WO2013060512A1 - Verfahren und steuergerät zum betreiben einer fahrdynamikregelung eines fahrzeugs sowie regelsystem zur fahrdynamikregelung eines fahrzeugs unter verwendung von umfeldsensorikdaten - Google Patents

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Bjoern Fassbender
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60T2220/02—Driver type; Driving style; Driver adaptive features

Definitions

  • Method and control unit for operating a vehicle dynamics control of a vehicle and control system for vehicle dynamics control of a vehicle using environmental sensing data
  • the invention is based on a method for operating a control system for driving dynamics control of a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • the invention is further based on a control unit which is set up to operate a control system for driving dynamics control of a vehicle, in particular a motor vehicle, according to such a method.
  • the invention proceeds from a corresponding control system for driving dynamics control of a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • a vehicle dynamics control system such as the Electronic Stability Program (ESP) is present in many motor vehicles today and is considered an important component of the active safety systems in the vehicle.
  • ESP refers to a control system in the brake system and in the drive train of a vehicle, which counteracts the intentional braking of individual wheels sideways breaking out of the vehicle.
  • the driver it is possible for the driver to change the thresholds of the ESP system or to completely switch off the ESP in order to either adapt to special situations (for example free-swinging in the snow) or to allow more sporty driving.
  • inventive method with the features mentioned in claim 1, the control device according to the invention with the features mentioned in claim 8 and the inventive system with the features mentioned in claim 9 offer the advantage that minimizes a collision risk despite a largely exempt from noticeable control actions of the control system driving is.
  • the following steps are provided: (a) detecting an object by means of at least one surroundings detection device detecting a detection area in the vehicle environment, (b) determining the probability of interaction of the vehicle with this object and causing damage to the vehicle or its occupants (C) changing the intensity of a control intervention of the vehicle dynamics control as a function of the previously determined probability of interaction of the vehicle with the object in at least one operating mode of the control system.
  • the vehicle dynamics control is a vehicle dynamics control for preventing a sideways breakout of the vehicle. The interaction is in particular a collision of the vehicle with the object.
  • control system Under the control system for vehicle dynamics control is a control system to understand, which engages in the brake system and in the drive system (the drive train) of a vehicle, and counteracts, for example by deliberate braking individual wheels sideways breaking of the vehicle.
  • ESP Electronic Stability Program
  • the determination of the probability of an interaction can be limited to determining a possibility of this interaction, ie whether the probability of the interaction lies above or below a probability limit or threshold.
  • the interaction of the vehicle with the object is in particular a collision of the vehicle with this object.
  • Such a determination of the probability or possibility of an interaction with an object is in another context of driver assistance systems with adaptive cruise control ACC plus (ACC:
  • the change in the intensity of the control intervention may include, for example, a change in the delay of the control intervention and / or a change in the strength of the control intervention.
  • changing the intensity of the control intervention - for example by setting intensity thresholds - is an adjustable change in the intensity of the control intervention.
  • the change in the intensity of the control intervention of the vehicle dynamics control comprises activating or deactivating the vehicle dynamics control.
  • the change in the intensity of the control intervention of the vehicle dynamics control is merely this activation or deactivation of the vehicle dynamics control.
  • the detection of the object is a determination of a position and / or a speed and / or an acceleration of the object relative to the vehicle.
  • the surroundings detection device is an environment detection device of a driver assistance system of the vehicle.
  • the surroundings detection device is an optical and / or acoustic sensor, in particular a sensor of a radar system and / or a sensor of an infrared vision system and / or a camera of a video system and / or a sensor of an ultrasound system.
  • sensors are already used on vehicles in Adaptive Cruise Control (ACC), Lane Departure Warning, Night Vision Assist, Collision Warning, etc.
  • the determination of the probability of an interaction of the vehicle with the object is a determination of the probability of an interaction of the vehicle with the object and the change in the intensity of the vehicle Control intervention of the vehicle dynamics control system in response to a preselected probability threshold takes place.
  • the driver of the vehicle selects the at least one operating mode from a plurality of selectable operating modes.
  • the control device which is set up to operate a control system according to an aforementioned method, has (i) a device which is set up to determine the likelihood of an interaction of the vehicle with an object detected in the vehicle environment which causes damage to the vehicle or its occupants and (ii) a device for varying the intensity of a control intervention of the vehicle dynamics control in at least one operating mode of the control system.
  • the vehicle dynamics control is a vehicle dynamics control for preventing lateral breaking of the vehicle.
  • the control system comprises: (i) at least one surroundings detection area detecting vehicle detection area for detecting an object; (ii) means for determining the likelihood of an interaction of the vehicle with the object causing damage to the vehicle or its occupants and (iii) means for varying the intensity of a control intervention of the vehicle dynamics control as a function of the probability of an interaction of the vehicle with the object in at least one operating mode of the control system.
  • the vehicle dynamics control is a vehicle dynamics control for preventing a sideways breakout of the vehicle. It is advantageously provided that the device for changing the intensity of the control intervention of the vehicle dynamics control is an activation and / or deactivation device for activating or deactivating the vehicle dynamics control.
  • Such an environment detection device and such a device which is set up to determine the probability of a damage to the vehicle or its occupants causing interaction of the vehicle with this object is usually already present in vehicles with driver assistance systems, since the environment of the vehicle with respect to such possible damage is detected by the environment detection device.
  • Such systems warn the driver of the vehicle and / or brake the vehicle for collision avoidance or at least prepare appropriate braking.
  • the vehicle which is set up to determine the probability of a damage to the vehicle or its occupants causing interaction of the vehicle with this object is usually already present in vehicles with driver assistance systems, since the environment of the vehicle with respect to such possible damage is detected by the environment detection device.
  • Such systems warn the driver of the vehicle and / or brake the vehicle for collision avoidance or at least prepare appropriate braking.
  • Ambient detection device is an optical and / or acoustic sensor, in particular a sensor of a radar system and / or a sensor of an infrared vision system and / or a camera of a video system and / or a sensor of an ultrasound system.
  • a far-range radar with a detection range up to 200 m a far / near infrared vision system with a nighttime detection range up to about 150 m, ultrasound systems and video sensors are known.
  • the detection of the object is a determination of a position and / or a speed and / or an acceleration of the object relative to the vehicle.
  • the system has a selection device for selecting the operating mode from a plurality of selectable operating modes.
  • a selection device can be used, for example, as a user interface in the
  • Figure 1 is a schematic representation of a vehicle with a control system for driving dynamics control of a vehicle according to a preferred embodiment of the invention, Figure 2A and 2B, a first driving situation in which the control system shown in Figure 1 is used and
  • FIGS. 3A and 3B show a second driving situation in which the one shown in FIG
  • Control system is used.
  • FIG. 1 shows a trained as a motor vehicle 10 with a drive system 12, a brake system 14 and one with these two systems connected control system 16 for vehicle dynamics control (FDR) of the vehicle 10.
  • FDR vehicle dynamics control
  • components of the drive system 12 and the brake system 14 may also be part of the control system 16 for vehicle dynamics control simultaneously.
  • ESP system Electronic Stability Program
  • the control system 16 influences the drive torque generated by the drive system 12 and / or the braking torque generated by the brake system 14 (deceleration torque) by appropriate control interventions. Specifically, the control system 16 controls the vehicle dynamics control specifically ECUs 18, 30 of the drive system 12 and / or the brake system 14 at.
  • the communication of the components of the different systems 12, 14, 16 takes place, for example, via
  • the control units 18, 30 initiate appropriate measures. For example, the selective braking of individual wheels of the vehicle 10 by means of the separately controllable wheel brakes 22.
  • Reference variables of the control system 16 for driving dynamics control are of a
  • Sensor and user interfaces 32, 34 detected variables that indicate the driver's request, such as steering angle, brake or accelerator pedal position.
  • Further reference variables of this control system 16 are variables detected by sensors 36 which detect the actual driving behavior of the vehicle 10, such as a yaw rate, a lateral acceleration, a wheel speed and a brake pressure.
  • the control system 16 now also has at least one surroundings detection device 38 for detecting objects (shown in FIGS. 2 and 3) in the surroundings of the vehicle 10, a device 42 for determining the possibility or the probability of damage through interaction of the vehicle 10 with a detected one Object 22 in the vehicle environment, _
  • the controller 30 integrally includes the device 42 and the device 44.
  • the illustrated environment detection device 38 is a forward-looking sensor of a radar system 46 having a certain detection range 48.
  • the sensor 46 is installed in the front area of the vehicle 10.
  • the detection area 48 of the sensor facing the front is a detection area 48 directed in the forward direction of the vehicle 10.
  • further surroundings detection devices 38 which are based on other measurement principles and / or detect other areas of the vehicle surroundings.
  • Another user interface 50 is set up as a selector for selecting the operating mode of the vehicle dynamics control system 16 from a plurality of selectable modes.
  • the surroundings detection device 38 and the device 40 for determining the probability of damage by interaction of the vehicle 12 with a detected object 18 are, for example, part of a driver assistance system of the vehicle 10.
  • the vehicle dynamics control (FDR) of the vehicle 10 assists the driver of the vehicle 10 by ensuring increased directional stability of the vehicle 10, thus suppressing drifting or understeering or oversteering.
  • Drift refers to a driving state in which the vehicle 10 moves in a curve laterally to its own longitudinal axis, and thus large skew angles are maintained on both axes.
  • a predominant rear-wheel drift is generally referred to as oversteer. This means that after breaking out of the rear of the vehicle, the steering is straight or even to steer in the direction of the outside of the curve.
  • a predominant front wheel drift is called understeer. This means steering in more than the turning radius of the road would actually require.
  • Initial situation is either a previously activated vehicle dynamics control or a previously deactivated vehicle dynamics control.
  • the vehicle dynamics control system 16 of the vehicle 10 is operated in a corresponding mode as follows:
  • the surroundings detection device 38 When the vehicle 10 is moving, the surroundings detection device 38 permanently detects the surroundings of the vehicle 10 or a detection area 48 of the surroundings detection device 38 in the surroundings. In this case, the surroundings detection device 38 detects an object 40 (FIGS. 2B and 3B) in its detection area
  • the system 16 determines the likelihood of a damage to the vehicle 10 or its occupants causing interaction of the vehicle 10 with this object 40. Subsequently, the vehicle dynamics control for preventing a sideways movement of the vehicle 10 is automatically activated or deactivated as a function of the previously determined probability of interaction of the vehicle 10 with the object 40 in the operating mode "automatic switch-on / automatic switch-off of the vehicle dynamics control" of the control system 16 Mode of operation may be a general or optional mode of operation, if an optional mode of operation is selected by the driver or other occupant of the vehicle 10, the mode automatically activates the vehicle dynamics control or automatically deactivates the vehicle dynamics control among multiple selectable modes via the user interface 50 Other operating modes may be, for example, an operating mode with permanently deactivated vehicle dynamics control or an operating mode with permanently connected vehicle dynamics control. If the vehicle dynamics control is switched on, depending on the variables measured by the sensor 36, which detect the actual driving behavior of the vehicle 10 (yaw rate, lateral acceleration, etc.), a control intervention occurs.
  • FIG. 2A shows a typical driving situation in which, without driving dynamics control, the vehicle 10 is understeered.
  • the vehicle 10 is approaching a curve 52, and due to the driver's chosen / environmental parameters (speed, steering angle,... / Friction values, tire pressures,...) The vehicle 10 begins to understeer.
  • FIGS. 3A and 3B A different driving situation is shown in FIGS. 3A and 3B.
  • the vehicle 10 begins to oversteer or oversteer already in a curve 54.
  • the vehicle dynamics control FDR stabilizes the vehicle 10 and thus reduces the probability of collision with objects 40 that are recognizable by the surroundings detection device 38.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Regelsystems (16) zur Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs (10), insbesondere Kraftfahrzeugs. Es sind folgende Schritte vorgesehen: Erfassen eines Objekts (40) mittels mindestens einer einen Erfassungsbereich (48) im Fahrzeug-Umfeld erfassenden Umfelderfassungsvorrichtung (38), Bestimmen der Wahrscheinlichkeit einer einen Schaden am Fahrzeug (10) oder dessen Insassen hervorrufenden Wechselwirkung des Fahrzeugs (10) mit dem Objekt (40), und Verändern der Intensität eines Regeleingriffs der Fahrdynamikregelung in Abhängigkeit der zuvor bestimmten Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung des Fahrzeugs (10) mit dem Objekt (40) in zumindest einer Betriebsart des Regelsystems (16), wobei die Fahrdynamikregelung eine Fahrdynamikregelung zum Verhindern eines seitlichen Ausbrechens des Fahrzeugs (10) ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Steuergerät (18, 30) und ein entsprechendes Regelsystem (16).

Description

_
Beschreibung
Titel
Verfahren und Steuergerät zum Betreiben einer Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs sowie Regelsystem zur Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs unter Verwendung von Umfeldsensorikdaten.
Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Betreiben eines Regelsystems zur Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, aus. Die Erfindung geht weiterhin von einem Steuergerät aus, welches zum Betreiben eines Regelsystems zur Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, gemäß einem solchen Verfahren eingerichtet ist. Schließlich geht die Erfindung von einem entsprechenden Regelsystem zur Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, aus.
Stand der Technik
Eine Fahrdynamikregelung wie das Elektronische Stabilitätsprogramm (ESP) ist heute in vielen Kraftfahrzeugen vorhanden und gilt als wichtiger Bestandteil der aktiven Sicherheitssysteme im Fahrzeug. ESP bezeichnet ein Regelsystem im Bremssystem und im Antriebsstrang eines Fahrzeugs, das durch gezieltes Abbremsen einzelner Räder dem seitlichen Ausbrechen des Fahrzeugs entgegenwirkt. In den meisten dieser Fahrzeuge besteht die Möglichkeit für den Fahrer, die Schwellen des ESP-Systems zu verändern beziehungsweise das ESP komplett abzuschalten, um sich entweder auf spezielle Situationen einzustellen (zum Beispiel Freischaukeln im Schnee) oder sportlicheres Fahren zu ermöglichen.
Durch diesen reduzierten beziehungsweise deaktivierten Schutz kann sich jedoch auch das Unfallrisiko erhöhen, sofern das Fahrzeug durch den Fahrer nicht ausreichend beherrscht wird beziehungsweise wenn der Fahrer fälschlicherweise davon ausgeht, dass das System aktiv ist (etwa bei Vergessen des Aktivierens oder unbeabsichtigtem Ausschalten). Λ
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen, das erfindungsgemäße Steuergerät mit den in Anspruch 8 genannten Merkmalen sowie das erfindungsgemäße System mit den in Anspruch 9 genannten Merkmalen bieten den Vorteil, dass ein Kollisionsrisiko trotz eines weitgehend von spürbaren Regeleingriffen des Regelsystems befreiten Fahrens minimiert ist.
Beim erfindungsbemäßen Verfahren sind folgende Schritte vorgesehen: (a) ein Erfassen eines Objekts mittels mindestens einer einen Erfassungsbereich im Fahrzeug-Umfeld erfassenden Umfelderfassungsvorrichtung, (b) ein Bestimmen der Wahrscheinlichkeit einer einen Schaden am Fahrzeug oder dessen Insassen hervorrufenden Wechselwirkung des Fahrzeugs mit diesem Objekt und (c) ein Verändern der Intensität eines Regeleingriffs der Fahrdynamikregelung in Abhängigkeit der zuvor bestimmten Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung des Fahrzeugs mit dem Objekt in zumindest einer Betriebsart des Regelsystems. Die Fahrdynamikregelung ist eine Fahrdynamikregelung zum Verhindern eines seitlichen Ausbrechens des Fahrzeugs. Die Wechselwirkung ist insbesondere eine Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt.
Unter dem Regelsystem zur Fahrdynamikregelung ist ein Regelsystem zu verstehen, das in das Bremssystem und in das Antriebssystem (den Antriebsstrang) eines Fahrzeugs eingreift, und zum Beispiel durch gezieltes Abbremsen einzelner Räder dem seitlichen Ausbrechen des Fahrzeugs entgegenwirkt. Ein solches Regelsystem ist auch als ESP-Regelsystem (ESP: Elektronische Stabilitätsprogramm) bekannt.
Das Bestimmen der Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung kann dabei auf das Bestimmen einer Möglichkeit dieser Wechselwirkung beschränkt sein, also darauf, ob die Wahrscheinlichkeit der Wechselwirkung oberhalb oder unterhalb einer Wahrscheinlichkeitsgrenze oder -schwelle liegt. Die Wechselwirkung des Fahrzeugs mit dem Objekt ist insbesondere eine Kollision des Fahrzeugs mit diesem Objekt. Ein solches Bestimmen der Wahrscheinlichkeit beziehungsweise Möglichkeit einer Wechselwirkung mit einem Objekt ist in anderem Zusammen- hang von Fahrerassistenzsystemen mit Abstandsregeltempomat ACC plus (ACC:
Adaptive Cruise Control) bekannt. Die Veränderung der Intensität des Regeleingriffs kann zum Beispiel eine Veränderung der Verzögerung des Regeleingriffs und/oder eine Veränderung der Stärke des Regeleingriffs beinhalten.
Insbesondere ist die Veränderung der Intensität des Regeleingriffs -zum Beispiel durch Einstellen von Intensitätsschwellen- eine einstellbare Veränderung der Intensität des Regeleingriffs.
Mit Vorteil ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Veränderung der Intensität des Regeleingriffs der Fahrdynamikregelung ein Aktivieren oder Deaktivieren der Fahrdynamikregelung umfasst. Im einfachsten Fall ist die Veränderung der Intensität des Regeleingriffs der Fahrdynamikregelung lediglich dieses Aktivieren beziehungsweise Deaktivieren der Fahrdynamikregelung.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Erfassen des Objekts ein Ermitteln einer Position und/oder einer Geschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung des Objekts relativ zum Fahrzeug ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Umfelderfassungsvorrichtung eine Umfelderfassungsvorrichtung eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Umfelderfassungsvorrichtung ein optischer und/oder akustischer Sensor, insbesondere ein Sensor eines Radarsystems und/oder ein Sensor eines Infrarotsichtsystems und/oder eine Kamera eines Videosystems und/oder ein Sensor eines Ultraschallsystems, ist. Derartige Sensoren werden bei Fahrzeugen bereits bei dem Abstandsregeltempomat (Adaptive Cruise Control: ACC), der Spurverlassenswarnung, der Nachtsichtunterstützung, der Kollisionswarnung, etc. verwendet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bestimmen der Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung des Fahrzeugs mit dem Objekt ein Bestimmen der Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung des Fahrzeugs mit dem Objekt ist und die Veränderung der Intensität des Regeleingriffs des Fahrdynamikregelsystems in Abhängigkeit einer vorgewählten Wahrscheinlichkeitsschwelle erfolgt.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Fahrer des Fahrzeugs die mindestens eine Betriebsart unter mehreren wählbaren Betriebsarten auswählt.
Das erfindungsgemäße Steuergerät, welches zum Betreiben eines Regelsystems gemäß einem vorgenannten Verfahren eingerichtet ist, weist (i) eine Einrichtung, die zum Bestimmen der Wahrscheinlichkeit einer einen Schaden am Fahrzeug oder dessen Insassen hervorrufenden Wechselwirkung des Fahrzeugs mit einem im Fahrzeug-Umfeld erfassten Objekt eingerichtet ist und (ii) eine Vorrichtung zum Verändern der Intensität eines Regeleingriffs der Fahrdynamikregelung in zumindest einer Betriebsart des Regelsystems auf. Die Fahrdynamikregelung ist dabei eine Fahrdynamikregelung zum Verhindern eines seitlichen Ausbrechens des Fahrzeugs.
Das erfindungsgemäße Regelsystem umfasst: (i) mindestens eine einen Erfassungsbereich im Fahrzeug-Umfeld erfassende Umfelderfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Objekts, (ii) eine Einrichtung, die zum Bestimmen der Wahrscheinlichkeit einer einen Schaden am Fahrzeug oder dessen Insassen hervorrufenden Wechselwirkung des Fahrzeugs mit diesem Objekt eingerichtet ist und (iii) eine Vorrichtung zum Verändern der Intensität eines Regeleingriffs der Fahrdynamikregelung in Abhängigkeit der Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung des Fahrzeugs mit dem Objekt in zumindest einer Betriebsart des Regelsystems. Die Fahrdynamikregelung ist eine Fahrdynamikregelung zum Verhindern eines seitlichen Ausbrechens des Fahrzeugs. Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zur Veränderung der Intensität des Regeleingriffs der Fahrdynamikregelung eine Aktivierungs- und/oder Deaktivierungsvorrichtung zum Aktivieren oder Deaktivieren der Fahrdynamikregelung ist.
Eine solche Umfelderfassungsvorrichtung sowie eine solche Einrichtung, die zum Bestimmen der Wahrscheinlichkeit einer einen Schaden am Fahrzeug oder dessen Insassen hervorrufenden Wechselwirkung des Fahrzeugs mit diesem Objekt eingerichtet ist, ist in Fahrzeugen mit Fahrerassistenzsystemen zumeist schon vorhanden, da das Umfeld des Fahrzeugs in Hinblick auf einen solchen möglichen Schaden von der Umfelderfassungsvorrichtung erfasst wird. Derartige Sys- teme warnen den Fahrer des Fahrzeugs und/oder bremsen das Fahrzeug zur Kollisionsvermeidung oder bereiten eine entsprechende Bremsung zumindest vor. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Umfelderfassungsvorrichtung ein optischer und/oder akustischer Sensor, insbesondere ein Sensor eines Radarsystems und/oder ein Sensor eines Infrarotsichtsystems und/oder eine Kamera eines Videosystems und/oder ein Sensor eines Ultraschallsystems, ist. Bekannt sind zum Beispiel ein Fernbereichsradar mit ei- nem Erfassungsbereich bis 200 m, ein Fern-/Nahbereichs-lnfrarotsichtsystem mit einem Nachtsicherfassungsbereich bis etwa 150 m, Ultraschallsysteme und Videosensorik.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Erfassen des Objekts ein Ermitteln einer Position und/oder einer Geschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung des Objekts relativ zum Fahrzeug ist.
Schließlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass das System eine Auswahlvorrichtung zur Auswahl der Betriebsart aus mehreren wählbaren Betriebsarten aufweist. Ei- ne solche Auswahlvorrichtung kann zum Beispiel als Benutzerschnittstelle im
Fahrzeuginneren realisiert sein.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Abbildungen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Regelsystem zur Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, Figur 2A und 2B eine erste Fahrsituation, bei der das in Figur 1 dargestellte Regelsystem zum Einsatz kommt und
Figur 3A und 3B eine zweite Fahrsituation, bei der das in Figur 1 dargestellte
Regelsystem zum Einsatz kommt.
Die Figur 1 zeigt ein als Kraftfahrzeug ausgebildetes Fahrzeug 10 mit einem Antriebssystem 12, einem Bremssystem 14 und einem mit diesen beiden Systemen verbundenen Regelsystem 16 zur Fahrdynamikregelung (FDR) des Fahrzeugs 10. Dabei können Komponenten des Antriebssystems 12 und des Bremssystems 14 gleichzeitig auch Teil des Regelsystems 16 zur Fahrdynamikregelung sein. Ein solches Regelsystem 16 wird auch als ESP-System (ESP: Elektronisches Stabilitäts-Programm) bezeichnet. In Fig. 1 sind beispielsweise folgende für die
Fahrdynamikregelung genutzte Komponenten gezeigt: Als Komponenten des Antriebssystems 12 das Steuergerät 18 des Motormanagements und der Motor (Verbrennungsmotor) 20 nebst Getriebe. Als Komponenten des Bremssystems 14 die Radbremsen 22 der Räder, Raddrehzahlsensoren 24, Bremskraftverstär- ker 26 mit Hauptzylinder, Hydrauliksystem 28 und Steuergerät 30. Weiterhin noch die Benutzerschnittstellen (Human-Machine-Interface) Lenkrad 32, und Bremspedal 34 sowie einen Bewegungs- und/oder Lagesensor
(Giergeschwindigkeitssensor mit eingebautem Querbeschleunigungssensor) 36. Das Regelsystem 16 beeinflusst das vom Antriebssystem 12 erzeugte Antriebsmoment und/oder das vom Bremssystem 14 erzeugte Bremsmoment (Verzögerungsmoment) durch entsprechende Regeleingriffe. Konkret steuert das Regelsystem 16 zur Fahrdynamikregelung gezielt Steuergeräte 18, 30 des Antriebssystems 12 und/oder des Bremssystems 14 an. Die Kommunikation der Kompo- nenten der unterschiedlichen Systeme 12, 14,16 erfolgt zum Beispiel über ein
Daten-Bussystem 37. Die Steuergeräte 18, 30 leiten entsprechende Maßnahmen ein. Beispielsweise das gezielte Abbremsen einzelner Räder des Fahrzeugs 10 mittels der separat ansteuerbaren Radbremsen 22. Führungsgrößen des Regelsystems 16 zur Fahrdynamikregelung sind von einem
Sensor und Benutzerschnittstellen (Human-Machine-Interface) 32, 34 erfasste Größen, die den Fahrerwunsch erkennen lassen, wie etwa Lenkwinkel, Bremsoder Fahrpedalstellung. Weitere Führungsgrößen dieses Regelsystems 16 sind von Sensoren 36 erfasste Größen die das tatsächliche Fahrverhalten des Fahr- zeugs 10 erfassen, wie etwa eine Gierrate, eine Querbeschleunigung, eine Raddrehzahl und ein Bremsdruck.
Das Regelsystem 16 weist nun weiterhin mindestens eine Umfelderfassungsvorrichtung 38 zum Erfassen von (in den Figuren 2 und 3 dargestellten) Objekten 40 im Umfeld des Fahrzeugs 10, eine Einrichtung 42 zum Bestimmen der Möglichkeit beziehungsweise der Wahrscheinlichkeit eines Schadens durch Wechselwirkung des Fahrzeugs 10 mit einem erfassten Objekt 22 im Fahrzeugumfeld, _
und eine Vorrichtung 44 zum Verändern der Intensität eines Regeleingriffs der Fahrdynamikregelung in Abhängigkeit der Wahrscheinlichkeit der Wechselwirkung des Fahrzeugs 10 mit dem Objekt 40 auf. Diese Vorrichtung 44 ist insbesondere eine Aktivierungs- und/oder Deaktivierungsvorrichtung zum automati- sehen Aktivieren oder zum automatischen Deaktivieren der Fahrdynamikregelung. In dem Beispiel der Fig. 1 weist das Steuergerät 30 die Einrichtung 42 und die Vorrichtung 44 integral auf.
Die gezeigte Umfelderfassungsvorrichtung 38 ist ein nach vorne gerichteter Sensor eines Radarsystems 46 mit einem gewissen Erfassungsbereich 48. Der Sensor 46 ist im Frontbereich des Fahrzeugs 10 installiert. Der Erfassungsbereich 48 des nach vorne gerichteten Sensors ist ein in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 10 gerichteter Erfassungsbereich 48. Denkbar sind weiterhin auch noch weitere Umfelderfassungsvorrichtungen 38, die auf anderen Messprinzipien beruhen und/oder andere Bereiche des Fahrzeug-Umfelds erfassen.
Eine weitere Benutzerschnittstelle 50 ist als eine Auswahlvorrichtung zur Auswahl der Betriebsart des Regelsystems 16 zur Fahrdynamikregelung aus mehreren wählbaren Betriebsarten eingerichtet.
Die Umfelderfassungsvorrichtung 38 und die Einrichtung 40 zum Bestimmen der Wahrscheinlichkeit eines Schadens durch Wechselwirkung des Fahrzeugs 12 mit einem erfassten Objekt 18 sind beispielsweise Teil eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs 10.
Die Fahrdynamikregelung (FDR) des Fahrzeugs 10 unterstützt den Fahrer des Fahrzeugs 10, indem es für eine erhöhte Spurstabilität des Fahrzeugs 10 sorgt, also ein Driften beziehungsweise Unter- oder Übersteuern unterdrückt.
Als Drift bezeichnet man einen Fahrzustand, bei dem sich das Fahrzeug 10 in einer Kurve seitlich zur eigenen Längsachse bewegt, und somit große Schräglaufwinkel an beiden Achsen gehalten werden. Eine überwiegende Hinterraddrift wird im allgemeinen Sprachgebrauch auch als Übersteuern bezeichnet. Das heißt, dass nach dem Ausbrechen des Fahrzeughecks die Lenkung geradegestellt oder sogar in Richtung der Kurvenaußenseite zu lenken ist. Eine überwiegende Vorderraddrift wird als Untersteuern bezeichnet. Das heißt, dass stärker eingelenkt wird, als der Kurvenradius des Straßenverlaufs es eigentlich erfordern würde. „
In einigen Situationen ist es jedoch erwünscht, ein Driften des Fahrzeugs 10 zuzulassen. Dies sind jedoch im Allgemeinen solche Fahrsituationen, bei denen eine Unfallgefahr nur sehr gering oder gar auszuschließen ist. Bei Aufkommen ei- ner Gefahrensituation ist es oft erwünscht, dass die Fahrdynamikregelung (FDR) automatisch, also nicht manuell durch Eingriff des Fahrers oder eines anderen Insassen des Fahrzeugs 10 zugeschaltet wird.
Es ergibt sich folgende Funktion:
Ausgangssituation ist entweder eine zuvor aktivierte Fahrdynamikregelung oder eine zuvor deaktivierte Fahrdynamikregelung.
Das Regelsystem 16 zur Fahrdynamikregelung des Fahrzeugs 10 wird in einer entsprechenden Betriebsart wie Folgt betrieben:
Die Umfelderfassungsvorrichtung 38 erfasst bei fahrendem Fahrzeug 10 permanent das Umfeld des Fahrzeugs 10 oder einen Erfassungsbereich 48 der Umfelderfassungsvorrichtung 38 in dem Umfeld. Erfasst die Umfelderfassungs- Vorrichtung 38 dabei ein Objekt 40 (Fig. 2B und 3B) in seinem Erfassungsbereich
48, so wird vom System 16 die Wahrscheinlichkeit einer einen Schaden am Fahrzeug 10 oder dessen Insassen hervorrufenden Wechselwirkung des Fahrzeugs 10 mit diesem Objekt 40 bestimmt. Anschließend wird die Fahrdynamikregelung zum Verhindern eines seitlichen Ausbrechens des Fahrzeugs 10 automa- tisch in Abhängigkeit der zuvor bestimmten Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung des Fahrzeugs 10 mit dem Objekt 40 bei der Betriebsart„automatisches Einschalten/automatisches Abschalten der Fahrdynamikregelung" des Regelsystems 16 aktiviert beziehungsweise deaktiviert. Diese Betriebsart kann eine generelle oder eine optionale Betriebsart sein. Handelt es sich um eine optionale Betriebsart, so wählt der Fahrer oder ein anderer Insasse des Fahrzeugs 10 die Betriebsart mit automatischer Aktivierung der Fahrdynamikregelung oder mit automatischer Deaktivierung der Fahrdynamikregelung unter mehreren wählbaren Betriebsarten mittels der Benutzerschnittstelle 50 aus. Andere Betriebsarten können zum Beispiel eine Betriebsart mit permanent abgeschalteter Fahrdynamikregelung oder eine Betriebsart mit permanent zugeschalteter Fahrdynamikregelung sein. Ist die Fahrdynamikregelung eingeschaltet, so kommt es in Abhängigkeit der von dem Sensor 36 gemessenen Größen, die das tatsächliche Fahrverhalten des Fahrzeugs 10 erfassen (Gierrate, Querbeschleunigung, etc.) zu einem Regeleingriff.
Ist die Fahrdynamikregelung ausgeschaltet, so kommt unabhängig von den vom Sensor 36 gemessenen Größen zu keinem Regeleingriff. Diese Situation ist in Fig. 2A gezeigt.
Die Figur 2A zeigt eine typische Fahrsituation, bei der es ohne Fahrdynamikregelung zu einem Untersteuern des Fahrzeugs 10 kommt. Das Fahrzeug 10 fährt auf eine Kurve 52 zu und aufgrund der vom Fahrer gewählten/aus der Umwelt gegebenen Parameter (Geschwindigkeit, Lenkwinkel, ... / Reibwerte, Reifendrücke, ...) beginnt das Fahrzeug 10 zu untersteuern.
Kann von der Umfelderfassungsvorrichtung 38 zunächst keine unmittelbare Kollisionsgefahr aufgrund des Untersteuerns für das Fahrzeug 10 erkannt werden, werden FDR-Regeleingriffe seitens des Regelsystem 16 unterdrückt (Fig. 2A: Untersteuern bei ausreichend großer Auslaufzone).
Droht jedoch eine Kollision bedingt durch das Untersteuern (Fig. 2B: potentielle Kollision mit den Verkehrszeichen als erkannte Objekte 40) oder eskaliert eine anfangs unkritische Situation, so wird die Situation durch einen Eingriffs des Regelsystems 16 entschärft.
In den Figuren 3A und 3B ist eine andere Fahrsituation gezeigt: Das Fahrzeug 10 beginnt in einer Kurve 54 zu übersteuern bzw. übersteuert bereits.
Ist aufgrund der Signale der Umfelderfassungsvorrichtung 38 keine unmittelbare Gefahr erkennbar (Fig. 3A: Übersteuern ohne unmittelbare Kollisionsgefahr), finden keine FDR-Eingriffe statt.
Wird erkannt, dass durch das Übersteuern eine Kollisionsgefahr mit dem Gegenverkehr (als Objekt 40) besteht (Fig. 3B), stabilisiert die Fahrdynamikregelung FDR das Fahrzeug 10 und reduziert somit die Kollisionswahrscheinlichkeit mit Objekten 40, die von der Umfelderfassungsvorrichtung 38 erkennbar sind.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben eines Regelsystems (16) zur Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs (10), insbesondere Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch die Schritte:
Erfassen eines Objekts (40) mittels mindestens einer einen Erfassungsbereich (48) im Fahrzeug-Umfeld erfassenden Umfelderfassungsvorrichtung (38),
Bestimmen der Wahrscheinlichkeit einer einen Schaden am Fahrzeug (10) oder dessen Insassen hervorrufenden Wechselwirkung des Fahrzeugs (10) mit dem Objekt (40) und
Verändern der Intensität eines Regeleingriffs der Fahrdynamikregelung in Abhängigkeit der zuvor bestimmten Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung des Fahrzeugs (10) mit dem Objekt (40) in zumindest einer Betriebsart des Regelsystems (16), wobei die Fahrdynamikregelung eine Fahrdynamikregelung zum Verhindern eines seitlichen Ausbrechens des Fahrzeugs (10) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Intensität des Regeleingriffs der Fahrdynamikregelung ein automatisches Aktivieren oder Deaktivieren der Fahrdynamikregelung umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des Objekts (40) ein Ermitteln einer Position und/oder einer Geschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung des Objekts (40) relativ zum Fahrzeug (10) ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfelderfassungsvorrichtung (38) ein optischer und/oder akustischer Sensor, insbesondere ein Sensor eines Radarsystems (46) und/oder ein Sensor eines Infrarotsichtsystems und/oder eine Kamera eines Videosystems und/oder ein Sensor eines Ultraschallsystems, ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfelderfassungsvorrichtung (38) eine
Umfelderfassungsvorrichtung (38) eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs (10) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung des Fahrzeugs (10) mit dem Objekt (40) ein Bestimmen der Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung des Fahrzeugs (10) mit dem Objekt (40) ist und die Veränderung der Intensität des Regeleingriffs der Fahrdynamikregelung in Abhängigkeit einer vorgewählten Wahrscheinlichkeitsschwelle erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer des Fahrzeugs (10) die mindestens eine Betriebsart unter mehreren wählbaren Betriebsarten auswählt.
Steuergerät (18, 30), welches zum Betreiben eines Regelsystems (16) zur Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs (10), insbesondere Kraftfahrzeugs, gemäß einem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 eingerichtet ist, mit
- einer Einrichtung, die zum Bestimmen der Wahrscheinlichkeit einer einen Schaden am Fahrzeug (10) oder dessen Insassen hervorrufenden Wechselwirkung des Fahrzeugs (10) mit einem im Fahrzeug-Umfeld erfassten Objekt (40) eingerichtet ist und
- einer Vorrichtung (44) zum Verändern der Intensität eines Regeleingriffs der Fahrdynamikregelung in Abhängigkeit der Wahrscheinlichkeit der Wechselwirkung des Fahrzeugs (10) mit dem Objekt (40) in zumindest einer Betriebsart des Regelsystems, wobei die Fahrdynamikregelung eine Fahrdynamikregelung zum Verhindern eines seitlichen Ausbrechens des Fahrzeugs (10) ist.
Regelsystem (16) zur Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs (10), insbesondere Kraftfahrzeugs, mit
mindestens einer einen Erfassungsbereich (48) im Fahrzeug-Umfeld erfassenden Umfelderfassungsvorrichtung (38) zum Erfassen eines Objekts (40), einer Einrichtung, die zum Bestimmen der Wahrscheinlichkeit einer einen Schaden am Fahrzeug (10) oder dessen Insassen hervorrufenden Wechselwirkung des Fahrzeugs (10) mit diesem Objekt (40) eingerichtet ist und
einer Vorrichtung (44) zum Verändern der Intensität eines Regeleingriffs der Fahrdynamikregelung in Abhängigkeit der Wahrscheinlichkeit der Wechselwirkung des Fahrzeugs (10) mit dem Objekt (40) in zumindest einer Betriebsart des Regelsystems, wobei die Fahrdynamikregelung eine Fahrdynamikregelung zum Verhindern eines seitlichen Ausbrechens des Fahrzeugs (10) ist.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Umfelderfassungsvorrichtung (38) ein optischer und/oder akustischer Sensor, insbesondere ein Sensor eines Radarsystems (46) und/oder ein Sensor eines Infrarotsichtsystems und/oder eine Kamera eines Videosystems und/oder ein Sensor eines Ultraschallsystems, ist.
1 1 . System nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine Auswahlvorrichtung (50) zur Auswahl der Betriebsart aus mehreren wählbaren Betriebsarten.
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