EP3703989A1 - Fahrerassistenzsystem für ein zumindest teilweise automatisch fahrendes kraftfahrzeug, kraftfahrzeug und verfahren zum regeln einer fahrdynamik - Google Patents

Fahrerassistenzsystem für ein zumindest teilweise automatisch fahrendes kraftfahrzeug, kraftfahrzeug und verfahren zum regeln einer fahrdynamik

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EP3703989A1
EP3703989A1 EP18796907.6A EP18796907A EP3703989A1 EP 3703989 A1 EP3703989 A1 EP 3703989A1 EP 18796907 A EP18796907 A EP 18796907A EP 3703989 A1 EP3703989 A1 EP 3703989A1
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EP
European Patent Office
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motor vehicle
environment
control
driver assistance
assistance system
Prior art date
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Pending
Application number
EP18796907.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Hoedt
Ulrich Hofmann
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Audi AG
Volkswagen AG
Original Assignee
Audi AG
Volkswagen AG
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Publication date
Application filed by Audi AG, Volkswagen AG filed Critical Audi AG
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • Driver assistance system for an at least partially automatically moving motor vehicle, motor vehicle and method for regulating a driving dynamics
  • the invention relates to a driver assistance system for an at least partially automatically moving motor vehicle, wherein the driver assistance system has at least one environment detection means, which is designed to detect at least a portion of an environment of the motor vehicle, an evaluation device which is designed, depending on the detected at least a region of the environment to determine a target trajectory to be traveled by the motor vehicle and a driving dynamics control system with a control device which is designed to regulate the desired trajectory determined by the evaluation device.
  • the invention also includes a motor vehicle with such a driver assistance system and a method for regulating a driving dynamics of a motor vehicle.
  • DE 10 2012 203 187 A1 describes a method and a device for detecting and adapting movement trajectories of motor vehicles.
  • this method deals with determining an optimal avoidance trajectory. For this purpose, an intersection of the possible avoidance trajectories with the physically possible movement trajectories is formed, which result from the driving dynamics characteristics of the motor vehicle and the coefficient of friction between tire and roadway up to a maximum possible limit friction value. The trajectory to be traveled is then selected from this intersection. According to this selected movement trajectory can then brake or steering interventions the goal of driver assistance or the correction of the driver specifications are made or fully automated braking and steering intervention.
  • motor vehicles are also known from the prior art, in which an automatic guidance can also be independent of the presence of a possible collision situation, such as motor vehicles, which are capable of highly automated or autonomous driving, or even motor vehicles, the automatic driving at least temporarily in certain situations, such as on highways or in automatic parking, or the like.
  • a nominal trajectory is usually determined on the basis of the environment of the motor vehicle detected by environment sensors, which is to be traveled by the motor vehicle.
  • the target trajectory determined by a path planning device is transferred to a controller which adjusts the desired trajectory.
  • a vehicle dynamics control therefore has the task of regulating a trajectory which is made available by the path planning.
  • a driver assistance system should not only be understood to mean a system for assisting a driver, but also systems which are designed for completely autonomous driving, in particular without the need for a driver who himself undertakes driving tasks.
  • the rule of such a vehicle dynamics control usually has a fixed parameter set that has a significant effect on how dynamically the trajectory provided by the path planning is adjusted. If these parameters of the parameter set are set very hard in the system dynamic sense, the trajectory is adjusted very accurately and follow even with small deviations from the desired trajectory strong vehicle reactions that are expressed in high Girate and lateral accelerations. However, these strong reactions have a negative impact on ride comfort. On the other hand, with a soft interpretation of the parameters, the effects on deviations from the desired trajectory are lower and thus the comfort significantly higher. Disadvantageously, however, then by this soft adjustment of the controller parameters, the accuracy with respect to to be regulated target trajectory significantly lower.
  • Object of the present invention is therefore to provide a driver assistance system, a motor vehicle and a method for controlling a driving dynamics of an at least partially automatically moving motor vehicle, which make it possible to better reconcile the discrepancy between safety and comfort when adjusting a given target trajectory ,
  • This object is achieved by a driver assistance system, a motor vehicle and a method for regulating a driving dynamics with the features according to the respective independent claims.
  • Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figures.
  • the invention is based on the recognition that the problem of the discrepancy between safety and comfort results from the fact that the path planning determines depending on the detected environment a desired trajectory, which is then adjusted by the controller, which disadvantageously no direct communication between the controller and the environment perception can take place. Accordingly, the rule can not judge in which situation the transferred target trajectory must be adjusted as accurately as possible and in which situations even larger deviations from this target trajectory would be acceptable in favor of comfort.
  • This knowledge can now be advantageously used to encode this information in a corresponding free range value, which can then be transferred to the controller, which can thus advantageously adapt the control strategy according to the transferred free range value.
  • This free range value transferred to the regulator device can therefore reflect, for example, the size of the free-running environment, ie the surrounding area of the motor vehicle which can be driven freely without risk of collision or accident risk.
  • the regulator device can thus advantageously set the control-influencing parameters in a critical situation represented by the free range value, for example the controller parameters of the controller so that the desired trajectory is adjusted as accurately as possible, ie very hard in the system dynamic sense
  • the controller can set the controller parameters in such a way that the desired trajectory is adjusted in a very comfortable manner, that is to say the controller parameters are set very softly in the system dynamic sense.
  • control device is now advantageously able to adjust the current environment situation, which can be represented by the free range value, when adjusting the desired trajectory to take into account the adjustment of this target trajectory always as comfortable as possible, without having to take any security risks.
  • the at least one surrounding detection means can be designed as any environment sensor.
  • the driver assistance system can also have several surroundings detection means.
  • environment sensing means can so For example, cameras, laser scanners, radar sensors, ultrasonic sensors, or the like.
  • these may be designed to detect only a portion of the environment around the motor vehicle, such as the front area, or completely cover the environment around the motor vehicle and thus have a total detection range, the environment of the motor vehicle in a full angle, ie 360 ° to the motor vehicle covers.
  • the evaluation device for carrying out a single task may have different modules.
  • it can have an environment modeling module which determines the at least one free space value as a function of the environment data acquired by the sensors.
  • the environment modeling module can additionally also create an environment model depending on the environmental data acquired by the sensors, which can be used to determine the free space value or other variables.
  • the environment model can also be transmitted to a path planning device, which can represent a further module of the evaluation device, which determines the desired trajectory based thereon.
  • a trajectory is defined as a trajectory that describes the spatial position of the motor vehicle or a point of the motor vehicle as a function of time.
  • the evaluation device can have a corresponding path planning device.
  • the target trajectory determined on the basis of the detected environment by the evaluation device or its path planning device can be determined in accordance with methods known from the prior art.
  • the determination of the desired trajectory can be determined, for example, as a function of a predefined navigation destination, the road course, a maximum permissible maximum speed, as well as on the basis of the surroundings detection, ie as a function of the lane course detected by the surroundings detection, obstacles, other road users or the like.
  • the target trajectory is determined in particular so that the motor vehicle always remains in the driving dynamic stable range when driving this trajectory.
  • the adjustment of the desired trajectory by the regulator device is preferably always carried out so that the motor vehicle always remains in the stable driving range. It is advantageous if the regulator device has at least one adjustable controller parameter, and the regulator device is designed to set the at least one adjustable controller parameter as the at least one parameter influencing the controller.
  • This refinement is particularly advantageous since it is precisely the controller parameters or the parameter set of a controller mentioned at the outset which influence the controller strategy and the manner of regulation and, in particular, determine how strongly or how quickly deviations are corrected. Accordingly, it can be determined by adjusting the controller parameters whether deviations should be corrected as quickly as possible and the desired trajectory should be adjusted as accurately as possible or whether, on the other hand, a slower compensation of deviations is permitted in favor of the comfort. Since this in turn takes place in dependence on the transferred at least one free range value, this provides a particularly good situation adaptation.
  • the at least one parameter influencing the control can also represent a scaling parameter for scaling a control deviation.
  • scaling of the control error ie the control deviation, depending on the at least one free range value possible.
  • This also allows the above advantages to be achieved. This is due to the fact that with given controller parameters a large control deviation, for example a large deviation of the actual trajectory from the nominal trajectory to be adjusted, results in stronger control interventions than smaller control deviations. Accordingly, for example, a scaling of the control deviation in such a way that the control deviation decreases, with the result that the regulating errors of the controller based on the control deviation are also lower, and thus more comfortable, than without scaling.
  • the controller parameters can be set very hard and / or the control deviation remains unscaled.
  • the controller parameters can be set very soft and / or the Control deviation is scaled by the scaling parameter so that it decreases.
  • the at least one parameter influencing the regulation determines the manner in which the desired trajectory is adjusted. If this parameter represents a controller parameter, the controller device preferably has not only one but several, up to numerous controller parameters. This advantageously allows a particularly good and flexible situational adaptation.
  • the at least one controller parameter can determine how quickly a deviation of an actual trajectory of the motor vehicle from the setpoint trajectory is compensated.
  • the controller parameters are set so that deviations from the desired trajectory are corrected very quickly, this leads, at least in the time average, to significantly higher yaw rates and lateral accelerations than when setting the controller parameters such that deviations from the desired trajectory be slowed down.
  • it can thus advantageously be determined by setting the controller parameters whether a very rapid compensation of deviations from the desired trajectory should take place, which is advantageous in critical environment situations, since then the desired trajectory is maintained very accurately, or a slower compensation can take place in favor of comfort, which is advantageous in non-critical environments.
  • control device is designed to determine a manipulated variable for a manipulated variable to be set at at least one actuator as a function of the desired trajectory and in dependence on the transferred free range value and the at least one actuator for setting the manipulated variable driving.
  • actuators for adjusting the desired trajectory advantageously not only the transferred target trajectory is taken into account, but also the free range value, which so to speak specifies how exactly or how fast, the target trajectory he must be adjusted .
  • further parameters can be taken into account when controlling the at least one actuator or when determining the manipulated variable to be set be how of course the current deviation between the actual trajectory of the motor vehicle and target trajectory.
  • the evaluation device is designed to determine the at least one free range value as a current first free range value as a function of the detected at least one region of the environment and to transfer it to the regulator device, as well as in dependence on the detected at least one region of the environment to predict at least one future second free-space value and to pass it to the regulator device, wherein the regulator device is adapted to set the at least one influencing the control parameters depending on the transferred first and second free range value.
  • the environment in a current driving situation may be relatively freely navigable, since there are no other road users in the immediate vicinity of the motor vehicle, but based on the current environment detection by the environmental sensors, which can sometimes detect very far ahead lying areas of the environment motor vehicle already be foreseeable that in the course of driving many other road users or a construction site or the like, so so Expected to change the current environment in the future. Accordingly, the transition between the very comfortable adjustment of the desired trajectory in the current situation to a future regulation, which aims at a very strict compliance with the target trajectory, continuously, harmoniously and thus also made very comfortable. As a result, the comfort can be additionally increased.
  • the evaluation device is designed, depending on the detected at least one area of the environment, a, in particular current or future, driving situation according to at least one criterion with respect to its criticality in the event of a deviation of the driven by the motor vehicle trajectory of the To assess desired trajectory and depending on the assessment to set the at least one free range value.
  • the controller device receives information about the current and optionally also the future criticality of the driving situation in relation to the vehicle environment through the transferred free range value.
  • the evaluation device is designed to evaluate the driving situation as critical or uncritical and depending on the evaluation to determine the free range value from only two predetermined mutually different values, so that in a evaluated as uncritical driving situation the free space value has a first value of the two Takes values and the free range value assumes a second of the two values in a driving situation evaluated as critical.
  • the evaluation device is designed to determine the free range value as one of many different values from a predetermined value interval having a first and a second interval limit, wherein the evaluation device is adapted to the free range value such specify that the free range value is selected the closer to the first interval limit, the more uncritical the driving situation was evaluated according to the at least one criterion.
  • a closed interval can be predetermined with quasi-continuously successive values, from which the free range value can be selected.
  • arbitrarily fine gradations can be realized for the representation of the criticality by the free-space value.
  • the predetermined interval may be set from 0 to 1.
  • the free range value may then be, for example, 0.0 or 0.1 or 0.2, etc. to 1, 0, or even 0.00 or 0.01 or 0.02, and so on until 1.00 ,
  • the free range value can analogously also have three, four, etc., decimal places.
  • the gradations or setting options for the parameters influencing the control can be correspondingly fine and differentiated.
  • the possibility of choosing the free-space value quasi-continuously in a predetermined interval depending on the surrounding situation is particularly important advantageous, as can be provided by a continuous value, a particularly smooth and continuous adjustment of the control.
  • the evaluation device is designed to determine the criticality as a function of at least one of the following environmental parameters, which is determined on the basis of the detected at least one region of the environment: A presence of at least one predetermined object in an environment of Motor vehicle and / or a distance to at least one predetermined object in the vicinity of the motor vehicle and / or a number of existing in the vicinity of the motor vehicle predetermined objects and / or a kind of detected in the environment of the motor vehicle object.
  • a predetermined object may be detected whether a predetermined object is present in an environment of the motor vehicle.
  • it can be checked whether other road users, like other motor vehicles, are located in the surroundings of the motor vehicle or not. If this is not the case, the situation may be assessed as less critical than in the case where one or more other road users are in the vicinity of the motor vehicle.
  • a further criterion for the evaluation of the criticality can advantageously also be the removal of these predetermined objects to the motor vehicle or to the planned trajectory.
  • Such objects may, for example, again be other road users or also lane boundaries and / or lane markings.
  • the number of predetermined objects present in the environment of the motor vehicle can be included in the evaluation of the criticality.
  • the criticality of a driving situation it is also possible to take into account the nature of a detected object, since some objects pose more or less danger or more or less caution is required for some objects. For example, in existing in the vicinity of the vehicle pedestrians a particularly high degree of caution, so in such a case, the Driving situation can be assessed as more critical than in non-relevant objects, such as a plastic bag on the lane.
  • the criticality can still be evaluated depending on countless other environmental parameters.
  • other parameters not based on an environment detection may be included in the criticality assessment, such as vehicle speed.
  • the criticality of the driving situation can be assessed, as a function of which, in turn, the free range value is determined.
  • the overall criticality of the current situation may be a weighted sum of the score according to several or all of the above individual criteria.
  • the criticality for a future driving situation can be determined quite analogously, in particular as a function of the above-mentioned parameters, but then correspondingly with respect to a surrounding area further away from the motor vehicle, for example with respect to the current driving direction or Reference to the currently planned target trajectory.
  • the invention also relates to a motor vehicle with a driver assistance system according to the invention or one of its refinements.
  • the advantages mentioned for the driver assistance system according to the invention and its embodiments apply in the same way for the motor vehicle according to the invention.
  • the invention also relates to a method for controlling a driving dynamics of an at least partially automatically moving motor vehicle, wherein at least one area of an environment of the motor vehicle is detected, depending on the detected at least one area of the environment is determined by the motor vehicle target trajectory is determined and the determined desired trajectory is adjusted by a regulator device.
  • At least one free-space value is determined as a function of the detected at least one region of the environment and passed to the regulator device, wherein furthermore at least one parameter of the regulator device influencing the regulation is set as a function of the transferred free-space value and the regulator device sets the target value.
  • Trajektorie according to the set at least one regulating the influencing parameters.
  • the invention also includes further developments of the method according to the invention, which have features as have already been described in connection with the developments of the driver assistance system according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here.
  • an embodiment of the invention is described. This shows:
  • the exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention.
  • the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention.
  • the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.
  • the driver assistance system 1 1 shows a schematic representation of an at least partially automatically moving motor vehicle 10 with a driver assistance system 11 having a driving dynamics control system 12 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the driver assistance system 1 1 has surroundings detection means, in particular Environment sensors 13, such as cameras, laser scanners, radar sensors, ultrasonic sensors, or the like. These are designed to at least partially detect the environment U of the motor vehicle 10 and to supply the acquired environment data to an evaluation device 14, in particular to an environment modeling system or environment module 15 of the evaluation device 14. On the basis of this environment data, the environment module 15 creates an environment model.
  • Such an environment model can, for example, contain the information about where other objects, such as further road users, edge structures, lane markings, or the like are arranged in the environment of the motor vehicle 10, and which areas are to be traveled freely by the motor vehicle 10.
  • This environment information is then supplied to the evaluation device 14 in accordance with the environment module 15 of a web planning device 16.
  • the path planning device 16 then calculates a desired trajectory T, which is transferred to a control device 18 of the vehicle dynamics control system 12, based on the transmitted environment data and additionally on the basis of map data of a map 17 provided, for example, by a navigation system of the motor vehicle 10.
  • This regulator device 18 then calculates corresponding manipulated variables 19a, 19b, 19n for different actuators 20 of the motor vehicle 10, such as a steering angle, a braking or acceleration specification, or the like, depending on the transmitted desired trajectory T.
  • the actuators 20 then correspondingly include a steering of the motor vehicle 10 and a braking and accelerating device.
  • various other actuators 20 can be controlled, such as a Vorderachss- or Schuachsdifferenzial, a roll compensation device, or the like.
  • motion parameters 21 of the motor vehicle are continuously recorded, such as the current position of the motor vehicle 10, the current speed, the current acceleration, higher derivatives of the current acceleration, in particular in the radial direction, such as a radial acceleration, rotations, etc.
  • These detected movement parameters 21 can in turn be supplied to the control device 18, and optionally also to the environment module 15 and / or the path planning device 16. From this acquired motion parameters 21 of the motor vehicle 10, in turn, the current deviation of the actual trajectory of the motor vehicle 10 from the target Trajectory T are calculated and appropriate corrections are made by the regulator device 18.
  • the regulator device 18 comprises a plurality of controller parameters R1, R2, Rn, which have a significant effect on how dynamically the setpoint trajectory T provided by the path planning device 16 is adjusted. If these controller parameters R1, R2, Rn are set very hard in the system-dynamic sense, the setpoint trajectory T is adjusted very precisely and even with small deviations from the setpoint trajectory T strong vehicle reactions occur, which are expressed in high girates and lateral accelerations. On the other hand, if these controller parameters R1, R2, Rn are set very softly, the effects are smaller for deviations from the desired trajectory T and the comfort increases.
  • controller parameters R1 are fixed and the controller device does not communicate with the environment perception and thus can only consider the trajectory provided by the path planning provided.
  • the controller parameters are usually chosen very hard, which, however, greatly reduces the ride comfort.
  • the vehicle dynamics controller 18 as provided in accordance with this exemplary embodiment of the invention, now receives information directly from the environment model or environment module 15 about the nature of the current environment situation, the controller parameters R1, R2, Rn can advantageously be adapted to the situation. This can be described as follows via a corresponding free space value W, which describes the accuracy demanded by the environment perception or by the environment module 15 for adjusting the trajectory T.
  • the motor vehicle 10 is in an uncritical situation, which is described, for example, in that the motor vehicle 10 is located far away from roadway boundaries and there are no further objects in the vicinity of the planned trajectory T, this can be done by the environment module 15 of the control device 18 by one, for example, low, free range value W are communicated and the Regulator parameters R1, R2, Rn can be selected by the control device 18 accordingly so that the responses to a deviation from the trajectory T turn out in favor of the comfort.
  • the environment module 15 communicates this to the control device 18 in accordance with, for example, higher, free range value W and the controller parameters R1, R2, Rn become corresponding This free range value W is chosen so that the trajectory T is safely and accurately adjusted.
  • an exchange of information between the environment module 15 and the vehicle dynamics control device 18 can be provided in a particularly advantageous and simple manner, and consequently a situational adaptation possibility of the parameter set of the control device 18.
  • control device 18 receives from the environment module 15 a continuous value as free range value W within fixed limits, from which the controller 18 can ultimately derive whether a critical situation exists, or the environment of the vehicle 10 is free and all transitions therebetween.
  • the model-based describes the movement of the motor vehicle in the error space, in particular by the movement descriptive differential equations whose eigenvalues ultimately effectively describe how fast errors are corrected, can according to the transmitted free range value W the eigenvalues of the error dynamics usually used for the design are adapted.
  • a strongly negative eigenvalue configuration can be chosen that can fully exploit the limits of the actuators.
  • the eigenvalues are pushed towards zero.
  • a continuous free range value W it can also assume only two different values, one for critical situations and one for uncritical situations. This represents a particularly simple variant, while a continuous free-space value W advantageously enables a smooth and continuous adaptation of the regulator device 18.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a part of the regulator device 18 from FIG. 1, in particular a lateral regulator 18a, which is responsible for regulating a steering angle ⁇ as a manipulated variable 19a, 19b, 19n.
  • This lateral controller 18a may in turn comprise two modules, namely a first module 22, and a second module 23.
  • the second module 23 may be formed, for example, as a feedforward controller which, depending on the target trajectory T supplied to this second module 23, has a corresponding one first steering angle cd provides.
  • the first module 22 may be designed as an adaptive tracking module which, depending on the detected deviation ⁇ between actual and desired based on the detected motion parameters 21 provides a corresponding correction steering angle a2, which together with the provided by the second module 23 steering angle cd finally as Total steering angle ⁇ provides the control value for the steering.
  • controller parameters R1, R2, Rn here especially for the adaptive tracking module 22 for the lateral control.
  • controller parameters R1, R2, Rn can now again advantageously be adjusted as a function of the free-area value W determined as described with reference to FIG.
  • the deviations ⁇ can themselves be scaled by a scaling parameter which is set as a function of the free-space value W. This also makes it possible to change the control strategy and thus the driving dynamics according to the situation.
  • control device 18, for example, for braking and acceleration operations can be moved accordingly for each additional controller module.
  • An alternative to the two-degree-of-freedom structure of the control with feedforward control and following control described here can, for example, also be a cascaded control or cascade control, which can be implemented by a corresponding design of the control device 18.
  • the example shows how the invention allows an exchange of information between the environment and the regulator device, and thus an optimal situational adaptation, which increases the comfort of automatic driving and at the same time increases safety.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem (11) für ein zumindest teilweise automatisch fahrendes Kraftfahrzeug (10), wobei das Fahrerassistenzsystem (11) mindestens ein Umfelderfassungsmittel (13) aufweist, welches dazu ausgelegt ist, zumindest einen Bereich eines Umfelds (U) des Kraftfahrzeugs (10) zu erfassen, eine Auswerteeinrichtung (14), die dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds (U) eine vom Kraftfahrzeug (10) zu befahrende Soll-Trajektorie (T) zu bestimmen, und eine Reglereinrichtung (18), die dazu ausgelegt ist, die von der Auswerteeinrichtung (14) bestimmte Soll-Trajektorie (T) einzuregeln. Die Erfindung sieht vor, dass die Auswerteeinrichtung (14) dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds (U) mindestens einen Freibereichs-Wert (W) zu bestimmen und an die Reglereinrichtung (18) zu übergeben, wobei die Reglereinrichtung (18) mindestens einen einstellbaren Reglerparameter (R1, R2, Rn) aufweist, und die Reglereinrichtung (18) dazu ausgelegt ist, den mindestens einen Reglerparameter (R1, R2, Rn) in Abhängigkeit von dem übergebenen Freibereichs-Wert (W) einzustellen und die Soll-Trajektorie (T) gemäß dem eingestellten mindestens einen Reglerparameter (R1, R2, Rn) einzuregeln.

Description

Fahrerassistenzsystem für ein zumindest teilweise automatisch fahrendes Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Regeln einer Fahrdynamik
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein zumindest teilweise automatisch fahrendes Kraftfahrzeug, wobei das Fahrerassistenzsystem mindestens ein Umfelderfassungsmittel aufweist, welches dazu ausgelegt ist, zumindest einen Bereich eines Umfelds des Kraftfahrzeugs zu erfassen, eine Auswerteeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds eine vom Kraftfahrzeug zu befahrende Soll-Trajektorie zu bestimmen und ein Fahrdynamikregelsystem mit einer Reglereinrichtung, die dazu ausgelegt ist, die von der Auswerteeinrichtung bestimmte Soll-Trajektorie einzuregeln. Zur Erfindung gehören auch ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem und einen Verfahren zum Regeln einer Fahrdynamik eines Kraftfahrzeugs. Die DE 10 2012 203 187 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion und Adaption von Bewegungstrajektorien von Kraftfahrzeugen. Insbesondere beschäftigt sich dieses Verfahren damit, falls ein Kollisionskurs mit hohem Kollisionsrisiko festgestellt wird, eine optimale Ausweich-Trajektorie zu ermitteln. Hierzu wird eine Schnittmenge der möglichen Ausweich-Trajektorien mit den physikalisch möglichen Bewegungstrajektorien gebildet, die sich aus den fahrdynamischen Eigenschaften des Kraftfahrzeugs und dem sich zwischen Reifen und Fahrbahn einstellenden Reibwert bis zu einem maximal möglichen Grenz-Reibwert ergeben. Die zu befahrende Trajektorie wird dann aus dieser Schnittmenge gewählt. Entsprechend dieser gewählten Bewegungstrajektorie können dann Brems- oder Lenkeingriffe mit dem Ziel der Fahrerunterstützung oder der Korrektur der Fahrervorgaben vorgenommen werden oder auch vollständig automatisierte Brems- und Lenkeingriffe.
Jedoch sind auch Kraftfahrzeuge aus dem Stand der Technik bekannt, bei welchen eine automatische Führung auch unabhängig vom Vorhandensein einer möglichen Kollisionssituation erfolgen kann, wie beispielsweise Kraftfahrzeuge, die zum hochautomatisierten oder auch autonomen Fahren befähigt sind, oder auch Kraftfahrzeuge, die ein automatisches Fahren zumindest temporär in bestimmten Situationen ausführen können, wie zum Beispiel auf Autobahnen oder beim automatischen Einparken, oder ähnlichem. Auch in solchen Fällen wird üblicherweise auf Basis des von Umfeldsensoren erfassten Umfelds des Kraftfahrzeugs eine Soll- Trajektorie bestimmt, die vom Kraftfahrzeug zu befahrende ist. Zu diesem Zweck wird die von einer Bahnplanungseinrichtung bestimmte Soll-Trajektorie an einen Regler übergeben, der die Soll-Trajektorie einregelt. Eine Fahrdynamikregelung hat also im Rahmen des automatischen Fahrens die Aufgabe, eine Trajektorie einzuregeln, die von der Bahnplanung zur Verfügung gestellt wird. Die geplante Bahn hängt wiederum von Daten ab, die in Form einer Umfeldwahrnehmung und oder einem Umfeldmodell zur Verfügung gestellt werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll unter einem Fahrerassistenzsystem nicht nur ein System zur Unterstützung eines Fahrers verstanden werden, sondern es können auch Systeme darunter verstanden werden, die zum vollkommen autonomen Fahren ausgebildet sind, insbesondere ohne Notwendigkeit eines Fahrers, der selbst Fahraufgaben übernimmt.
Weiterhin besitzt der Regel einer solchen Fahrdynamikregelung üblicherweise einen festen Parameter-Set, der wesentliche Auswirkungen darauf hat, wie dynamisch die von der Bahnplanung zur Verfügung gestellte Trajektorie eingeregelt wird. Sind diese Parameter des Parameter-Sets im systemdynamischen Sinne sehr hart eingestellt, wird die Trajektorie sehr genau eingeregelt und es folgen schon bei kleinen Abweichungen von der Soll-Trajektorie starke Fahrzeugreaktionen, die in hohen Giraten und Querbeschleunigungen zum Ausdruck kommen. Diese starken Reaktionen wirken sich jedoch negativ auf den Fahrkomfort aus. Andererseits, bei einer weichen Auslegung der Parameter sind die Auswirkungen auf Abweichungen von der Soll-Trajektorie geringer und damit der Komfort deutlich höher. Nachteiligerweise wird dann jedoch durch diese weiche Einstellung der Reglerparameter die Genauigkeit in Bezug auf die einzuregelnde Soll-Trajektorie deutlich geringer. Mit anderen Worten ist in diesem Fall nicht gewährleistet, dass das Fahrzeug auch auf der geplanten Soll-Trajektorie fährt und es kann zu mehr oder weniger starken Abweichungen von dieser Soll-Trajektorie kommen, was wiederum zu sehr sicherheitskritischen Situationen und möglichen Kollisionen führen kann. Da natürlich sicherheitskritische Situationen unter allen Umständen vermieden werden sollen, werden die Parameter üblicherweise eher hart ausgelegt, was jedoch wiederum zulasten des Komforts geht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Fahrerassistenzsystem, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Regeln einer Fahrdynamik eines zumindest teilweise automatisch fahrenden Kraftfahrzeugs bereitzustellen, welche es ermöglichen, die Diskrepanz zwischen Sicherheit und Komfort beim Einregeln einer gegebenen Soll- Trajektorie besser in Einklang zu bringen. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrerassistenzsystem, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Regeln einer Fahrdynamik mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren. Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein zumindest teilweise automatisch fahrendes Kraftfahrzeug weist dabei mindestens ein Umfelderfassungsmittel auf, welches dazu ausgelegt ist, zumindest einen Bereich eines Umfelds des Kraftfahrzeugs zu erfassen, eine Auswerteeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds eine vom Kraftfahrzeug zu befahrende Soll-Trajektorie zu bestimmen und ein Fahrdynamikregelsystem mit einer Reglereinrichtung, die dazu ausgelegt ist, die von der Auswerteeinrichtung bestimmte Soll-Trajektorie einzuregeln. Weiterhin ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds mindestens einen Freibereichs-Wert zu bestimmen und an die Reglereinrichtung zu übergeben, wobei die Reglereinrichtung dazu ausgelegt ist, mindestens einen die Regelung beeinflussenden Parameter in Abhängigkeit von dem übergebenen Freibereichs-Wert einzustellen und die Soll-Trajektorie gemäß dem eingestellten mindestens einen die Regelung beeinflussenden Parameter einzuregeln. Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass die Problematik der Diskrepanz zwischen Sicherheit und Komfort daraus resultiert, dass die Bahnplanung in Abhängigkeit von dem erfassten Umfeld eine Soll-Trajektorie bestimmt, die dann vom Regler eingeregelt wird, wodurch nachteiligerweise keine direkte Kommunikation zwischen dem Regler und der Umfeldwahrnehmung erfolgen kann. Entsprechend kann der Regel auch nicht beurteilen, in welcher Situation die übergebene Soll-Trajektorie möglichst genau eingeregelt werden muss und in welchen Situationen auch größere Abweichungen von dieser Soll-Trajektorie zugunsten des Komforts akzeptable wären. Diese Erkenntnis kann nun vorteilhafterweise dazu genutzt werden, um diese Informationen in einem entsprechenden Freibereichs-Wert zu kodieren, der dann an den Regler übergeben werden kann, der somit vorteilhafterweise die Regelstrategie entsprechend dem übergebenen Freibereichs-Wert anpassen kann. Dieser an die Reglereinrichtung übergebene Freibereichs-Wert, dessen Ermittlung später näher erläutert wird, kann also beispielsweise die Größe der Freifahrumgebung, d.h. der Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs, der ohne Kollisionsrisiko oder Unfallrisiko frei befahrbar ist, wiederspiegeln. Die Reglereinrichtung kann so vorteilhafterweise in einer durch den Freibereichs-Wert repräsentierten kritischen Situation den die Regelung beeinflussenden Parameter, zum Beispiel die Reglerparameter des Reglers so einstellen, dass die Soll-Trajektorie möglichst genau eingeregelt wird, d.h. also im systemdynamischen Sinne sehr hart, während der Regler in einer durch den Freibereichs-Wert repräsentierten unkritischen Situation zum Beispiel die Reglerparameter so einstellen kann, dass die Soll-Trajektorie auf sehr komfortable Weise eingeregelt wird, das heißt also die Reglerparameter im systemdynamischen Sinne sehr weich eingestellt werden. Entsprechend muss vorteilhafterweise kein Kompromiss zwischen Sicherheit und Komfort mehr eingegangen werden, denn durch den übergebenen Freibereichs-Wert ist die Reglereinrichtung nun vorteilhafterweise dazu in der Lage, die aktuelle Umfeldsituation, die durch den Freibereichs-Wert repräsentiert werden kann, beim Einregeln der Soll-Trajektorie zu berücksichtigen und dadurch die Einregelung dieser Soll-Trajektorie immer so komfortabel wie möglich zu gestalten, ohne dabei irgendwelche Sicherheitsrisiken eingehen zu müssen.
Das mindestens eine Umfelderfassungsmittel kann dabei als beliebiger Umfeldsensor ausgebildet sein. Insbesondere kann das Fahrerassistenzsystem dabei auch mehrere Umfelderfassungsmittel aufweisen. Solche Umfelderfassungsmittel können also beispielsweise Kameras, Laserscanner, Radarsensoren, Ultraschallsensoren, oder Ähnliches darstellen. Zudem können diese dazu ausgelegt sein, nur einen Teilbereich des Umfelds um das Kraftfahrzeug zu erfassen, wie zum Beispiel den Frontbereich, oder auch das Umfeld um das Kraftfahrzeug vollständig abdecken und damit einen Gesamterfassungsbereich aufweisen, der das Umfeld des Kraftfahrzeugs in einem Vollwinkel, d.h. 360°, um das Kraftfahrzeug abdeckt.
Weiterhin kann die Auswerteeinrichtung zur Durchführung einzelner Aufgabe verschiedene Module aufweisen. Beispielsweise kann diese ein Umfeldmodellierungsmodul aufweisen, welches in Abhängigkeit von den von den Sensoren erfassten Umfelddaten den mindestens einen Freibereichs-Wert ermittelt. Weiterhin kann das Umfeldmodellierungsmodul zusätzlich auch in Abhängigkeit von den von den Sensoren erfassten Umfelddaten ein Umfeldmodell erstellen, welches zur Ermittlung des Freibereichs-Werts oder anderer Größen genutzt werden kann. Beispielsweise kann das Umfeldmodell auch an eine Bahnplanungseinrichtung, die ein weiteres Modul der Auswerteeinrichtung darstellen kann, übermittelt werden, die darauf basierend die Soll-Trajektorie ermittelt.
Eine Trajektorie ist dabei definiert als eine Bahnkurve, die die räumliche Position des Kraftfahrzeugs oder eines Punkts des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Zeit beschreibt. Zur Ermittlung der Soll-Trajektorie kann die Auswerteeinrichtung eine entsprechende Bahnplanungseinrichtung aufweisen. Die auf Basis des erfassten Umfelds von der Auswerteeinrichtung bzw. deren Bahnplanungseinrichtung bestimmte Soll-Trajektorie kann dabei gemäß aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren bestimmt werden. Die Bestimmung der Soll-Trajektorie kann beispielsweise in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Navigationsziel, dem Straßenverlauf, einer maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit, sowie auf Basis der Umfelderfassung, d.h. in Abhängigkeit von dem durch die Umfelderfassung erfassten Fahrspurverlauf, Hindernissen, anderen Verkehrsteilnehmern, oder Ähnlichem bestimmt werden. Weiterhin wird die Soll-Trajektorie dabei insbesondere so bestimmt, dass das Kraftfahrzeug beim Befahren dieser Trajektorie immer im fahrdynamisch stabilen Bereich bleibt. Auch die Einregelung der Soll-Trajektorie durch die Reglereinrichtung erfolgt vorzugsweise immer so, dass das Kraftfahrzeug dabei immer im fahrdynamisch stabilen Bereich bleibt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Reglereinrichtung mindestens einen einstellbaren Reglerparameter aufweist, und die Reglereinrichtung dazu ausgelegt ist, den mindestens einen einstellbaren Reglerparameter als den mindestens einen die Regelung beeinflussenden Parameter einzustellen. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, da gerade die Reglerparameter bzw. das eingangs genannter Parameter- Set eines Reglers die Reglerstrategie und die Art und Weise der Regelung beeinflussen und insbesondere festlegen, wie stark bzw. wie schnell Abweichungen ausgeregelt werden. Entsprechend kann durch die Einstellung der Reglerparameter festgelegt werden, ob Abweichungen möglichst schnell ausgeregelt werden sollen und die Soll-Trajektorie möglichst genau eingeregelt werden soll oder ob andererseits zu Gunsten des Komforts auch eine langsamere Ausregelung von Abweichungen zulässig ist. Da dies wiederum in Abhängigkeit von dem übergebenen mindestens einen Freibereichs-Wert erfolgt, ist hierdurch eine besonders gute Situationsanpassung bereitgestellt.
Alternativ oder zusätzlich kann der mindestens eine die Regelung beeinflussende Parameter auch einen Skalierungs-Parameter zur Skalierung einer Regelabweichung darstellen. Somit ist vorteilhafterweise auch Skalierung des Regelfehlers, d.h. der Regelabweichung, in Abhängigkeit von dem mindestens einen Freibereichs-Wert möglich. Auch hierdurch lassen sich die oben genannten Vorteile erzielen. Dies ist darin begründet, dass bei gegebenen Reglerparametern eine große Regelabweichung, zum Beispiel eine große Abweichung der Ist-Trajektorie von der einzuregelnden Soll- Trajektorie, stärkere Regeleingriffe zur Folge hat als kleinere Regelabweichungen. Entsprechend hat zum Beispiel eine Skalierung der Regelabweichung derart, dass sich die Regelabweichung verringert, zur Folge, dass auch die auf der Regelabweichung basierenden Regeleingriffe des Reglers geringer ausfallen, und damit komfortabler sind, als ohne Skalierung. Soll also beispielsweise, wie dies wiederum vom mindestens einen Freibereichs-Wert dem Regler vermittelt werden kann, eine Soll-Trajektorie möglichst genau eingeregelt werden, so können die Reglerparameter sehr hart eingestellt werden und/oder die Regelabweichung bleibt unskaliert. Ist andererseits eine sehr komfortable Regelung, zum Beispiel bedingt durch ein freies Umfeld, möglich, so können die Reglerparameter sehr weich eingestellt werden und/oder die Regelabweichung wird so durch den Skalierungs-Parameter skaliert, dass diese sich verringert.
Wie eingangs erwähnt, ist es vorteilhaft, wenn der mindestens eine die Regelung beeinflussende Parameter die Art und Weise festlegt, wie die Soll-Trajektorie eingeregelt wird. Stellt dieser Parameter einen Reglerparameter dar, weist die Reglereinrichtung vorzugsweise nicht nur einen sondern mehrere, bis hin zu vielzähligen Reglerparameter auf. Dies erlaubt vorteilhafterweise eine besonders gute und flexible Situationsanpassung.
Insbesondere kann der mindestens eine Reglerparameter, oder im Allgemeinen der mindestens eine die Regelung beeinflussende Parameter, dabei festlegen, wie schnell eine Abweichung einer Ist-Trajektorie des Kraftfahrzeugs von der Soll-Trajektorie ausgeregelt wird. Werden also die Reglerparameter so eingestellt, dass Abweichungen von der Soll-Trajektorie sehr schnell ausgeregelt werden, so führt dies, zumindest im zeitlichen Mittel, zu deutlich höheren Gierrate und Querbeschleunigungen, als bei einer Einstellung der Reglerparameter derart, dass Abweichungen von der Soll-Trajektorie langsamer ausgeregelt werden. Entsprechend kann also durch Einstellung der Reglerparameter vorteilhafterweise bestimmt werden, ob eine sehr schnelle Ausregelung von Abweichungen von der Soll-Trajektorie erfolgen soll, was in kritischen Umfeldsituationen vorteilhaft ist, da dann die Soll-Trajektorie sehr genau eingehalten wird, oder eine langsamere Ausregelung erfolgen kann zugunsten des Komforts, was in unkritischen Umfeldsituationen vorteilhaft ist. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Reglereinrichtung dazu ausgelegt, in Abhängigkeit von der Soll-Trajektorie und in Abhängigkeit von dem übergebenen Freibereichs-Wert einen Stellwert für eine an mindestens einem Aktor einzustellende Stellgröße zu ermitteln und den mindestens einen Aktor zum Einstellen des Stellwerts anzusteuern. So wird bei der Ansteuerung von Aktoren zum Einregeln der Soll-Trajektorie vorteilhafterweise nicht nur die übergebene Soll-Trajektorie berücksichtigt, sondern eben auch der Freibereichs-Wert, der also gewissermaßen angibt, wie genau oder wie schnell, die Soll-Trajektorie er eingeregelt werden muss. Natürlich können bei der Ansteuerung des mindestens einen Aktors bzw. beim Bestimmen der einzustellenden Stellgröße auch weitere Parameter berücksichtigt werden, wie natürlich auch die aktuelle Abweichung zwischen der Ist-Trajektorie des Kraftfahrzeugs und Soll-Trajektorie.
Diese einzelnen Schritte, das heißt die Bestimmung der Soll-Trajektorie auf Basis der Umfelderfassung, die Ermittlung des Freibereichs-Werts und die Einregelung der Soll- Trajektorie in Abhängigkeit vom übergebenen Freibereichs-Wert, werden dabei fortwährend wiederholt, insbesondere periodisch, durchgeführt. Mit anderen Worten wird also die Berechnung der Soll-Trajektorie sowie auch des Freibereichs-Werts in jeweiligen, aufeinanderfolgenden Zeitschritten wiederholt durchgeführt und aktualisiert sowie auch entsprechend die Einregelung der Soll-Trajektorie und die damit einhergehende Berechnung der einzustellenden Stellwerte in Abhängigkeit vom übergebenen Freibereichs-Wert.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds den mindestens einen Freibereichs-Wert als einen aktuellen ersten Freibereichs-Wert zu bestimmen und an die Reglereinrichtung zu übergeben, sowie in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds mindestens einen zukünftigen zweiten Freibereichs-Wert zu prognostizieren und an die Reglereinrichtung zu übergeben, wobei die Reglereinrichtung dazu ausgelegt ist, den mindestens einen die Regelung beeinflussenden Parameter in Abhängigkeit von dem übergebenen ersten und zweiten Freibereichs-Wert einzustellen. Somit lässt sich bei der Einregelung der Soll-Trajektorie nicht nur die durch den aktuellen Freibereichs-Wert repräsentierte Umfeldsituation in einer aktuellen Fahrsituation berücksichtigen, sondern auch eine durch den zukünftigen Freibereichs-Wert repräsentierte Umfeldsituation in einer zukünftigen Fahrsituation. Dadurch lassen sich vorteilhafterweise abrupte Änderungen in der Regelstrategie beim Einregeln der Soll-Trajektorie vermeiden, insbesondere im Fall, dass sich die Umfeldsituation abrupt ändert. Beispielsweise kann das Umfeld in einer aktuellen Fahrsituation relativ frei befahrbar sein, da sich in näherer Umgebung des Kraftfahrzeugs keine weiteren Verkehrsteilnehmer befinden, jedoch kann auf Basis der aktuellen Umfelderfassung durch die Umfeldsensoren, die mitunter auch sehr weit vorausliegende Bereiche des Umfelds Kraftfahrzeugs erfassen können, bereits voraussehbar sein, dass sich im weiteren Fahrverlauf viele andere Verkehrsteilnehmer oder eine Baustelle oder Ähnliches befinden, sodass sich also voraussichtlich die aktuelle Umfeldsituation zukünftig ändern wird. Entsprechend kann auch der Übergang zwischen der sehr komfortablen Einregelung der Soll-Trajektorie in der aktuellen Situation zu einer zukünftigen Regelung, die auf eine sehr strikte Einhaltung der Soll-Trajektorie abzielt, kontinuierlich, harmonisch und damit ebenfalls sehr komfortabel gestaltet werden. Dadurch kann der Komfort zusätzlich erhöht werden.
Wenngleich auch nachfolgend auf aktuelle Fahrsituationen sowie aktuelle Freibereichs- Werte Bezug genommen wird, so gelten diese Ausführungen ganz analog für den beschriebenen zukünftigen Freibereichs-Wert, der in gleicher Weise, lediglich mit Bezug auf einen weiter entfernten Umgebungsbereich, berechnet und optional zur Einstellung der Reglerparameter bzw. des mindestens einen die Regelung beeinflussenden Parameters herangezogen werden kann. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds eine, insbesondere aktuelle oder zukünftige, Fahrsituation nach zumindest einem Kriterium in Bezug auf seine Kritikalität im Falle einer Abweichung der vom Kraftfahrzeug gefahrenen Trajektorie von der Soll-Trajektorie zu bewerten und in Abhängigkeit von der Bewertung den mindestens einen Freibereichs-Wert festzulegen. So erhält vorteilhafterweise die Reglereinrichtung durch den übergebenen Freibereichs- Wert eine Information über die aktuelle und optional auch die zukünftige Kritikalität der Fahrsituation in Bezug auf das Fahrzeugumfeld. Um die Umfeldsituation und deren Kritikalität nun durch den Freibereichs-Wert zu repräsentieren, gibt es mehrere Möglichkeiten, von einer binären Lösung bis hin zu einer kontinuierlichen Bemessung des Freibereichs-Werts, wie dies nun im Detail näher erläutert wird. Dabei ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, die Fahrsituation als kritisch oder als unkritisch zu bewerten und in Abhängigkeit von der Bewertung den Freibereichs-Wert aus nur zwei vorbestimmten voneinander verschiedenen Werten zu bestimmen, sodass in einer als unkritisch bewerteten Fahrsituation der Freibereichs-Wert einen ersten Wert der beiden Werte annimmt und der Freibereichs-Wert in einer als kritisch bewerteten Fahrsituation einen zweiten der beiden Werte annimmt. Diese Werte können beliebig gewählt sein, da ihre numerische Größe an sich keine Bedeutung hat, sie dienen lediglich dazu, der Reglereinrichtung mitzuteilen, welche von den zwei Fahrsituationen, kritisch oder unkritisch, aktuell, und gegebenenfalls auch zukünftig, vorliegt. Diese beiden Werte können zum Beispiel 0 und 1 darstellen. Wird die aktuelle Fahrsituation als unkritisch bewertet, so kann zum Bespiel als Freibereichs-Wert der Reglereinrichtung „0" übermittelt werden, und wird die aktuelle Fahrsituation als kritisch beurteilt, so kann entsprechend der Reglereinrichtung als Freibereichs-Wert „1 " übermittelt werden. Entsprechen können dann auch zwei korrespondierende Einstellungen für den mindestens einen die Regelung beeinflussenden Parameter vorgegeben sein, sodass eine erste Einstellung für den kritischen Fall und die andere Einstellung für den unkritischen Fall gewählt wird. Dies stellt eine besonders einfache Ausgestaltung der Erfindung dar.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, die den Freibereichs-Wert als einen von vielzähligen verschiedenen Werten aus einem vorbestimmten Werteintervall mit einer ersten und einer zweiten Intervallgrenze zu bestimmen, wobei die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet ist, den Freibereichs-Wert derart festzulegen, dass der Freibereichs-Wert umso näher an der ersten Intervallgrenze gewählt wird, je unkritischer die Fahrsituation gemäß dem mindestens einen Kriterium bewertet wurde. Beispielsweise kann hierbei ein abgeschlossenes Intervall mit quasi kontinuierlich aufeinanderfolgenden Werten vorgegeben sein, aus welchem der Freibereichs-Wert gewählt werden kann. Hierdurch lassen sich beliebig feine Abstufungen für die Repräsentation der Kritikalität durch den Freibereichs-Wert realisieren. Zum Beispiel kann das vorgegebene Intervall von 0 bis 1 festgelegt sein. Der Freibereichs-Wert kann dann zum Bespiel die Werte 0,0 oder 0,1 oder 0,2, usw. bis 1 ,0 annehmen, oder auch 0,00 oder 0,01 oder 0,02, usw. bis 1 ,00. Der Freibereichswert kann analog auch drei, vier, usw., Nachkommastellen haben. Entsprechend fein und differenziert können auch die Abstufungen bzw. Einstellmöglichkeiten für die die Regelung beeinflussenden Parameter sein. Die Möglichkeit, den Freibereichs-Wert quasi kontinuierlich in einem vorbestimmten Intervall in Abhängigkeit von der Umfeldsituation zu wählen, ist dabei besonders vorteilhaft, da sich durch einen kontinuierlichen Wert einen besonders ruckfreies und kontinuierliches Anpassen der Regelung bereitstellen lässt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, die Kritikalität in Abhängigkeit von mindestens einem der folgenden Umfeldparameter, der auf Basis des erfassten zumindest einen Bereichs des Umfelds ermittelt wird, zu ermitteln: Ein Vorhandensein zumindest eines vorbestimmten Objekts in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder einer Entfernung zu zumindest einem vorbestimmten Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder einer Anzahl an in der Umgebung des Kraftfahrzeugs vorhandenen vorbestimmten Objekten und/oder einer Art eines in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfassten Objekts.
Zum Beispiel kann erfasst werden, ob ein vorbestimmtes Objekt in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs vorhanden ist. Hierzu kann beispielsweise auf Basis der Umfelderfassung überprüft werden, ob sich andere Verkehrsteilnehmer, wie andere Kraftfahrzeuge, in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befinden oder nicht. Ist dies nicht der Fall, kann die Situation als unkritischer bewertet werden, als für den Fall, dass sich einer oder mehrere andere Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befinden. Ein weiteres Kriterium zur Bewertung der Kritikalität kann vorteilhafterweise auch die Entfernung dieser vorbestimmten Objekte zum Kraftfahrzeug oder zur geplanten Trajektorie darstellen. Je weiter also beispielsweise erkannte Objekte entfernt sind, desto unkritischer wird die Situation bewertet. Bei solchen Objekten kann es sich zum Beispiel wieder um andere Verkehrsteilnehmer handeln oder auch um Fahrbahnbegrenzungen und/oder Fahrspurmarkierungen. Auch kann die Anzahl in der Umgebung des Kraftfahrzeugs vorhandenen vorbestimmten Objekten in die Bewertung der Kritikalität mit eingehen. Je mehr andere Objekte, insbesondere andere Verkehrsteilnehmer, sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befinden, desto kritischer kann die Situation bewertet werden. Bei der Bewertung der Kritikalität einer Fahrsituation kann zudem auch die Art eines erfassten Objekts berücksichtigt werden, da von manchen Objekten mehr oder weniger Gefahr ausgeht oder für manche Objekte mehr oder weniger Vorsicht geboten ist. Beispielsweise ist bei in der Umgebung des Kraftfahrzeugs vorhandenen Fußgängern ein besonders hohes Maß an Vorsicht geboten, weshalb in einem solchen Fall die Fahrsituation als kritischer bewertet werden kann, als bei nicht relevanten Objekten, wie zum Beispiel einer Plastiktüte auf der Fahrspur. Die Kritikalität kann noch in Abhängigkeit unzähliger weitere Umgebungsparameter bewertet werden. Auch können weitere nicht auf einer Umfelderfassung basierende Parameter in die Bewertung der Kritikalität eingehen, wie zum Beispiel die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit.
Auch können vorteilhafterweise mehrere oder alle der oben genannten Parameter als das wenigstens eine Kriterium herangezogen werden, gemäß welchem die Kritikalität der Fahrsituation beurteilt wird, in Abhängigkeit von welcher wiederum der Freibereichs-Wert bestimmt wird. Beispielsweise kann die Gesamtkritikalität der aktuellen Situation als gewichtete Summe der Bewertung gemäß mehrerer oder aller oben genannten Einzelkriterien erfolgen. Für die Ermittlung eines zukünftigen Freibereichs-Werts kann die Kritikalität für eine zukünftige Fahrsituation ganz analog ermittelt werden, insbesondere in Abhängigkeit oben genannter Parameter, jedoch dann entsprechend mit Bezug auf einen weiter vom Kraftfahrzeug entfernten Umgebungsbereich, zum Beispiel mit Bezug auf die aktuelle Fahrtrichtung oder in Bezug auf die aktuell geplante Soll-Trajektorie.
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem oder eines seiner Ausgestaltungen. Damit gelten die für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem und seine Ausgestaltungen genannten Vorteile in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Regeln einer Fahrdynamik eines zumindest teilweise automatisch fahrenden Kraftfahrzeugs, wobei zumindest ein Bereich eines Umfelds des Kraftfahrzeugs erfasst wird, in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds eine vom Kraftfahrzeug zu befahrende Soll-Trajektorie bestimmt wird und die bestimmte Soll-Trajektorie von einer Reglereinrichtung eingeregelt wird. Dabei wird in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds mindestens einen Freibereichs-Wert bestimmt und der Reglereinrichtung übergeben, wobei weiterhin mindestens ein die Regelung beeinflussenden Parameter der Reglereinrichtung in Abhängigkeit von dem übergebenen Freibereichs-Wert eingestellt wird und die Reglereinrichtung die Soll- Trajektorie gemäß dem eingestellten mindestens einen die Regelung beeinflussenden Parameter einregelt.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben. Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
Fig.1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem
Fahrerassistenzsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig.2 eine schematische Darstellung eines Lateral- Reglers eines
Fahrerassistenzsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines zumindest zum Teil automatisch fahrenden Kraftfahrzeugs 10 mit einem Fahrerassistenzsystem 1 1 mit einer Fahrdynamikregelsystem 12 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Fahrerassistenzsystem 1 1 weist dabei Umfelderfassungsmittel, insbesondere Umfeldsensoren 13 auf, wie beispielsweise Kameras, Laserscanner, Radarsensoren, Ultraschallsensoren, oder ähnliches. Diese sind dazu ausgelegt, das Umfeld U des Kraftfahrzeugs 10 zumindest zum Teil zu erfassen und die erfassten Umfelddaten an eine Auswerteeinrichtung 14, insbesondere einem Umfeldmodellierungssystem bzw. Umfeld-Modul 15 der Auswerteeinrichtung 14 zuzuführen. Auf Basis dieser Umfelddaten wird vom Umfeld-Modul 15 ein Umfeldmodell erstellt. Ein solches Umfeldmodell kann zum Beispiel die Informationen darüber enthalten, wo in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 10 andere Objekte, wie beispielsweise weitere Verkehrsteilnehmer, Randbebauungen, Fahrspurmarkierungen, oder Ähnliches angeordnet sind, und welche Bereiche vom Kraftfahrzeug 10 entsprechend frei zu befahren sind. Diese Umfeldinformation wird dann entsprechend vom Umfeld-Modul 15 einer Bahnplanungseinrichtung 16 der Auswerteeinrichtung 14 zugeführt. Die Bahnplanungseinrichtung 16 berechnet dann entsprechend auf Basis der übermittelten Umfelddaten, sowie zusätzlich auf Basis von Kartendaten einer zum Beispiel von einem Navigationssystem des Kraftfahrzeugs 10 bereitgestellten Karte 17 eine Soll-Trajektorie T, welche an eine Reglereinrichtung 18 des Fahrdynamikregelsystems 12 übergeben wird. Diese Reglereinrichtung 18 berechnet dann in Abhängigkeit von der übermittelten Soll-Trajektorie T entsprechende Stellgrößen 19a, 19b, 19n für verschiedene Aktoren 20 des Kraftfahrzeugs 10, wie beispielsweise einen Lenkwinkel, eine Brems- oder Beschleunigungsvorgabe, oder ähnliches. Zu den Aktoren 20 zählen dann entsprechend eine Lenkung des Kraftfahrzeugs 10 sowie eine Brems- und Beschleunigungseinrichtung. Zum Einregeln der Soll-Trajektorie T können aber auch diverse weitere Aktoren 20 angesteuert werden, wie zum Beispiel ein Vorderachs- oder Hinterachsdifferenzial, eine Wankausgleichseinrichtung, oder ähnliches.
Weiterhin werden auch fortlaufend Bewegungsparameter 21 des Kraftfahrzeugs erfasst, wie zum Beispiel die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs 10, die aktuelle Geschwindigkeit, die aktuelle Beschleunigung, höhere Ableitungen der aktuellen Beschleunigung, insbesondere auch in radialer Richtung, wie zum Beispiel eine Radialbeschleunigung, Rotationen, usw. Diese erfassten Bewegungsparameter 21 können wiederum der Regeleinrichtung 18 zugeführt werden, sowie optional auch dem Umfeld-Modul 15 und/oder der Bahnplanungseinrichtung 16. Aus diesem erfassten Bewegungsparametern 21 des Kraftfahrzeugs 10 kann wiederum die aktuelle Abweichung der Ist-Trajektorie des Kraftfahrzeugs 10 von der Soll-Trajektorie T berechnet werden und entsprechende Korrekturen durch die Reglereinrichtung 18 vorgenommen werden.
Weiterhin umfasst die Reglereinrichtung 18 mehrere Reglerparameter R1 , R2, Rn, die eine wesentliche Auswirkungen darauf haben, wie dynamisch die von der Bahnplanungseinrichtung 1 6 zur Verfügung gestellte Soll-Trajektorie T eingeregelt wird. Sind diese Reglerparameter R1 , R2, Rn im systemdynamischen Sinne sehr hart eingestellt, wird die Soll-Trajektorie T sehr genau eingeregelt und es erfolgen schon bei kleinen Abweichungen von der Soll-Trajektorie T starke Fahrzeugreaktionen, die in hohen Giraten und Querbeschleunigungen zum Ausdruck kommen. Sind diese Reglerparameter R1 , R2, Rn dagegen sehr weich eingestellt, sind die Auswirkungen bei Abweichungen von der Soll-Trajektorie T geringer und der Komfort erhöht sich.
Bei üblichen Fahrdynamikregelsystem besteht jedoch das Problem, dass die Reglerparameter R1 festgelegt sind und die Reglereinrichtung nicht mit der Umfeldwahrnehmung kommuniziert und damit lediglich die von der Bahnplanung zur Verfügung gestellte Trajektorie berücksichtigen kann. Um sicherheitskritische Situationen zu vermeiden, die aus Abweichungen der tatsächlichen Trajektorie von der vorgegebenen Soll-Trajektorie entstehen können, werden die Reglerparameter üblicherweise sehr hart gewählt, was jedoch den Fahrkomfort stark mindert.
Bekommt der Fahrdynamikregler 18, wie dies gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist, nun jedoch direkt Informationen vom Umfeldmodell bzw. vom Umfeld-Modul 15 über die Natur der aktuellen Umgebungssituation, können die Reglerparameter R1 , R2, Rn vorteilhafterweise situativ angepasst werden. Dies kann wie folgt über einen entsprechenden Freibereichs-Wert W beschrieben werden, der die von der Umfeldwahrnehmung bzw. vom Umfeld-Modul 15 geforderte Genauigkeit zur Einregelung der Trajektorie T beschreibt. Befindet sich das Kraftfahrzeug 10 in einer unkritischen Situation, die zum Beispiel dadurch beschrieben wird, dass sich das Kraftfahrzeug 10 weit entfernt von Fahrbahngrenzen befindet und sich keinen weiteren Objekte in der Nähe der geplanten Trajektorie T befinden, kann dies vom Umfeld-Modul 15 der Regeleinrichtung 18 durch einen, zum Beispiel geringen, Freibereichs-Wert W mitgeteilt werden und die Reglerparameter R1 , R2, Rn können durch die Regeleinrichtung 18 entsprechend so gewählt werden, dass die Reaktionen auf eine Abweichung von der Trajektorie T zugunsten des Komforts geringer ausfallen. Befindet sich das Kraftfahrzeug 10 in der Nähe eines Fahrbahnrandes oder sind Objekte in unmittelbarer Nähe, teilt das Umfeld-Modul 15 dies der Regeleinrichtung 18 entsprechend über einen, zum Beispiel höheren, Freibereichs-Wert W mit und die Reglerparameter R1 , R2, Rn werden entsprechend diesem Freibereichs-Wert W so gewählt, dass die Trajektorie T sicher und genau eingeregelt wird.
So lässt sich auf besonders vorteilhafte und einfache Weise ein Informationsaustausch zwischen dem Umfeld-Modul 15 und der Fahrdynamikregeleinrichtung 18 bereitstellen und damit einhergehend eine situative Anpassungsmöglichkeit des Parameter-Sets der Regeleinrichtung 18.
Vorzugsweise erhält die Reglereinrichtung 18 dabei vom Umfeld-Modul 15 einen kontinuierlichen Wert als Freibereichs-Wert W in festen Grenzen, woraus die Reglereinrichtung 18 letztendlich ableiten kann, ob eine kritische Situation vorliegt, oder das Umfeld des Fahrzeugs 10 frei ist und alle Übergänge dazwischen.
Bei einem Fahrdynamikregler 18, der beispielsweise basierend auf einer Fehlerdynamik arbeitet, die modellbasiert die Bewegung des Kraftfahrzeugs im Fehlerraum beschreibt, insbesondere durch die Bewegung beschreibende Differenzialgleichungen, deren Eigenwerte letztendlich effektiv beschreiben, wie schnell Fehler ausgeregelt werden, können entsprechend dem übermittelten Freibereichs-Wert W die üblicherweise zur Auslegung herangezogenen Eigenwerte der Fehlerdynamik angepasst werden. In kritischen Situationen kann zum Beispiel eine stark negative Eigenwertkonfiguration gewählt werden, die die Grenzen der Aktorik voll ausnutzen kann. In unkritischen Situationen werden die Eigenwerte in Richtung Null geschoben.
Alternativ zu einem kontinuierlichen Freibereichs-Wert W kann dieser auch lediglich zwei verschiedene Werte, einen für kritische Situationen und einen für unkritische Situationen annehmen. Dies stellt eine besonders einfache Variante dar, während ein kontinuierlicher Freibereichs-Wert W vorteilhafterweise ein ruckfreies und kontinuierliches Anpassen der Reglereinrichtung 18 ermöglicht.
In gleicher Weise besteht aber nicht nur die Möglichkeit zur Anpassung der Reglerparameter R1 , R2, Rn sondern alternativ oder zusätzlich auch die Möglichkeit zur Skalierung des Regelfehlers bzw. der Regelabeichung.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils der Reglereinrichtung 18 aus Fig. 1 , insbesondere einen lateralen Regler 18a, welcher für die Regelung eines Lenkwinkels α als Stellgröße 19a, 19b, 19n verantwortlich ist. Dieser laterale Regler 18a kann wiederum zwei Module umfassen, nämlich ein erstes Modul 22, sowie ein zweites Modul 23. Das zweite Modul 23 kann beispielsweise als Feedforward Controller ausgebildet sein, welches in Abhängigkeit von der diesem zweiten Modul 23 zugeführten Soll-Trajektorie T einen entsprechenden ersten Lenkwinkel cd bereitstellt. Das erste Modul 22 kann als adaptives Tracking-Modul ausgebildet seien, welches in Abhängigkeit von der erfassten Abweichung Δ zwischen Ist und Soll basierend auf den erfassten Bewegungsparametern 21 einen entsprechenden Korrekturlenkwinkel a2 bereitstellt, der zusammen mit dem vom zweiten Modul 23 bereitgestellten Lenkwinkel cd letztendlich als Gesamtlenkwinkel α den Stellwert für die Lenkung liefert.
Wie schnell dabei Abweichungen Δ zwischen Ist und Soll ausgeregelt werden, wird wiederum durch die Reglerparameter R1 , R2, Rn, hier speziell für das adaptive Tracking-Modul 22 für die laterale Regelung, bestimmt. Diese Reglerparameter R1 , R2, Rn können nun wieder vorteilhafterweise in Abhängigkeit von dem wie zu Fig. 1 beschrieben ermittelten Freibereichs-Wert W angepasst werden. Alternativ oder zusätzlich können aber auch die Abweichungen Δ selbst durch einen in Abhängigkeit von dem Freibereichs-Wert W eingestellten Skalierungs-Parameter skalieren. Auch hierdurch lässt sich die Regelstrategie und dadurch die Fahrdynamik situationsangepasst verändern.
So kann entsprechend auch für jedes weitere Reglermodul der Reglereinrichtung 18, zum Beispiel für Brems- und Beschleunigungsvorgänge verfahren werden. Eine Alternative zur hier beschriebenen Zwei-Freiheitsgrade-Struktur der Regelung mit Vorsteuerung und Folgeregelung kann beispielsweise auch eine kaskadierte Regelung bzw. Kaskadenregelung darstellen, die durch eine entsprechende Ausbildung der Reglereinrichtung 18 umgesetzt sein kann.
Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung ein Informationsaustausch zwischen Umfeld und Reglereinrichtung ermöglicht wird, und somit eine optimale situative Anpassung, was den Komfort beim automatischen Fahren steigert und gleichzeitig die Sicherheit erhöht.
Bezugszeichenliste
10 Kraftfahrzeug
1 1 Fah rerassi sten zsystem
12 Fah rdynam i kregel System
13 Umfeldsensoren
14 Auswerteeinrichtung
15 Umfeld-Modul
16 Bahnplanungseinrichtung
17 Karte
18 Reglereinrichtung
18a lateraler Regler
19a, 19b, 19n Stellgröße
20 Aktoren
21 Bewegungsparameter
22 erstes Modul
23 zweites Modul α Gesamtlenkwinkel α1 erster Lenkwinkel α2 Korrekturlenkwinkel
Δ Abweichung
R1 , R2, Rn Reglerparameter
Τ Soll-Trajektorie u Umfeld
w Freibereichs-Wert
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Kraftfahrzeug
1 1 Fah rerassi sten zsystem
12 Fahrdynamikregelsystem
13 Umfeldsensoren
14 Auswerteeinrichtung
15 Umfeld-Modul
1 6 Bahnplanungseinrichtung
17 Karte
18 Reglereinrichtung
18a lateraler Regler
19a, 19b, 19n Stellgröße
20 Aktoren
21 Bewegungsparameter
22 erstes Modul
23 zweites Modul α Gesamtlenkwinkel α1 erster Lenkwinkel α2 Korrekturlenkwinkel
Δ Abweichung
R1 , R2, Rn Reglerparameter T Soll-Trajektorie
U Umfeld
W Freibereichs-Wert

Claims

ANSPRÜCHE:
1 . Fahrerassistenzsystem (1 1 ) für ein zumindest teilweise automatisch fahrendes Kraftfahrzeug (10), wobei das Fahrerassistenzsystem (1 1 ) aufweist:
- mindestens ein Umfelderfassungsmittel (13), welches dazu ausgelegt ist, zumindest einen Bereich eines Umfelds (U) des Kraftfahrzeugs (10) zu erfassen;
- eine Auswerteeinrichtung (14), die dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds (U) eine vom Kraftfahrzeug (10) zu befahrende Soll-Trajektorie (T) zu bestimmen; und
- ein Fahrdynamikregelsystem (12) mit einer Reglereinrichtung (18), die dazu ausgelegt ist, die von der Auswerteeinrichtung (14) bestimmte Soll- Trajektorie (T) einzuregeln;
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Auswerteeinrichtung (14) dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds (U) mindestens einen Freibereichs-Wert (W) zu bestimmen und an die Reglereinrichtung (18) zu übergeben;
- wobei die Reglereinrichtung (18) dazu ausgelegt ist, mindestens einen die Regelung beeinflussenden Parameter (R1 , R2, Rn) in Abhängigkeit von dem übergebenen Freibereichs-Wert (W) einzustellen und die Soll- Trajektorie (T) gemäß dem eingestellten mindestens einen Reglerparameter (R1 , R2, Rn) einzuregeln; - wobei die Auswerteeinrichtung (14) dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds (U) den mindestens einen Freibereichs-Wert (W) als einen aktuellen ersten Freibereichs-Wert (W) zu bestimmen und an die Reglereinrichtung (18) zu übergeben, sowie in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds (U) mindestens einen zukünftigen zweiten Freibereichs-Wert (W) zu prognostizieren und an die Reglereinrichtung (18) zu übergeben; und
- wobei die Reglereinrichtung (18) dazu ausgelegt ist, den mindestens einen die Regelung beeinflussenden Parameter (R1 , R2, Rn) in Abhängigkeit von dem übergebenen ersten und zweiten Freibereichs-Wert (W) einzustellen.
Fahrerassistenzsystem (1 1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Reglereinrichtung (18) mindestens einen einstellbaren Reglerparameter (R1 , R2, Rn) aufweist, und die Reglereinrichtung (18) dazu ausgelegt ist, den mindestens einen einstellbaren Reglerparameter (R1 , R2, Rn) als den mindestens einen die Regelung beeinflussenden Parameter (R1 , R2, Rn) einzustellen.
Fahrerassistenzsystem (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine die Regelung beeinflussende Parameter einen Skalierungs-Parameter zur Skalierung einer Regelabweichung (Δ) darstellt.
Fahrerassistenzsystem (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine die Regelung beeinflussende Parameter (R1 , R2, Rn) die Art und Weise, wie die Soll-Trajektorie (T) eingeregelt wird, festlegt.
Fahrerassistenzsystem (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine die Regelung beeinflussende Parameter (R1 , R2, Rn) festlegt, wie schnell eine Abweichung (Δ) einer Ist-Trajektorie des Kraftfahrzeugs (10) von der Soll-Trajektorie (T) ausgeregelt wird.
Fahrerassistenzsystem (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reglereinrichtung (18) dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von der Soll- Trajektorie (T) und in Abhängigkeit von dem übergebenen Freibereichs-Wert (W) einen Stellwert (19a, 19b, 19n) für eine an mindestens einem Aktor (20) einzustellende Stellgröße zu ermitteln und den mindestens Aktor (20) zum Einstellen des Stellwerts (19a, 19b, 19n) anzusteuern.
7. Fahrerassistenzsystem (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinrichtung (14) dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds (U) eine Fahrsituation nach zumindest einem Kriterium in Bezug auf seine Kritikalität im Falle einer Abweichung der vom Kraftfahrzeug (10) gefahrenen Trajektorie von der Soll- Trajektorie (T) zu bewerten und in Abhängigkeit von der Bewertung den mindestens einen Freibereichs-Wert (W) festzulegen.
8. Fahrerassistenzsystem (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinrichtung (14) dazu ausgelegt ist, die Fahrsituation als kritisch oder als unkritisch zu bewerten und in Abhängigkeit von der Bewertung den Freibereichs-Wert (W) aus nur zwei vorbestimmten voneinander verschiedenen
Werten zu bestimmen, so dass in einer als unkritisch bewerteten Fahrsituation der Freibereichs-Wert (W) einen ersten Wert (W) der beiden Werte annimmt und der Freibereichs-Wert (W) in einer als kritisch bewerteten Fahrsituation einen zweiten der beiden Werte annimmt.
9. Fahrerassistenzsystem (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinrichtung (14) dazu ausgelegt ist, den Freibereichs-Wert (W) als einen von vielzähligen verschiedenen Werte aus einem vorbestimmten Werteintervall mit einer ersten und einer zweiten Intervallgrenze zu bestimmen, wobei die Auswerteeinrichtung (14) dazu eingerichtet ist, den Freibereichs-Wert
(W) derart festzulegen, dass der Freibereichs-Wert (W) umso näher an der ersten Intervallgrenze gewählt wird, je unkritischer die Fahrsituation gemäß dem mindestens einen Kriterium bewertet wurde.
10. Fahrerassistenzsystem (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinrichtung (14) dazu ausgelegt ist, die Kritikalität in Abhängigkeit von mindestens einem der folgenden Umfeldparameter, der auf Basis des erfassten zumindest einen Bereichs des Umfelds (U) ermittelt wird, zu ermitteln: - ein Vorhandensein zumindest eines vorbestimmten Objekts in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs (10);
- einer Entfernung zu zumindest einem vorbestimmten Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (10);
- einer Anzahl an in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (10) vorhandenen vorbestimmten Objekten;
- einer Art eines in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (10) erfassten Objekts.
1 . Kraftfahrzeug (10) mit einem Fahrerassistenzsystem (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
2. Verfahren zum Regeln einer Fahrdynamik eines zumindest teilweise automatisch fahrenden Kraftfahrzeugs (10), wobei:
- zumindest ein Bereich eines Umfelds (U) des Kraftfahrzeugs (10) erfasst wird;
- in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds (U) eine vom Kraftfahrzeug (10) zu befahrende Soll-Trajektorie (T) bestimmt wird; und
- die bestimmte Soll-Trajektorie (T) von einer Reglereinrichtung (18) eingeregelt wird;
dadurch gekennzeichnet, dass
- in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds (U) mindestens ein Freibereichs-Wert (W) bestimmt und an die Reglereinrichtung (18) übergeben wird;
- mindestens ein die Regelung beeinflussenden Parameter (R1 , R2, Rn) der Reglereinrichtung (18) in Abhängigkeit von dem übergebenen Freibereichs- Wert (W) eingestellt wird und die Reglereinrichtung (18) die Soll-Trajektorie (T) gemäß dem eingestellten mindestens einen die Regelung beeinflussenden Parameter (R1 , R2, Rn) einregelt;
- wobei in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds (U) der mindestens eine Freibereichs-Wert (W) als ein aktueller erster Freibereichs-Wert (W) bestimmt wird und an die Reglereinrichtung (18) übergeben wird, sowie in Abhängigkeit von dem erfassten zumindest einen Bereich des Umfelds (U) mindestens ein zukünftiger zweiter Freibereichs-Wert (W) prognostiziert wird und an die Reglereinrichtung (1 8) übergeben wird; und
- wobei die Reglereinrichtung (1 8) den mindestens einen die Regelung beeinflussenden Parameter (R1 , R2, Rn) in Abhängigkeit von dem übergebenen ersten und zweiten Freibereichs-Wert (W) einstellt.
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