. Beschleunigung des rechten Rades 222 und/oder des linken Rades 221 der gelenkten Achse (insbesondere der Vorderachse) des Fahrzeugs 100 zu bewirken. Durch die asymmetrische Verzögerung bzw. Beschleunigung der Räder 221, 222 kann ein Giermoment bewirkt werden, dass das Lenkmoment des Lenk-Aktors 103 bei der Lenkung des Fahrzeugs 100 unterstützt. Als Folge daraus kann auch mit einem Lenk-Aktor 103, der eine relativ geringe Lenkleistung aufweist, während der ein oder mehreren Auslenkphasen 211 ein relativ hohes effektives Lenkmoment bewirkt werden. Andererseits kann während der ein oder mehreren Einlenkphasen 212 das erforderliche Lenkmoment allein durch den Lenk-Aktor 103 bewirkt werden.The control unit 101 of the vehicle 100 can be set up, in addition to the steering actuator 103, also an asymmetrical deceleration or acceleration of the right wheel 222 and/or the left wheel 221 of the steered axle (in particular the front axle) of the vehicle 100 in the deflection phase 211 to effect. The asymmetric deceleration or acceleration of the wheels 221, 222 can cause a yawing moment be that the steering torque of the steering actuator 103 supports the steering of the vehicle 100. As a result of this, a relatively high effective steering torque can also be brought about during the one or more deflection phases 211 with a steering actuator 103 which has a relatively low steering power. On the other hand, the required steering torque can be brought about solely by the steering actuator 103 during the one or more steering phases 212 .

Es kann somit ein relativ leistungsschwacher Lenkaktuator 103 verwendet werden, der während einer Auslenkphase 211 durch einseitiges Anbremsen und/oder Beschleunigen unterstützt wird. Insbesondere kann das relativ große effektive Lenkmoment während einer Auslenkphase 211 durch eine Kombination aus Lenkmoment und einseitigem Anbremsen oder Beschleunigen bewirkt werden. Andererseits kann das Einlenken (allein) durch den Lenkaktuator 103 (ohne einseitigem Bremsen oder Beschleunigen) erfolgen. So kann in kosteneffektiver Weise ein relativ klein dimensionierter Lenkaktuator 103 verwendet werden. Ferner können der Bremsaktuator 104 und/oder der Antriebsmotor im Vergleich zu dem Lenkaktuator 103 relativ schnell angesteuert werden, wodurch die Dynamik des Ausweichmanövers erhöht werden kann. Insbesondere kann so der Aufbau der Querdynamik beschleunigt werden, was eine Erhöhung des maximal möglichen Querversatzes 201 des Fahrzeugs 100 für ein Ausweichmanöver ermöglicht.A relatively low-power steering actuator 103 can thus be used, which is supported during a deflection phase 211 by braking and/or accelerating on one side. In particular, the relatively large effective steering torque can be brought about during a deflection phase 211 by a combination of steering torque and one-sided braking or acceleration. On the other hand, the steering can be done (alone) by the steering actuator 103 (without braking or accelerating on one side). In this way, a relatively small-sized steering actuator 103 can be used in a cost-effective manner. Furthermore, the brake actuator 104 and/or the drive motor can be controlled relatively quickly compared to the steering actuator 103, as a result of which the dynamics of the evasive maneuver can be increased. In particular, the development of the lateral dynamics can be accelerated in this way, which allows an increase in the maximum possible lateral offset 201 of the vehicle 100 for an evasive maneuver.

Im Rahmen des Betriebs eines Ausweichassistenten des Fahrzeugs 100 kann somit der Fahrer auf ein erkanntes Hindernis 210 zufahren. Dabei werden kontinuierlich Lenk- und Brems- bzw. Beschleunigungseingriffe für eine mögliche Ausweichreaktion (d.h. für eine Ausweich-Trajektorie 200) geplant. In Reaktion auf ein Anlenken des Fahrers in dem Ausweichraum beginnt eine Auslenkphase 211 und das Fahrzeug 100 wird einseitig angebremst (bzw. beschleunigt) und durch ein Lenkmoment des Lenkaktuators 103 unterstützt. Das Einlenken erfolgt aufgrund der reduzierten Querdynamik-Anforderung allein durch den Lenkaktuator 103.As part of the operation of an avoidance assistant of the vehicle 100, the driver can therefore drive towards a recognized obstacle 210. In the process, steering and braking or acceleration interventions are continuously planned for a possible evasive reaction (i.e. for an evasive trajectory 200). A deflection phase 211 begins in response to the driver steering into the avoidance space and vehicle 100 is braked (or accelerated) on one side and assisted by a steering torque of steering actuator 103 . Due to the reduced lateral dynamics requirement, steering is carried out solely by steering actuator 103.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines (ggf. Computer-implementierten) Verfahrens 300 zur Durchführung eines Ausweichmanövers eines mehrspurigen (insbesondere eines zweispurigen) Fahrzeugs 100. Das Verfahren 300 kann durch eine Steuereinheit 101 des Fahrzeugs 100 ausgeführt werden. Das Verfahren 300 umfasst das Planen 301 einer Trajektorie 200 des Fahrzeugs 100 für das Ausweichmanöver. Die Trajektorie 200 kann auf Basis von Sensordaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 des Fahrzeugs 100 geplant werden. Dabei weist die Trajektorie 200 typischerweise zumindest eine Auslenkphase 211 auf, bei der (insbesondere die gelenkten) Räder 211, 222 des Fahrzeugs 100 von der Geradeausstellung weggelenkt werden. Des Weiteren weist die Trajektorie 200 typischerweise zumindest eine (direkt daran anschließende) Einlenkphase 212 auf, bei der die Räder 221, 222 des Fahrzeugs 100 zu der Geradeausstellung hingelenkt werden. 3 1 shows a flow chart of a (possibly computer-implemented) method 300 for performing an evasive maneuver of a multi-lane (in particular a two-lane) vehicle 100 . Method 300 includes planning 301 a trajectory 200 of vehicle 100 for the evasive maneuver. The trajectory 200 can be planned on the basis of sensor data from one or more surroundings sensors 102 of the vehicle 100 . In this case, the trajectory 200 typically has at least one deflection phase 211, in which (in particular the steered) wheels 211, 222 of the vehicle 100 are steered away from the straight-ahead position. Furthermore, the trajectory 200 typically has at least one (immediately subsequent) turn-in phase 212, in which the wheels 221, 222 of the vehicle 100 are steered towards the straight-ahead position.

Eine typische Trajektorie für ein Ausweichmanöver, bei der das Fahrzeug 100 z.B. auf eine Nachbarfahrspur geführt wird, weist eine Abfolge von einer Auslenkphase 211 (in eine erste Richtung), einer anschließenden Einlenkphase 212, einer weiteren Auslenkphase (211 (in die entgegengesetzte Richtung zu der ersten Richtung), und einer anschließenden Einlenkphase 212 auf.A typical trajectory for an evasive maneuver, in which vehicle 100 is guided, for example, into an adjacent lane, has a sequence of a deflection phase 211 (in a first direction), a subsequent turn-in phase 212, a further deflection phase (211 (in the opposite direction to the first direction), and a subsequent turn-in phase 212.

Das Verfahren 300 umfasst ferner das Bewirken 302, in einer Auslenkphase 211 (insbesondere in allen Auslenkphasen 211) der Trajektorie 200, einer Kombination aus einem automatischen Lenkeingriff und einem asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff auf die (gelenkten) Räder 221, 222 des Fahrzeugs 100. In den ein oder mehreren Auslenkphasen 211 der Ausweich-Trajektorie 200 können somit automatische Lenkeingriffe (die von dem Lenkaktuator 103 bewirkt werden) und asymmetrische Brems- oder Beschleunigungseingriffe (die durch eine Bremse 104 bzw. durch einen Antriebsmotor des Fahrzeug 100 bewirkt werden) gemeinsam genutzt werden, um ein relativ großes effektives Lenkmoment für die jeweilige Auslenkphase 211 bereitzustellen.Method 300 further includes causing 302, in a deflection phase 211 (in particular in all deflection phases 211) of trajectory 200, a combination of an automatic steering intervention and an asymmetrical braking or acceleration intervention on the (steered) wheels 221, 222 of vehicle 100. In the one or more deflection phases 211 of the avoidance trajectory 200, automatic steering interventions (which are effected by the steering actuator 103) and asymmetrical braking or acceleration interventions (which are effected by a brake 104 or by a drive motor of the vehicle 100) can be used together be in order to provide a relatively large effective steering torque for the respective deflection phase 211.

Das Verfahren 300 umfasst ferner das Bewirken 303, in einer Einlenkphase 212 (insbesondere in allen Einlenkphasen 212) der Trajektorie 200, eines automatischen Lenkeingriffs ohne einen asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff auf die (gelenkten) Räder 221, 222 des Fahrzeugs 100. In den ein oder mehreren Einlenkphasen 212 der Ausweich-Trajektorie 200 kann somit auf die Verwendung von asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriffen verzichtet werden. Insbesondere kann die Fahrt entlang der Trajektorie 200 in den ein oder mehreren Einlenkphasen 212 allein anhand von automatischen Lenkeingriffen (durch den Lenkaktuator 103), ggf. in Kombination mit manuellen Lenkeingriffen durch den Fahrer, bewirkt werden.The method 300 also includes the effecting 303, in a Einlenkphase 212 (in particular in all Einlenkphases 212) of the trajectory 200, an automatic steering intervention without an asymmetric braking or acceleration intervention on the (steered) wheels 221, 222 of the vehicle 100. In the one or several turning-in phases 212 of the avoidance trajectory 200, the use of asymmetrical braking or acceleration interventions can thus be dispensed with. In particular, driving along the trajectory 200 in the one or more turning phases 212 can be brought about solely by means of automatic steering interventions (by the steering actuator 103), possibly in combination with manual steering interventions by the driver.

Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann ein assistiertes und/oder automatisiertes Ausweichmanöver in besonders effizienter und sicherer Weise durchgeführt werden.The measures described in this document allow an assisted and/or automated evasive maneuver to be carried out in a particularly efficient and safe manner.

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.The present invention is not limited to the exemplary embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and the figures only show the principle of the above as an example proposed methods, devices and systems are intended to illustrate.

Claims (9)

Vorrichtung (101) zur Durchführung eines Ausweichmanövers eines mehrspurigen Fahrzeugs (100); wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - eine Trajektorie (200) des Fahrzeugs (100) für das Ausweichmanöver zu ermitteln; - in einer Auslenkphase (211) der Trajektorie (200), bei der Räder (221, 222) des Fahrzeugs (100) von einer Geradeausstellung weggelenkt werden, eine Kombination aus einem automatischen Lenkeingriff und einem asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff auf die Räder (221, 222) des Fahrzeugs (100) zu bewirken; und - in einer Einlenkphase (212) der Trajektorie (200), bei der die Räder (221, 222) des Fahrzeugs (100) zu der Geradeausstellung hingelenkt werden, einen automatischen Lenkeingriff ohne einen asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff auf die Räder (221, 222) des Fahrzeugs (100) zu bewirken.Device (101) for performing an evasive maneuver of a multi-lane vehicle (100); wherein the device (101) is set up - to determine a trajectory (200) of the vehicle (100) for the evasive maneuver; - in a deflection phase (211) of the trajectory (200), in which the wheels (221, 222) of the vehicle (100) are deflected away from a straight-ahead position, a combination of an automatic steering intervention and an asymmetrical braking or acceleration intervention on the wheels (221 , 222) of the vehicle (100); and - in a turn-in phase (212) of the trajectory (200), in which the wheels (221, 222) of the vehicle (100) are steered to the straight-ahead position, an automatic steering intervention without an asymmetrical braking or acceleration intervention on the wheels (221, 222 ) of the vehicle (100). Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 1, wobei - die Trajektorie (200) ein effektives Lenkmoment als Funktion einer Position des Fahrzeugs (100) oder als Funktion der Zeit (202) anzeigt, um das Ausweichmanöver durchzuführen; und - die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, in der Auslenkphase (211) der Trajektorie (200) das effektive Lenkmoment auf einen ersten Anteil, der durch den automatischen Lenkeingriff bewirkt wird, und auf einen zweiten Anteil, der durch den asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff bewirkt wird, aufzuteilen.Device (101) according to claim 1 , wherein - the trajectory (200) indicates an effective steering torque as a function of a position of the vehicle (100) or as a function of time (202) in order to carry out the evasive maneuver; and - the device (101) is set up, in the deflection phase (211) of the trajectory (200), the effective steering torque to a first component, which is caused by the automatic steering intervention, and to a second component, which is caused by the asymmetrical braking or Acceleration intervention is effected to split. Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, in der Einlenkphase (212) der Trajektorie (200) das effektive Lenkmoment vollständig dem automatischen Lenkeingriff zuzuweisen.Device (101) according to claim 1 , wherein the device (101) is set up to fully assign the effective steering torque to the automatic steering intervention in the steering-in phase (212) of the trajectory (200). Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, den asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff derart zu bewirken, dass einseitig nur ein oder mehrere rechts-seitige Räder (222) oder nur ein oder mehrere links-seitige Räder (221) des Fahrzeugs (100) verzögert oder beschleunigt werden.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up to bring about the asymmetrical braking or acceleration intervention in such a way that on one side only one or more right-side wheels (222) or only one or more left-side Wheels (221) of the vehicle (100) are decelerated or accelerated. Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die Räder (221, 222) an einer gelenkten Achse des Fahrzeugs (100) angeordnet sind; und - der automatische Lenkeingriff an der gelenkten Achse des Fahrzeugs (100) bewirkt wird.Device (101) according to any one of the preceding claims, wherein - the wheels (221, 222) are arranged on a steered axle of the vehicle (100); and - the automatic steering intervention is effected on the steered axle of the vehicle (100). Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - einen Lenkaktuator (103) des Fahrzeugs (100) anzusteuern, um den automatischen Lenkeingriff zu bewirken; und/oder - eine Bremse (104), insbesondere eine Rad- und/oder Reibbremse, oder einen Antriebsmotor des Fahrzeugs (100) anzusteuern, um den asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff zu bewirken.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up - To control a steering actuator (103) of the vehicle (100) in order to bring about the automatic steering intervention; and or - to control a brake (104), in particular a wheel and/or friction brake, or a drive motor of the vehicle (100) in order to bring about the asymmetrical braking or acceleration intervention. Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - auf Basis von Sensordaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (102) des Fahrzeugs (100) ein Hindernis (210) auf einem Fahrweg des Fahrzeugs (100) zu detektieren; und - in Reaktion darauf eine Trajektorie für ein Ausweichmanöver zum Ausweichen des Hindernisses (210) zu ermitteln.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up - to detect an obstacle (210) on a route of the vehicle (100) on the basis of sensor data from one or more environment sensors (102) of the vehicle (100); and - in response to this, to determine a trajectory for an evasive maneuver to avoid the obstacle (210). Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 7, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - während das Fahrzeug (100) auf das Hindernis (210) zufährt, wiederholt eine Trajektorie (200) zu planen; - an einem Auslösezeitpunkt zu detektieren, dass ein Fahrer des Fahrzeugs (100) die Durchführung des Ausweichmanövers eingeleitet hat; und - in Reaktion darauf, die Lenkeingriffe und den asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff gemäß der für den Auslösezeitpunkt geplanten Trajektorie (200) zu bewirken.Device (101) according to claim 7 , wherein the device (101) is set up, - to repeatedly plan a trajectory (200) while the vehicle (100) is driving towards the obstacle (210); - to detect at a triggering time that a driver of the vehicle (100) has initiated the implementation of the evasive maneuver; and - in response to this, bringing about the steering interventions and the asymmetrical braking or acceleration intervention according to the trajectory (200) planned for the triggering time. Verfahren (300) zur Durchführung eines Ausweichmanövers eines mehrspurigen Fahrzeugs (100); wobei das Verfahren (300) umfasst, - Planen (301) einer Trajektorie (200) des Fahrzeugs (100) für das Ausweichmanöver; - Bewirken (302), in einer Auslenkphase (211) der Trajektorie (200), bei der Räder (221, 222) des Fahrzeugs (100) von einer Geradeausstellung weggelenkt werden, einer Kombination aus einem automatischen Lenkeingriff und einem asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff auf die Räder (221, 222) des Fahrzeugs (100); und - Bewirken (303), in einer Einlenkphase (212) der Trajektorie (200), bei der die Räder (221, 222) des Fahrzeugs (100) zu der Geradeausstellung hingelenkt werden, eines automatischen Lenkeingriffs ohne einen asymmetrischen Brems- oder Beschleunigungseingriff auf die Räder (221, 222) des Fahrzeugs (100).Method (300) for performing an evasive maneuver of a multi-lane vehicle (100); the method (300) comprising - Planning (301) of a trajectory (200) of the vehicle (100) for the evasive maneuver; - Effecting (302), in a deflection phase (211) of the trajectory (200), in which the wheels (221, 222) of the vehicle (100) are deflected away from a straight-ahead position, a combination of an automatic steering intervention and an asymmetrical braking or acceleration intervention to the wheels (221, 222) of the vehicle (100); and - Effecting (303), in a turn-in phase (212) of the trajectory (200), in which the wheels (221, 222) of the vehicle (100) are steered to the straight-ahead position, an automatic steering intervention without an asymmetrical braking or acceleration intervention on the Wheels (221, 222) of the vehicle (100).
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