WO2022012870A1 - Verfahren sowie system zur handhabung einer situation betreffend ein fahrzeug und/oder einen dritten - Google Patents

Verfahren sowie system zur handhabung einer situation betreffend ein fahrzeug und/oder einen dritten Download PDF

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WO2022012870A1 PCT/EP2021/066800 EP2021066800W WO2022012870A1 WO 2022012870 A1 WO2022012870 A1 WO 2022012870A1 EP 2021066800 W EP2021066800 W EP 2021066800W WO 2022012870 A1 WO2022012870 A1 WO 2022012870A1
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Definitions

  • Devices and systems are known in the prior art which, in preparation for a possibly unavoidable collision, automatically intervene in the control of a vehicle to avoid a collision and/or to reduce the accident severity caused by a collision. In some cases, the intervention is preceded by a warning to the driver in order to motivate them to intervene manually. If the driver does not react or reacts too late, appropriate measures are taken.
  • the publication DE 102005054754 describes a method for determining the point in time for initiating a necessary braking intervention for a motor vehicle in order to avoid a collision with a detected object driving ahead or in front, wherein the necessary braking intervention can be carried out manually or automatically and the point in time for initiating the braking intervention as a function of a predetermined, expected braking deceleration of the motor vehicle during the l Brake intervention is determined.
  • the publication WO 2003/006288 A1 describes a method and a device for predicting movement trajectories of a vehicle to prevent or reduce the consequences of an impending collision, in which only those trajectories are taken into account for predicting the movement trajectories in which, as a result of a combination of steering and braking intervention, the forces acting on the wheels of the vehicle are in the range that corresponds to the maximum force that can be transferred from the wheel to the road.
  • an automatic braking and/or steering intervention takes place as a function of the precalculated movement trajectories.
  • the publication WO 2006/045259 A1 describes a method for improving safety and/or for reducing the consequences of an accident involving road users involved in an accident that was detected prematurely by a motor vehicle, in which the method steps are carried out by the motor vehicle: determining vehicle information of the motor vehicle; detecting the surroundings of the motor vehicle; Determining environmental information about road users in the area surrounding the motor vehicle from the recorded area; calculating at least one unavoidable accident from the environmental information and vehicle information according to an accident calculation algorithm; and initiating measures to reduce the consequences of an accident for and taking into account all road users directly and indirectly involved in an unavoidable accident.
  • the critical situation (hereinafter also referred to as “situation”) can be a specific situation characterized, for example, by specific characteristics (e.g. a specific driving situation, arrangement of road users) and/or a situation that has a certain degree of criticality (e.g. a probability and/or or possible consequences of an adverse event).
  • specific characteristics e.g. a specific driving situation, arrangement of road users
  • a situation that has a certain degree of criticality e.g. a probability and/or or possible consequences of an adverse event.
  • the critical situation can be characterized by a degree of probability of damage and/or damage that exceeds a specific threshold. This can affect the vehicle and the third party. This can essentially only affect the vehicle or only the third party.
  • the critical situation is a specific or specific critical situation. It may be a situation characterized by a specific type, class, and/or pattern.
  • the critical situation can be characterized in that it can be resolved using another object.
  • the situation can be (at least comparable) uncritical or not acutely critical.
  • the situation is especially a driving situation. This can include an action or interaction of the vehicle and/or the third party that has taken place, is taking place, is expected, in particular is predicted.
  • the situation can include an action or interaction of the vehicle and/or the third party with other objects, the situation directly or indirectly affecting the vehicle and/or the object.
  • the situation is characterized by a specific pattern recognized or recognizable in particular in the method, eg a pattern of the arrangement and/or movement of affected road users, eg the vehicle, a third party, one or more objects.
  • the method can include a detection of such, eg critical, patterns.
  • the critical situation is or includes a driving situation.
  • the driving situation can be understood, for example, as a critical situation caused by an arrangement, action, interaction or driving parameters of road users.
  • a driving situation is characterized by a specific pattern, e.g. a pattern of the arrangement, speed of the road users and/or pattern of the parameters that describe a situation.
  • the driving situation can also be characterized by a spatial pattern of the so-called free spaces in the vicinity of the vehicle.
  • the driving situation can take into account one or more parameters of the traffic rules (relevant in connection with this), e.g. traffic signs, right of way, traffic light phases.
  • the driving situation parameter(s) can be based on surroundings sensor data and/or on information transmitted to the vehicle (e.g. from another road user, by means of a car-2-car or car-to-X).
  • the surroundings sensor data can be data from a surroundings-sensing sensor, in particular a sensor system of at least one vehicle, that has been processed in a specific way.
  • the driving situation can preferably be characterized by: a (specific) spatial distribution of the road users and/or the movement parameters of the road users, in particular a distribution pattern of the road users in the vicinity of the vehicle; and/or a (specific) spatial distribution of immovable objects in the vicinity of the vehicle; and/or a relative position and/or movement parameters to certain types of lane markings, traffic signs, traffic lights (not necessarily to certain traffic lights, etc.); and / or information about the right of way of the vehicle, in particular over certain road users and / or road users that actually or at least potentially come or can come from certain directions, eg a crossing street from the right or from the left; and/or information on an action by a road user in the vicinity of the vehicle, for example exceeding a limit value, for example honking the horn, flashing the headlights, jostling, overtaking the vehicle, an attempt to overtake and the like.
  • a limit value for example honking the horn, flashing the headlights, jostling, overtaking the
  • the at least one driving situation can preferably be a driving situation that exceeds specific limit values or a driving situation that is characterized by parameters that exceed specific limit values.
  • the at least one driving situation can be a driving situation with an undesired or dangerous approach to an object or a road user, an acceleration value that exceeds a limit value, an undesired arrangement with other road users, etc.
  • the driving situation can be a special situation (e.g. one that occurs comparatively rarely) or a dangerous driving situation, e.g. a driving situation for which an increased risk is determined or assumed.
  • the meaning of the term “driving situation” differs from a frequently used colloquial meaning of the term “traffic situation”.
  • the present traffic situation can also be determined and appropriately taken into account.
  • An identifier of the traffic situation can be read from data from a navigation system, for example, and taken into account when driving on a corresponding section of the road. In a simplified case, such an identifier can correspond to certain categories “free traffic”, “dense traffic”, “slow traffic”, “traffic jam”, “end of traffic jam” etc.
  • the steering of the vehicle and/or the object relative to the vehicle is performed in a first phase, in a second phase, and/or in a third phase depending on a parameter of the situation and/or depending on a parameter of the third party.
  • the control is preferably carried out in such a way that the first phase, the second phase and/or the third phase are controlled, preferably regulated, dynamically, i.e. during their respective execution.
  • the vehicle and/or the object are steered in relation to the vehicle as a function of a predicted parameter relating to the situation and/or relating to the third party.
  • the term "taxes" is to be understood in particular as "rules”.
  • a parameter of the first phase, the second phase, and/or a third phase can be executed in a predetermined dependence on a parameter of the third.
  • a parameter of the third party can be a feature of the third party or a parameter of the movement of the third party.
  • the vehicle and/or the object can be controlled in a predetermined dependence on the so-called object classes of the third party (eg recognized in the method).
  • the contact may be performed, not performed, or performed and/or terminated with different parameters depending on a class of road user to which the third party belongs.
  • a measure of risk and/or harm to the third party may be reduced.
  • contact of the vehicle with the object can be controlled in such a way that damage to the third party is kept below a predetermined threshold and/or reduced, in particular minimized.
  • a parameter of the contact is controlled in such a way that a degree of risk or a degree of damage to the third party is kept below a predetermined threshold and/or reduced, in particular minimized.
  • controlling the vehicle and/or the object relative to the vehicle in a first phase and/or in a second phase can be carried out in such a way that the ratio of the speeds or accelerations when the vehicle and the object are approaching, in particular depending on the predicted parameter relating to the situation and/or relating to the third party.
  • a particularly rapid or accelerated approach between the vehicle and the object is preferably carried out in the first phase.
  • the approach between the vehicle and the object is to be understood in particular as a reduction in the distance, for example in the transverse direction and/or longitudinal direction, between the vehicle and the object. This can be carried out in a controlled or preferably regulated manner.
  • the approach between the vehicle and the object is preferably carried out at least partially or temporarily by the (controlled or regulated) movement of the vehicle towards the object and at least partially or temporarily by the (controlled or regulated) movement of the object towards the vehicle.
  • the comparatively fast or accelerated approach between the vehicle and the object in the first phase is to be understood in particular as a disproportionately fast approach and/or an approach that is faster than the (further) approach in the second phase.
  • the accelerated first phase saves extremely valuable time in the event of a critical situation.
  • an execution of the action in particular a reduction in the kinetic energy of the vehicle, e.g. up to an imminent collision with a third party, can be extended.
  • the (negative) acceleration required for this purpose to which an occupant or a load of the vehicle is exposed when the kinetic energy is reduced, and/or the damage resulting from the action can be (possibly drastically) reduced.
  • a time interval can be increased by reacting to a change in the critical situation without the action having to cause excessive damage. For example, if the critical situation should resolve, the damage can also be avoided entirely.
  • Preference is given to recognizing or predicting the critical situation, in particular determining or predicting a parameter of the critical situation, controlling the vehicle to the object and/or the object to the vehicle in the first phase in which second phase and/or in the third phase, by a unit of the vehicle and/or the object to carry out the at least partially automated driving.
  • the approach of the vehicle to the object and/or the object to the vehicle can also be controlled depending on the laterally arranged sensors, eg the side radars of the vehicle and/or the object.
  • the object can preferably be controlled in the first phase, in the second phase and/or in the third phase depending on the sensor information of the vehicle.
  • the vehicle can be controlled in the first phase, in the second phase and/or in the third phase depending on the sensor information of the object.
  • the distance between the vehicle and the object is regulated, e.g. in the transverse direction.
  • a control loop that includes a device (sensor, computing unit, etc.) of the vehicle and/or a device (sensor, computing unit, etc.) of the object.
  • the critical situation relates to an imminent collision of the vehicle with a collision object, the object differing from the collision object.
  • the collision object can be the third party, another road user or another object.
  • the object is another vehicle, in particular moving essentially in the same direction as the vehicle and/or the third party.
  • the first phase, the second phase and/or the third phase depending on an operator action by the user of the vehicle and/or a unit for carrying out at least partially automated driving of the vehicle and /or a unit for performing at least partially automated driving of the object.
  • the initiation and/or execution of one or more of the respective phases can depend on a recognized and/or interpreted respective action by the user of the vehicle and/or on a parameter of the unit for carrying out at least partially automated driving. For example, if the unit for carrying out at least partially automated driving cannot find a (better) solution and/or cannot deal with the situation itself.
  • a first phase can include the vehicle approaching the object up to a certain first distance.
  • the distance can be maintained, in particular by means of a correspondingly set up regulation.
  • the vehicle can be guided, at least partially automatically, e.g. at a regulated distance of e.g. 20, 30, 50 cm from the object.
  • the first phase or the regulated state at the end of the first phase is characterized in particular by the fact that no damage has yet to occur up to that point and that (particularly gentle) physical contact with the object can be carried out immediately.
  • the vehicle and the object can be “positioned”, so to speak.
  • the second phase can be carried out in response to a second operator action by the user.
  • the second operator action can be the same or similar to the first operator action or another operator action defined for this purpose.
  • the vehicle can, so to speak, wait for the operator action to be repeated before the second phase and/or the third phase are initiated.
  • the first phase, the second phase and/or the third phase will be terminated upon the detection or prediction of a mitigation of the critical situation relating to the vehicle and/or at least one third party .
  • the at least one further condition can be carried out by the user by overruling a resistance to carry out a further transverse movement, for example a steering torque (which can be overcome) on the steering wheel.
  • a steering torque which can be overcome
  • the resistance does not have to occur or be overcome at a specific steering angle, but at a specific (currently determined) distance from the object in the transverse direction. For example, if the driver (even very roughly) yanks the steering wheel toward the guardrail, rapidly approaching the vehicle toward the guardrail or a vehicle in the adjacent lane (instead of crashing) may cause the vehicle to assume an orientation substantially parallel or under a (certain) sharp angle to the guardrail and/or controlled contact with the object.
  • the process can preferably be carried out in such a way that the user, in particular the driver, no longer has to control or regulate in the course of the process, in particular shortly before and/or shortly after contact with the object.
  • the process is preferably controlled or regulated several times per second. This means that the user does not have to select, hold or change the steering force. This could overwhelm a person in many ways (in terms of the speed required, physically or mentally).
  • the user of the vehicle can influence, e.g. determine, reduce, increase, maximize the intensity of the process, e.g. a value or limit value of the lateral frictional force, before and/or during the contact of the vehicle with the object.
  • the driver's steering force is not transferred proportionally to the frictional force with the object.
  • an action by the user e.g. a steering specification with an operating element, can be implemented non-proportionally towards the crash barrier, in particular within its time sequence. If the steering input to the object is too strong and/or too fast, the occupant's steering input can be implemented underproportionally, e.g., less strongly or more slowly. This can prevent an excessively sharp angle at which the vehicle impacts the guardrail, which can lead, for example, to a conventional crash, rotation or entanglement (and thus also wedging) of the vehicle with the guardrail.
  • the crash barrier (automatically or prompted by a steering input) and/or a comparatively slow lateral movement in relation to the object, e.g. to a vehicle or crash barrier located at the side.
  • a transfer function for the torque and/or the angle from the vehicle's steering wheel to the wheel setting angle and/or a transfer function for the torque and/or the angle from the wheels to the vehicle's steering wheel when approaching the crash barrier and/or or varied during the dissipation of the kinetic energy at the crash barrier and/or when the process is aborted or terminated for example set appropriately in each case.
  • a lateral compressive force is generated at at least one contact point between the vehicle and the object, with the lateral compressive force occurring according to a specific time function, in particular in specific pulses or in dynamically controllable Pulses, is generated.
  • the force changes once in a period of 0.1 to 0.5 seconds, preferably in a period of 0.51 to 1.0 seconds and particularly preferably in a period of time from 1.1 to 3 seconds.
  • a system for handling a situation concerning a vehicle and/or a third party comprising a control unit that is set up to carry out the method according to one of the above-mentioned embodiments to execute.
  • a crash in particular a side crash, can be replaced in a controlled manner by rapidly approaching and then slowly “docking” and/or “rubbing instead of hitting”.
  • Both of the phases of the process mentioned could be carried out as a respectively suitably parameterized control process or regulation process.
  • the lateral approach to the object can preferably be controlled, for example as a special maneuver, depending on the data from a front and/or rear lateral radar.
  • a distance value of approx. 0 - 10 cm and/or an angle value to the object of approx. 0° - 20°, preferably 0 °-15°, more preferably 0°-5° can be chosen.
  • an unavoidable crash can be carried out much more effectively, more safely and with less damage than a human driver could ever do.
  • a typically very short crash with the object, bouncing off or twisting of the vehicle due to the contact is avoided. This is replaced in whole or in part by a controllable reduction in kinetic energy.
  • the vehicle rubbing against the object can be carried out as a control process. It can be a continuous, deliberately extended process that involves far less danger and damage than, say, a collision. A substantially longer duration of action of the lateral frictional force and consequently of a longitudinal counterforce, for example 1, 2, 20, 40 or 60 seconds, can be achieved than in a typical crash.
  • the steering system and/or the braking system can be controlled, for example by controlling or regulating wheel slip, in such a way that the compressive force of the vehicle acts on the object as laterally as possible (on the side of the vehicle) or at a very sharp angle.
  • the process can be extended to a longitudinal distance of 2 - 200 meters (depending on the distance still available or the urgency of the process). This can be done by means of a control of a rear-wheel steering (towards the object) provided for this purpose.
  • the wheel slip can be controlled, for example, as controlled drifting on at least two wheels of the vehicle, preferably accompanied by the approach or contact with the object.
  • the vehicle in addition to the resulting braking force in the longitudinal direction, the vehicle can be pressed laterally against the object.
  • an increased amount of energy can be dissipated by keeping the lateral forces from the wheels of the vehicle and a lateral counterforce resulting from the reaction of the object in equilibrium for a certain time.
  • the first frictional force on the wheels below and a second frictional force on the side of the object can simultaneously act backwards.
  • the first frictional force and the second frictional force can in fact complement each other and result in a force (acting over the required time) against the direction of movement of the vehicle.
  • the resulting frictional force and an overall longitudinal opposing force can be aligned by controlling the orientation and/or the compressive force of the vehicle on the object (e.g. in the front area and in the rear area) in such a way that the vehicle does not move when the kinetic energy is reduced or rotates only slightly.
  • a very high frictional force or longitudinally acting force can be achieved with comparatively little damage to the vehicle and/or object.
  • the vehicle can also bounce off the object and/or become entangled with the object (e.g. as a deformation of the object and/or vehicle so that the vehicle and/or the object can no longer move forward or become wedged). be prevented.
  • the vehicle can bounce off and/or become entangled by means of a preferably continuous control process or regulation process.
  • the term "tangle" should also include wedging.
  • the lateral compressive force at at least one point of contact between the vehicle and the object may be generated as a rapidly varying force. This can be e.g. once in 0.1; 03; 0.5; 0.8; 1.0; 1.5 or 2.3 seconds can be changed.
  • the lateral compressive force can be controlled according to a specific time function, e.g. in specific pulses (with a specific duration and shape, e.g. as a "sine") or in dynamically controllable (preferably adjustable) pulses.
  • the compressive force and/or the angle of the vehicle relative to the object in particular the temporal and/or spatial profile of the compressive force and/or the angle, can be selected or controlled in such a way that the kinetic energy is dissipated as effectively as possible. At the same time, bouncing off the object and/or tangling of the vehicle with the object can be prevented. Ideally, if a very urgent reduction of the kinetic energy is required (e.g.
  • the control of the compressive force and/or or the angle is designed in such a way that the vehicle is guided just at the limit of the state in which bounce and/or entanglement (or a transition to a typical crash) would begin.
  • a yaw movement or a yaw force of the vehicle is controlled in relation to the object.
  • a corresponding control or regulation can be carried out in such a way that predetermined stability criteria are not exceeded. For example, much more kinetic energy can be dissipated as a result, for example, with an approximately constant compressive force and/or angle. A high vehicle speed of more than 100, 150 or 200 km/h can also be reduced in this way respectively. With the appropriate control of the compressive force and/or angle, the friction on the object can always be kept below the threshold values at which the process results in a crash or in a sharp, uncontrollable increase in force and/or in a twisting of the vehicle .
  • the compressive force may be controlled such that an acceleration acting on the vehicle cabin and/or the occupants remains constant (e.g., in magnitude and direction) or substantially follows a predetermined function of time.
  • a very great advantage can also be achieved compared to a crash process, which is characterized by a short, strong and possibly unfavorably changing acceleration.
  • the physical contact in particular the actual "rubbing" with the object can preferably be controlled depending on the data from a sensor (e.g. the vehicle's acceleration sensor and/or a vibration or structure-borne noise in the structure of the vehicle.
  • a sensor e.g. the vehicle's acceleration sensor and/or a vibration or structure-borne noise in the structure of the vehicle.
  • the process can also be controlled depending on the detection of the occupants in the vehicle and/or their body and seat position (body orientation, head position, buckled, unbuckled and/or in the child seat, settings of the vehicle seat). If an occupant is subjected to an excessive and therefore dangerous force, for example according to the interior sensor, the process can be carried out less severely or, in particular already during its execution, can be appropriately changed. A key difference to an intentional or unintentional crash is the temporal extension of the process, eg to 2 - 20 seconds or longer. One or more parameters of the process can be controlled during its execution, e.g. B. are adjusted.
  • the structural type of the object e.g. the class of the object, can preferably be determined by means of the vehicle.
  • the properties of the object can include information about the nature, e.g., resilience, tendency to elasticity or deformation, of different types of vehicles.
  • the information on the properties of the object can also relate to contact with a specific vehicle type, vehicle class (small car, large car, transporter, truck, articulated lorry, etc.). This means that it can already be information that relates to the vehicle or vehicle type in question or matches it.
  • the vehicle can get to know the object before a possible collision, in order to then carry out the process (if necessary) as safely and effectively as possible.
  • the object is a crash barrier.
  • other variants of structural separation eg concrete borders, walls or curbs, are also to be understood as “guard rails”.
  • the method can include a detection of the crash barrier as such, preferably a specific type of crash barrier. Then vertically arranged parts of the crash barrier (supporting parts, fastening arrows, cross braces or the like) and/or the height of the crash barrier can be taken into account.
  • the (temporal and/or spatial) course of a lateral compressive force can be controlled, in particular depending on the differences in the properties of a relevant section, eg curve, bend or transverse drivers, of the crash barrier.
  • this can be done in order to maximize the friction force on the one hand and/or on the other hand not allowing the vehicle to break through and/or jamming with the crash barrier and/or to limit a degree of damage to the vehicle, eg to a defined limit value.
  • the vehicle is being operated with a trailer or is composed of at least two parts (such as a semi-trailer truck, for example). At least one feature of the method can then be suppressed or changed.
  • a (typically standardized) pattern in the ultrasonic waves or electromagnetic waves reflected by the object e.g certain structural type, eg according to DIN, ISO, etc.
  • the reduction of the kinetic energy can then be carried out taking into account the properties or data of the crash barrier type.
  • the process can be carried out differently on different structural types of crash barriers.
  • guardrail is a curb. This can be used if, for example, a curb is recognized instead of a classic crash barrier. This variant of the method can be carried out in a modified form (compared to the method with a classic crash barrier).
  • the process can be controlled to prevent excessive damage to the vehicle's wheel and/or the vehicle from hitting the raised area.
  • the tire and/or rim may be destroyed as the kinetic energy dissipates (in a controlled manner, layer by layer).
  • the kinetic energy of the vehicle can be dissipated very effectively.
  • the thinnest possible layer of the structure of the wheel of the vehicle can be removed.
  • the structure of the tire and/or the rim can be removed in a controlled manner during the process.
  • the wheel can be “peeled like an orange” so to speak.
  • the force in terms of its amplitude and/or direction
  • the force acting on the at least one rim upon contact with the curb can be controlled such that excessive bounce is avoided and/or tangling (in this case more likely due to flexing of the rim) is prevented.
  • a force (simplified frictional force or counterforce), which acts essentially longitudinally on the vehicle, can be maximized.
  • the vehicle may be hit the curb a number of times, each very briefly, followed by pulling down (in a controlled manner). Also in this case, a very large amount of the vehicle's kinetic energy can be dissipated (in a controlled manner).
  • a specific activation of the passive safety systems is particularly preferably proposed, depending on the execution of the method steps described in this document.
  • activation, deactivation and/or parameterization of the restraint systems can be carried out.
  • very high costs can be saved and/or damage caused by the restraint systems themselves can be reduced or ruled out.
  • the triggering of the side airbags and/or a front airbag can be suppressed or changed.
  • the side airbags can be triggered with a low pressure or with a slow or at least two-stage increase in the pressure (slowly). For example, if (preferably) a rapid approach of the vehicle is carried out with a relatively gentle increase in the lateral pressing force on the object, a (at least rapid or too intense) triggering of at least one airbag can be suppressed. This can be avoided because an impact, crash or an uncontrollable increase in an acceleration value is not to be expected in the process.
  • the deployment of a restraint system of the vehicle may be suppressed or modified if it is determined that the operation can be carried out without exceeding certain limits of acceleration (in different directions) and below certain limits for a risk of bouncing or twisting of the vehicle.
  • a second control, in particular regulation, of the movement of the vehicle takes place after the necessary reduction in kinetic energy has taken place.
  • the second regulation can take place depending on a sensory detection of the object and/or lane markings.
  • a regulation based on the measured value of a relative distance and/or an angle of the vehicle to the object takes place at one or more points. These can be continuously detected with a front side radar and/or a rear side radar.
  • the above values, or a mathematical relationship between them, can be controlled for improved performance of the process. For example, the stability of the vehicle can thus be ensured immediately before, during and after the reduction of the kinetic energy on the object.
  • the forces acting on the vehicle are controlled in such a way that the vehicle is aligned away from the crash barrier for further travel, for example at an angle of 5°-15°.
  • This can be done by activating the front-axle steering, rear-axle steering and/or the wheel slip on at least one wheel of the vehicle (eg again as a controlled drift process).
  • Said second control can take place, for example, by shifting the controlled variables from the previously predominantly decisive distances and/or angles to the object to the subsequently predominantly decisive distances and/or angles to at least one lane marking.
  • An outer lane marking can also be used (at least temporarily) as a controlled variable.
  • an alignment, a re-stabilization, a proportionate measure of the control on the object, the crash barrier and/or on a lane marking, a transition to an assisted or automated lane guidance, a predefined stop position at the crash barrier and/or the vehicle can continue driving.
  • a predefined safe state of the vehicle (which is as well suited as possible) can be initiated (for the then valid situation).
  • the process can be carried out up to a predefined speed (e.g. lower than a speed limit), up to a position of the vehicle in relation to an object in the area or until the vehicle has come to a standstill (quasi "parking at the crash barrier").
  • a predefined speed e.g. lower than a speed limit
  • at least assisted or automated (re)merging of the vehicle into the lane can be carried out to continue driving.
  • the continuation of the journey can also be regarded as a "safe condition". This can be done after checking the available space in the track.
  • a step or steps of the method can be executed or controlled when one or more of the following situations are detected; in particular the dissipation of kinetic energy on a crash barrier, in particular the first phase, the second phase and/or the third phase, can be carried out or controlled if one or more of the following situations are identified:
  • a vehicle system that is necessary for safe onward travel, e.g. the braking system, steering system, path planning, etc. of the vehicle fails; or it is determined beforehand by means of a diagnosis by means of an (active, but in itself not dangerous) test, e.g. a test braking or a steering test, that such a system will fail (with too high a probability); and or
  • the action can also be carried out (in all vehicles) upon receipt of information from outside the vehicle, eg remotely; and/or as a function of an occupant's particular detected or non-acting action and/or as a function of recognizing a particular occupant condition.
  • At least part of the action(s) described in this document can be performed and/or controlled depending on:
  • a user is understood to mean an occupant (driver or passenger) or a user, e.g. dispatcher, who at least partially controls the vehicle remotely.
  • At least a readiness to reduce the kinetic energy of the vehicle on the object e.g. as an activation, a control, a presetting of the process or a receipt of the data for executing the process, can be established.
  • Preference is given to reducing the kinetic energy on a crash barrier with one or more predefined measures of safety for occupants (e.g. acceleration limits) or the permissible damage to the vehicle and/or with the effectiveness or two or more variants of a compromise between these at least two of the said measures executable.
  • the required dimensions or a variant of a corresponding compromise can be selectable or changeable, e.g. by means of settings and/or operator actions, in particular selection options. These can also be influenced or determined dynamically, depending on the situation and/or by remote control, e.g. by a dispatcher or from a backend.
  • an action or interaction of the vehicle with the object e.g. a reduction in kinetic energy on the vehicle and/or the crash barrier
  • an action described in this document can (at least in principle) be carried out in a reverse order and/or direction. The result is a safe and/or maneuverable position and condition of the vehicle.
  • a method for handling a situation relating to a vehicle and/or a third party comprising determining or predicting a specific critical situation relating to the vehicle and/or at least one third party.
  • the method also includes selecting at least one object in the vicinity of the vehicle and/or at least one third party and selecting an action that is associated with the vehicle in relation to the at least one object and/or with the at least one object in relation to the Vehicle is executable such that a measure of the damage to the vehicle, to the at least one third party and/or to the at least one object, in particular compared to a potential damage that would follow from the determined or predicted situation, is reduced or minimized.
  • the object can be selected (also called “selection” below) for example after prioritization of the objects, in particular dynamic.
  • selection can several objects are selected by means of a decision matrix and/or an optimization function depending on the information determined.
  • a resulting effectiveness and/or consequence for different objects and/or parameters can be implemented.
  • the ascertained or predicted situation can include an impending collision of the vehicle with a third party, the object being different from the third party and/or essentially not being involved in the situation or not being threatened by the situation.
  • the object is advantageously another vehicle, in particular one moving essentially in the same direction.
  • the vehicle and/or the object and/or the third party drove automated or is capable of driving automatically or whether it contains occupants or how many occupants it contains, or a respective collision-relevant parameter can be determined .
  • the at least one object can be selected from a plurality of recognized objects from the surroundings of the vehicle according to a predetermined dependency.
  • the object can be selected, for example, after prioritization of the objects, in particular dynamic. For example, a number of objects can be selected using a decision matrix and/or an optimization function depending on the information ascertained. In doing so, e.g. a resulting effectiveness and/or consequence for different objects and/or parameters can be executed.
  • the vehicle then approaches the object and/or the object approaches the vehicle and/or the object makes contact essentially transversely to the direction of travel of the vehicle.
  • the at least one object and/or at least one parameter of the first phase, a parameter of the second phase and/or the contact with the object is then selected, depending on the information determined.
  • a parameter is determined or adjusted in such a way that a measure of the damage to the vehicle , on which at least one third party and/or on the at least one object is reduced or minimized, in particular with respect to potential damage that would result from the determined or predicted situation.
  • the action is selected from a number of possible actions that include at least the following actions:
  • Control in particular rules, the longitudinal guidance of the vehicle and / or the at least one object, wherein a selection of a contact point between the vehicle and the at least one object for a substantially transverse to the carry out the direction of movement of the vehicle and/or the at least one object;
  • Controlling in particular rules, an approach of the vehicle to the at least one object and/or the at least one object to the vehicle, in particular an initiation of a transverse guidance of the vehicle to the at least one object and/or the at least one object to the vehicle;
  • the vehicle is knocked out by an effect of the at least one object, in particular by means of a collision caused by the at least one object; preferably, the knocking out is caused by an object controlled transversely to the direction of movement of the vehicle.
  • the method can include a selection of one of the actions described, in particular interactions. This may depend on the determined or predicted parameters of the situation and/or from a predicted measure of the disadvantage and/or measure of the advantage.
  • controlled, in particular regulated, lateral guidance of the object to the vehicle in particular initiating lateral guidance of the vehicle to the object and/or the object to the vehicle, can also be carried out during physical contact.
  • the (respective) direction of movement is to be understood in particular as the direction of movement before the occurrence or recognition of the situation.
  • the object can be (pre)accelerated or (pre)decelerated, in particular in relation to its previous movement or movement planning, such that a suitable contact point for the vehicle and/or corresponding in particular to an increased advantage and/or reduced disadvantage is found. or the object is made accessible.
  • the one or more actions that are executable with the vehicle in relation to the object and/or that are executable with the object in relation to the vehicle can be divided into certain types of actions. These types of actions can each be characterized by certain patterns. For example, one type of action is characterized by a specific pattern that is recognized or recognizable in particular in the process, e.g. a pattern of the arrangement and/or movement of affected road users, and/or can be distinguished from other types of action.
  • the method can include a distinction between such patterns and/or a decision in favor of one of a plurality of patterns, in particular alternatives to one another or mutually completing and/or excluding patterns.
  • the method can include a selection of one of the actions or interactions described. This can be done depending on the ascertained or predicted parameters of the situation and/or on a predicted measure of the disadvantage and/or measure of the advantage.
  • the at least one parameter of the one or more of the actions or interactions described can be determined and/or adjusted once, preferably several times, during the execution of these actions in such a way that damage to the
  • ti third party is reduced and/or an advantage for the third party is increased. In particular, this can also take place if a third party is able to drive into the vehicle.
  • several of the possible actions are compared with one another and the action selected that results in the least amount of damage to the vehicle, to the at least one third party and/or to the at least one object, in particular compared to potential damage from the situation determined or predicted would, exhibits.
  • the selection of the at least one object in the vicinity of the vehicle and/or the at least one third party and the selection of an action associated with the vehicle in relation to the at least one object and/or with the at least one object in relation to the vehicle is executable, executed before the specific situation, in particular exceeding a specific degree of criticality, occurs or would occur.
  • the selection of the at least one object in the vicinity of the vehicle and/or the at least one third party and the selection of an action associated with the vehicle in relation to the at least one object and/or with the at least one object in relation to the Vehicle is executable, controlled in normal, ongoing ferry operation, in particular cyclically and / or based on a predetermined condition.
  • the corresponding data, characterizing at least one selected object and/or a type of action or an action can be stored and/or updated, in particular continuously. This can be done by means of a step of the method, e.g., controlled by a predetermined condition. Alternatively, this can be done by means of a correspondingly set up memory area, in particular a ring memory.
  • a “possibility of banging” can be constantly sought, even without a critical situation being present.
  • the data are then already available when a specific situation occurs, which is typically short-term, and/or a situation that exceeds a specific degree of criticality. For example, comparatively complex or slow-to-execute steps or Parts of the steps of the procedure are carried out in advance and/or when the risk is still low. Only then is it possible to save resources.
  • the selection of an action and/or the determination or adjustment of a parameter of the action that can be carried out with the vehicle in relation to the at least one object and/or that can be carried out with the at least one object in relation to the vehicle are carried out as a function of a Operator action by a user of the vehicle and/or a user of the at least one object, with the operator action by the user of the vehicle and/or the user of the at least one object and/or the absence of an objection to the action being characteristic of consent to the action .
  • the user of the vehicle and/or the user of the object can also operate from a distance, e.g. by remote control.
  • a distance e.g. by remote control.
  • an operator or dispatcher of an at least partially autonomously driving object e.g. a truck without occupants, carries out the operator action from a distance, remotely controlled, so to speak.
  • the action or interaction of the vehicle and/or the object can be carried out thereupon or only thereupon.
  • an action by the user of the vehicle can be interpreted in the method, in particular with regard to the lateral guidance of the vehicle.
  • an object can be actuated or steered in a direction given by the user through a steering handle (steering wheel, joystick, etc.).
  • an action by the user can be (disproportionately) strengthened and/or accelerated and/or weakened and/or slowed down in terms of its execution.
  • a relative speed of approach to the object can be accelerated and slowed down at the moment of physical contact.
  • the consent and/or no objection to the action of the user of the vehicle and/or the user of the object can consist, for example, in the fact that no operator action by the driver, user or dispatcher prevents the action or contradicts the action.
  • the initiation and/or execution of one or more of the phases of an action or interaction can be executable depending, in particular, only when a respective action by the user of the vehicle is recognized and/or interpreted, and/or depending on a parameter the unit for performing at least partially automated driving.
  • the vehicle is steered towards the object in such a way that in a first phase a particularly accelerated approach to the object, in a second phase a particularly slowed-down approach to the object and a third phase Contact are performed with the object, the first phase, the second phase and / or the third phase depending on the operator action of the user of the vehicle and / or a unit for performing at least partially automated driving.
  • An action that can be carried out with the vehicle in relation to the at least one object and/or that can be carried out with the at least one object in relation to the vehicle is advantageously selected as a function of a response from the at least one object to a, in particular from the request sent by at least one third party and/or by the vehicle and/or by an infrastructure device.
  • the request can be an SOS call from the vehicle, the object and/or the infrastructure device.
  • objects that agree to perform at least one action are preferred.
  • a more calculable risk can be taken.
  • a measure of a disadvantage and/or a measure of an advantage are predicted: in relation to the ascertained or predicted situation without an execution of the at least one action;
  • the determined or adapted parameter is advantageously controlled or regulated during the execution of the action, in particular during the physical contact between the vehicle and the at least one object.
  • a parameter of the longitudinal guidance of the vehicle and/or the object can be controlled or regulated.
  • a parameter of the lateral guidance of the vehicle and/or the object can be controlled or regulated.
  • a parameter of the lateral guidance of the vehicle and/or the object can be controlled or regulated in a specific dependence on the parameter of the lateral guidance of the vehicle and/or the object.
  • HAF vehicle can (contrary to its reputation) even rescue uninvolved third parties;
  • the object may be the vehicle and the vehicle may be the object.
  • 1a-1d schematically show partial steps of the method for handling a situation concerning a vehicle and/or a third party.
  • 1a shows a situation possibly leading to a crash for three different vehicles 1, T and 2 and a motorcycle 3.
  • a crash barrier is denoted by 2'.
  • At least vehicles 1 and 2 are vehicles that can be driven automatically.
  • the method described is particularly advantageous for vehicles driven automatically, because such vehicles can have certain effects that are otherwise difficult to control, and because the user (in certain cases) is not in the vehicle at all or is not ready to drive or not able to react.
  • an object 2, 2' is selected. This is done in order to reduce the damage to the motorcycle 3, which is particularly at risk in this specific situation.
  • a controllable, in particular adjustable, interaction with a crash barrier 2' and/or with the vehicle 2 is precalculated and automatically compared.
  • the object 2, 2' is selected depending on whether a corresponding data connection and/or an automatic agreement with the vehicle 2 that can be driven in an automated manner is established.
  • FIG. 1b describes a possibility of how a critical situation of the vehicle 1 and/or a possible endangerment of a third party 3 by the vehicle 1 is recognized or predicted by means of the vehicle 2.
  • vehicle 2 can identify or predict a problem in vehicles 1 and/or 3 .
  • the planning of the movement or the movement of the vehicle 2 is changed (e.g. controlled or regulated) to defuse the situation, in particular to reduce a level of damage and/or the level of benefit (e.g. chance of survival and/or freedom of action for the third party ) to increase.
  • vehicle 2 changes lanes in order to drive or cut in front of vehicle 1 , in particular between vehicle 1 and motorcycle 3 .
  • vehicle 2 accelerates to overtake vehicle 1.
  • the vehicle 2 cuts in to run in front of the vehicle 1 .
  • the vehicle 2 then brakes, in particular in such a way that the distance from the vehicle 1 first changes rapidly and then slowly in order to prevent a crash.
  • the vehicle 2 is braked, in particular in a controlled manner, during which the vehicle 1 is also “caught”, so to speak.
  • a braking power of the vehicle 2 is particularly preferably controlled or regulated in such a way, in particular divided over at least two of the wheels of the vehicle 2, that the movement of the vehicle 1 is kept within certain limits.
  • the object 2 can, so to speak, balance the “docked” vehicle 1 .
  • its movement (instead of being uncontrolled) can be at least partially controlled or also controlled by the vehicle 2 .
  • FIG. 1c describes the situation in which vehicle 1 and/or motorcycle 3 are recognized or predicted.
  • vehicle 2 is caused to stop, align and/or control vehicle 1.
  • the vehicle 2 can be caused to stop, align and /or to dominate. Alternatively or additionally, this can be used (so to speak as a “bodyguard”) in order to protect the motorcycle 3 .
  • the vehicle 2 can be a vehicle without occupants or a vehicle traveling unladen. Human casualties can thus be avoided.
  • the vehicle 2 can push the vehicle 1 against the crash barrier 2', in particular in a controlled or regulated manner.
  • the vehicle 1, so to speak the vehicle that has the problem or has caused the problem or is about to cause a problem does not have to be an automated vehicle per se. It can be a normal manually drivable vehicle, a currently non-automated vehicle, or one affected by a problem (e.g. automated vehicle that got out of control).
  • the vehicle 2 can be used to control (solve, defuse, reduce the consequences) a problem of other road users, e.g. from vehicle 1 and/or motorcycle 3, in particular a problem between these road users.
  • the vehicle 2 is not directly affected by the detected or predicted situation.
  • the vehicles 1 and 2 can be brought into contact, in particular essentially laterally.
  • the vehicle 1 can be stopped, aligned and/or controlled particularly quickly.
  • the vehicles 1 and 2 can execute a snowplough figure, in particular in a coordinated manner (among each other and/or by means of an infrastructure device).
  • vehicle 1 can be controlled by vehicle 2
  • vehicle 2 can be controlled by vehicle 1
  • vehicle 1 and/or vehicle 2 can be controlled by an infrastructure device (e.g. backend and/or a device comprising a sensor on a highway bridge, etc.).
  • an infrastructure device e.g. backend and/or a device comprising a sensor on a highway bridge, etc.

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Abstract

In einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zur Handhabung einer Situation betreffend ein Fahrzeug und/oder einen Dritten vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst ein Ermitteln oder Prädizieren einer kritischen Situation betreffend das Fahrzeug und/oder mindestens einen Dritten; und ein Erkennen mindestens eines Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder des mindestens einen Dritten; und Steuern des Fahrzeugs und/oder des mindestens einen Dritten zu dem Objekt oder Steuern des mindestens einen Objekts zu dem Fahrzeug und/oder dem mindestens einen Dritten derart, dass in einer ersten Phase eine, insbesondere vergleichsweise schnelle oder beschleunigte, Annäherung zwischen dem Fahrzeug und/oder dem mindestens einen Dritten und dem mindestens einen Objekt, ausgeführt wird; in einer zweiten Phase eine, insbesondere vergleichsweise langsame oder verlangsamte, Annäherung zwischen dem Fahrzeug und/oder dem mindestens einen Dritten und dem mindestens einen Objekt, ausgeführt wird; und in der dritten Phase ein Kontakt zwischen dem Fahrzeug und/oder dem mindestens einen Dritten und dem mindestens einen Objekt ausgeführt wird.

Description

Verfahren sowie System zur Handhabung einer Situation betreffend ein Fahrzeug und/oder einen Dritten
Im Stand der Technik sind Vorrichtungen und Systeme bekannt, die in Vorbereitung auf eine möglicherweise unvermeidbare Kollision automatisiert in die Steuerung eines Fahrzeugs zur Vermeidung einer Kollision und/oder zur Verminderung der durch eine Kollision bedingten Unfallschwere eingreifen. In manchen Fällen geht dem Eingriff eine Warnung an den Fahrer voraus, um diesen zu einem manuellen Eingriff zu motivieren. Im Falle, dass keine oder eine verspätete Reaktion des Fahrers erfolgt, werden entsprechende Maßnahmen eingeleitet.
Hierbei wird typischerweise vorausgesetzt, dass sich sowohl Fahrzeug als auch Fahrer in einem Zustand befinden, der einen Eingriff erlaubt. In manchen Fällen wird zumindest vorausgesetzt, dass die technischen Einrichtungen (z.B. die Bremsanlage) des Fahrzeugs mängelfrei sind, um eine durch den Fahrer ausgebliebene Reaktion zu kompensieren bzw. deren Folgen zu mindern.
Die Druckschrift DE 102005054754 beschreibt ein Verfahren zum Ermitteln des Zeitpunktes für die Einleitung eines notwendigen Bremseingriffs für ein Kraftfahrzeug, um eine Kollision mit einem detektierten vorausfahrenden oder vorausstehenden Objekt zu vermeiden, wobei der notwendige Bremseingriff manuell oder automatisch vorgenommen werden kann und wobei der Zeitpunkt zum Einleiten des Bremseingriffes in Abhängigkeit von einer vorgegebenen, zu erwartenden Bremsverzögerung des Kraftfahrzeugs während des l Bremseingriffs ermittelt wird. Die zu erwartende Bremsverzögerung wird derart ermittelt, dass bei Vorliegen eines aktuell ermittelten Reibwertes eine in Abhängigkeit von diesem Reibwert im Vergleich zu einer definierten Maximalverzögerung reduzierte Bremsverzögerung vorgegeben wird und dass bei Nichtvorliegen eines aktuell ermittelten Reibwertes eine zur zuletzt vorgegebenen reduzierten Bremsverzögerung erhöhte Bremsverzögerung vorgegeben wird.
Die Druckschrift WO 2003/006288 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prädiktion von Bewegungstrajektorien eines Fahrzeugs zur Verhinderung oder Folgenverminderung einer bevorstehenden Kollision, bei welchem zur Prädiktion der Bewegungstrajektorien nur die Trajektorien berücksichtigt werden, bei denen infolge einer Kombination aus Lenk- und Bremseingriff die an den Rädern des Fahrzeugs auftretenden Kräfte in dem Bereich liegen, der der maximal vom Rad auf die Straße übertragbaren Kraft entspricht. Insbesondere bei Systemen, die einen automatischen Brems- und/oder Lenkeingriff zur Vermeidung einer Kollision oder Verminderung der Unfallschwere mit einem weiteren Objekt vorsehen, erfolgt ein automatischer Brems- und/oder Lenkeingriff in Abhängigkeit der vorausberechneten Bewegungstrajektorien.
Die Druckschrift WO 2006/045259 A1 beschreibt ein Verfahren zur Verbesserung der Sicherheit und/oder zur Reduzierung der Unfallfolgen von an einem vorzeitig durch ein Kraftfahrzeug erkannten Unfall beteiligten Verkehrsteilnehmern, bei dem von dem Kraftfahrzeug die Verfahrensschritte vorgenommen werden: Ermitteln von Fahrzeuginformationen des Kraftfahrzeuges; Erfassen des Umfeldes des Kraftfahrzeuges; Ermitteln von Umfeldinformationen über im Umfeld des Kraftfahrzeuges befindliche Verkehrsteilnehmer aus dem erfassten Umfeld; Berechnen zumindest eines unvermeidlichen Unfalls aus den Umfeldinformationen und Fahrzeuginformationen nach Maßgabe eines Unfallberechnungsalgorithmus; und Einleiten von Maßnahmen zur Reduzierung der Unfallfolgen für und unter Berücksichtigung sämtlicher an einem unvermeidbaren Unfall unmittelbarer und mittelbarer beteiligter Verkehrsteilnehmer.
Die Druckschrift US 5,195,606 beschreibt eine Vorrichtung für Notbremsungen, die ein Kraftfahrzeug über eine manuell ausgelöste, automatisierte Ansteuerung des Bremssystems des Fahrzeugs zum Stillstand bringen kann. Die manuelle Auslösung erfolgt durch die Betätigung eines entsprechenden Schalters durch den Fahrer oder einen Insassen des Fahrzeugs und ist für Fälle vorgesehen, in denen der Fahrer in einen Zustand gerät, in dem er nicht mehr oder nur noch eingeschränkt fähig ist, das Fahrzeug zu steuern bzw. zu kontrollieren. Es ist nachteilig, dass eine allein durch die Reibungskraft zwischen den Fahrzeugreifen und einem typischen Fahrbahnbelang erzeugbare Reduktion der Geschwindigkeit des Fahrzeugs häufig nicht, beispielsweise zur Abwendung einer Kollision bzw. zur Abmilderung der Folgen einer Kollision, ausreicht. Ferner ist es nachteilig, dass restliche, nicht durch eine vorangegangene Notbremsung abgebaute bzw. abbaubare kinetische Energie des Fahrzeugs hauptsächlich durch eine Kollision (in Fachkreisen auch „Crash“ genannt), d.h. eine Kaltverformung des Fahrzeugs sowie gegebenenfalls weiterer Objekte absorbiert wird. Dies bewirkt typischerweise einen sehr hohen Schaden. Ferner ist es nachteilig, dass während eines (typischerweise nur sehr kurze Zeit andauernden) Crashvorgangs kein Abbruch oder ein effektiver Eingriff in dessen Verlauf möglich ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Verfahren sowie ein System zur Handhabung einer Situation betreffend ein Fahrzeug und/oder einen Dritten bereitzustellen, die einen oder mehrere der beschriebenen Nachteile vermeiden und/oder einen oder mehrere der beschriebenen Vorteile ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zur Handhabung einer Situation betreffend ein Fahrzeug und/oder einen Dritten vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst ein Ermitteln oder Prädizieren einer kritischen Situation betreffend das Fahrzeug und/oder mindestens einen Dritten; und ein Erkennen mindestens eines Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder des mindestens einen Dritten; und Steuern des Fahrzeugs und/oder des mindestens einen Dritten zu dem Objekt oder Steuern des mindestens einen Objekts zu dem Fahrzeug und/oder dem mindestens einen Dritten derart, dass in einer ersten Phase eine, insbesondere vergleichsweise schnelle oder beschleunigte, Annäherung zwischen dem Fahrzeug und/oder dem mindestens einen Dritten und dem mindestens einen Objekt, ausgeführt wird; in einer zweiten Phase eine, insbesondere vergleichsweise langsame oder verlangsamte, Annäherung zwischen dem Fahrzeug und/oder dem mindestens einen Dritten und dem mindestens einen Objekt, ausgeführt wird; und in der dritten Phase ein Kontakt zwischen dem Fahrzeug und/oder dem mindestens einen Dritten und dem mindestens einen Objekt ausgeführt wird.
Die kritische Situation (im Folgenden auch „Situation“ genannt) kann eine bestimmte, z.B. durch bestimmte Merkmale (z.B. eine bestimmte Fahrsituation, Anordnung der Verkehrsteilnehmer) gekennzeichnete Situation und/oder eine Situation ,die einen gewissen Grad der Kritikalität (z.B. einer Wahrscheinlichkeit und/oder möglicher Konsequenzen eines unerwünschten Ereignisses) überschreitet, sein.
Mit anderen Worten kann die kritische Situation durch ein eine bestimmte Schwelle übersteigendes Maß einer Wahrscheinlichkeit für einen Schaden und/oder eines Schadens gekennzeichnet sein. Diese kann das Fahrzeug und den Dritten betreffen. Auch kann diese im Wesentlich nur das Fahrzeug oder nur den Dritten betreffen. Insbesondere handelt es sich bei der kritischen Situation um eine bestimmt oder bestimmte kritische Situation. Es kann sich um eine durch ein bestimmte Art, Klasse, und/oder Muster gekennzeichnete Situation.
Bei der kritischen Situation kann es sich um eine nicht a-priori bekannte, sehr seltene Situation oder, basierend auf vorliegenden Parametern, noch nicht bzw. noch nie aufgetretene Art der Situation handeln. Die kritische Situation kann z.B. bedeuten, dass die Kritikalität einer Situation prädiziert werden kann, auch ohne die Situation, insbesondere Parameter der Situation, zu kennen, vermessen oder rechnerisch prädizieren zu können.
Bevorzugt kann eine Prädiktion einer kritischen Situation z.B. mittels einer künstlichen Intelligenz und/oder eines entsprechend eingerichteten bzw. trainierten neuronalen Netzes, erfolgen. Auch in diesem Fall kann das Verfahren sehr effektiv ausführbar sein, ohne dass eine bestimmte Abhängigkeit von bestimmten Parametern der Situation vorbekannt oder vordefiniert werden muss. Das Verfahren ist somit nicht auf voraus bestimmte Situationen begrenzt.
Aus den oben genannten Merkmalen ergibt sich im Hinblick auf zumindest teilweise automatisiert fahrbare Fahrzeuge ein besonderer Vorteil, weil die Beherrschbarkeit nicht a- priori bekannter, unbekannter, oder teilweise oder überwiegend von bestimmten Parameterwerten unabhängiger Situationen eine wesentlich größere technische Herausforderung als die Beherrschbarkeit bekannter Situationen darstellt.
Die kritische Situation kann dadurch gekennzeichnet sein, dass diese mittels eines weiteren Objekts auflösbar ist. In diesem Falle kann es sich um eine (zumindest vergleichbar) unkritische bzw. nicht akut kritische Situation handeln. Bei der Situation handelt es sich insbesondere um eine Fahrsituation. Diese kann eine stattgefundene, stattfindende, erwartete, insbesondere prädizierte Aktion bzw. Interaktion des Fahrzeugs und/oder des Dritten umfassen. Ferner kann die Situation eine Aktion bzw. Interaktion des Fahrzeugs und/oder des Dritten mit weiteren Objekten umfassen, wobei die Situation unmittelbar oder mittelbar das Fahrzeug und/oder das Objekt betrifft. Beispielsweise ist die Situation durch ein bestimmtes, insbesondere im Verfahren erkanntes bzw. erkennbares Muster, z.B. ein Muster der Anordnung und/oder Bewegung von betroffenen Verkehrsteilnehmern, z.B. vom Fahrzeug, von einem Dritten, von einem oder mehreren Objekten, gekennzeichnet. Das Verfahren kann eine Erkennung derartiger, z.B. kritischer Muster, umfassen.
Insbesondere ist oder umfasst die kritische Situation eine Fahrsituation. Die Fahrsituation kann z.B. als eine durch eine Anordnung, Aktion, Interaktion oder Fahrparameter von Verkehrsteilnehmern kritische Situation verstanden werden. Insbesondere ist eine Fahrsituation durch ein bestimmtes Muster, z.B. ein Muster der Anordnung, Geschwindigkeit der Verkehrsteilnehmer und/oder Muster der Parameter, die eine Situation beschreiben, gekennzeichnet. Auch kann die Fahrsituation durch ein räumliches Muster der sogenannten Freiräume in der Umgebung des Fahrzeugs gekennzeichnet sein. Ferner kann die Fahrsituation einen oder mehrere Parameter der (im Zusammenhang mit dieser relevanten) Verkehrsregeln, z.B. Verkehrszeichen, Vorfahrten, Ampelphasen, berücksichtigen. Beispielsweise kann der oder die Fahrsituationsparameter auf Umfeldsensordaten und/oder auf von einer zum Fahrzeug (z.B. von einem weiteren Verkehrsteilnehmer, mittels einer Car- 2-Car oder Car-to-X) übermittelten Informationen basieren. Dabei kann es sich bei den Umfeldsensordaten um auf eine bestimmte Art und Weise verarbeitete Daten eines umfelderfassenden Sensors, insbesondere eines Sensorsystems zumindest eines Fahrzeugs, handeln.
Die Fahrsituation kann bevorzugt gekennzeichnet sein durch: eine (bestimmte) räumliche Verteilung der Verkehrsteilnehmer und/oder der Bewegungsparameter der Verkehrsteilnehmer, insbesondere ein Verteilungsmuster der Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Fahrzeugs; und/oder eine (bestimmte) räumliche Verteilung unbeweglicher Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs; und/oder eine relative Position und/oder Bewegungsparameter zu bestimmten Arten von Spurenmarkierungen, Verkehrszeichen, Ampeln (nicht notwendigerweise zu bestimmten Ampeln, etc.); und/oder eine Information über die Vorfahrt des Fahrzeugs, insbesondere gegenüber bestimmten Verkehrsteilnehmern und/oder Verkehrsteilnehmern, die tatsächlich oder zumindest potentiell aus bestimmten Richtungen, z.B. einer querenden Straße von rechts oder von links kommen oder kommen können; und/oder eine Information zu einer, z.B. einen Grenzwert überschreitenden, Handlung eines Verkehrsteilnehmers in der Umgebung des Fahrzeugs, z.B. Hupen, Lichthupe, Drängeln, Überholen des Fahrzeugs, ein Überholversuch und dergleichen.
Bevorzugt kann es sich bei der zumindest einen Fahrsituation um eine, bestimmte Grenzwerte überschreitende, Fahrsituation bzw. eine Fahrsituation, die durch bestimmte Grenzwerte überschreitende Parameter gekennzeichnet ist, handeln. Beispielsweise kann es sich bei der zumindest einen Fahrsituation um eine Fahrsituation mit einer unerwünschten bzw. gefährlichen Annäherung an ein Objekt oder einen Verkehrsteilnehmer, eine einen Grenzwert überschreitenden Beschleunigungswert, eine unerwünschte Anordnung zu weiteren Verkehrsteilnehmern, etc. handeln. Bei der Fahrsituation kann es sich um eine (z.B. vergleichsweise selten vorkommende) Sondersituation oder eine gefährliche Fahrsituation handeln, z.B. eine Fahrsituation, für die ein erhöhtes Risiko ermittelt oder angenommen wird.
Insbesondere unterscheidet sich die Bedeutung des Begriffs „Fahrsituation“ von einer häufig umgangssprachlich verwendeten Bedeutung des Begriffs „Verkehrssituation“. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch die vorliegende Verkehrssituation ermittelt und zweckmäßig berücksichtigt werden. Dabei kann eine Kennung der Verkehrssituation z.B. aus Daten eines Navigationssystems ausgelesen und bei einem Befahren einer entsprechenden Fahrbahnstelle berücksichtigt werden. In einem vereinfachten Fall kann eine solche Kennung bestimmten Kategorien „freier Verkehr“, „dichter Verkehr“, „zähfließender Verkehr“, „Stau“, „Stauende“ etc. entsprechen.
Beispielsweise wird das Steuern des Fahrzeugs und/oder des Objekts zu dem Fahrzeug in einer ersten Phase, in einer zweiten Phase, und/oder in einer dritten Phase abhängig von einem Parameter der Situation und/oder abhängig von einem Parameter des Dritten ausgeführt. Bevorzugt erfolgt das Steuern derart, dass die erste Phase, die zweite Phase, und/oder die dritte Phase dynamisch, d.h. während ihrer jeweiligen Ausführung, gesteuert, bevorzugt geregelt werden. Besonders bevorzugt erfolgt das Steuern des Fahrzeugs und/oder des Objekts zu dem Fahrzeug abhängig von einem prädizierten Parameter betreffend die Situation und/oder betreffend den Dritten. Der Begriff „Steuern“ ist im Rahmen dieses Dokuments insbesondere auch als „Regeln“ zu verstehen.
Beispielsweise kann das Steuern des Fahrzeugs und/oder des Objekts zu dem Fahrzeug in einer ersten Phase, in einer zweiten Phase, und/oder in einer dritten Phase abhängig von einem prädizierten Maß des Schadens an einem Dritten infolge der zu diesem Zeitpunkt, insbesondere lediglich potentiell, möglichen kritischen Situation gesteuert. Beispielsweise kann ein Parameter der ersten Phase, der zweiten Phase, und/oder in einer dritten Phase in einer vorausbestimmten Abhängigkeit von einem Parameter des Dritten ausgeführt werden. Ein Parameter des Dritten kann ein Merkmal des Dritten oder ein Parameter der Bewegung des Dritten sein. Beispielsweise kann das Steuern des Fahrzeugs und/oder des Objekts in einer vorausbestimmten Abhängigkeit von der (z.B. im Verfahren erkannter) sogenannter Objektklassen des Dritten erfolgen. Insbesondere kann der Kontakt ausgeführt, nicht ausgeführt oder mit unterschiedlichen Parametern ausgeführt und/oder beendet werden abhängig von einer Klasse der Verkehrsteilnehmer, zu der der Dritte gehört.
Durch die Ausführung der ersten Phase, der zweiten Phase und/oder der dritten Phase mit dem Fahrzeug und dem Objekt kann beispielsweise ein Maß des Risikos und/oder des Schadens für den Dritten verringert werden.
Insbesondere betrifft die besagte kritische Situation, z.B. eine drohende Kollision, nicht unmittelbar das Fahrzeug oder das Objekt. Es kann eine Situation sein, die das Fahrzeug oder das Objekt (höchstens, lediglich) mittelbar betrifft.
Beispielsweise kann ein Kontakt des Fahrzeugs mit dem Objekt derart gesteuert werden, dass ein Schaden an dem Dritten unter einer vorausbestimmten Schwelle gehalten und/oder verringert, insbesondere minimiert wird. Insbesondere wird ein Parameter des Kontakts derart gesteuert, dass ein Maß des Risikos oder ein Maß des Schadens an dem Dritten unter einer vorausbestimmten Schwelle gehalten und/oder verringert, insbesondere minimiert wird.
Beispielsweise kann das Steuern des Fahrzeugs und/oder des Objekts zu dem Fahrzeug in einer ersten Phase und/oder in einer zweiten Phase derart ausgeführt werden, dass das Verhältnis der Geschwindigkeiten bzw. Beschleunigungen bei der Annäherung zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt, insbesondere abhängig von dem prädizierten Parameter betreffend die Situation und/oder betreffend den Dritten, variiert werden. Bevorzugt wird im Falle einer kritischen Situation in der ersten Phase eine besonders schnelle bzw. beschleunigte Annäherung zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt ausgeführt.
Die Annäherung zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt ist insbesondere als eine Verringerung der Distanz, z.B. in Querrichtung und/oder Längsrichtung zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt, zu verstehen. Diese kann in einer gesteuerten oder bevorzugt geregelten Art und Weise ausgeführt werden. Bevorzugt wird die Annäherung zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt zumindest teilweise oder zeitweise durch die (gesteuerte oder geregelte) Bewegung des Fahrzeugs zu dem Objekt und zumindest teilweise oder zeitweise durch die (gesteuerte oder geregelte) Bewegung des Objekts zu dem Fahrzeug ausgeführt. Als die vergleichsweise schnelle oder beschleunigte Annäherung zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt in der ersten Phase ist insbesondere eine überproportional schnelle und/oder eine im Vergleich zu der (weiteren) Annäherung in der zweiten Phase schnellere Annäherung zu verstehen. Die verlangsamte Annäherung zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt in der zweiten Phase ist insbesondere als eine überproportional langsame und/oder eine im Vergleich zu der (bisherigen) Annäherung in der ersten Phase langsamere Annäherung zu verstehen. Beispielsweise kann sich die Geschwindigkeit der Annäherung in der ersten Phase um einen Faktor von zumindest 2, 5, 10, 20, 50 schneller als in der zweiten Phase sein. Die erste Phase, die zweite Phase und/oder die dritte Phase können nahezu übergangslos ineinander überführt werden. Optional ist eine Übergangsbedingung zur Einleitung der ersten Phase, zum Übergang von der ersten Phase in die zweite Phase und/oder zum Übergang von der zweiten Phase in die dritte Phase vorgesehen. Ferner kann eine oder mehrere weitere Bedingungen vorgesehen werden zum Abbruch der dritten Phase, zum Übergang in die (sozusagen umgekehrt ausgeführte) zweite Phase, zum Übergang in die (sozusagen umgekehrt ausgeführte) erste Phase und/oder zum Beenden der ersten Phase.
Durch die beschleunigte erste Phase kann die im Falle einer kritischen Situation extrem kostbare Zeit gespart werden. Dadurch kann eine Ausführung der Aktion, insbesondere eines Abbaus der kinetischen Energie des Fahrzeugs, z.B. bis zu einer drohenden Kollision mit einem Dritten, verlängert werden. Durch die Verlängerung derzeit kann die hierzu notwendige (negative) Beschleunigung, der ein Insasse bzw. eine Ladung des Fahrzeugs bei einem Abbau der kinetischen Energie ausgesetzt werden, und/oder der durch die Aktion resultierende Schaden (ggf. drastisch) reduziert werden. Ferner kann ein Zeitintervall vergrößert werden, indem auf eine Veränderung der kritischen Situation reagiert werden kann, ohne dass ein zu großer Schaden durch die Aktion verursacht werden muss. Beispielsweise kann, falls sich die kritische Situation auflösen sollte, der Schaden auch gänzlich vermieden werden. Da sich eine überwiegende Mehrheit aller kritischen Situationen (in diesem Falle unabhängig von dem Fahrzeug) auch ohne eine Kollision oder ohne einen physischen Kontakt auflösen, ergibt sich zumindest statistisch eine extrem große Verringerung des Schadens. Mit anderen Worten wird mit einer beschleunigten Annäherung mehr Zeit bzw. eine Zeitreserve für eine zu der Ausführung eines physikalischen Kontakts alternativen Aktion und/oder Entscheidung gewonnen. Außerdem kann durch die vergleichsweise langsame oder verlangsamte zweite Phase ein Aufschlag zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt im Wesentlichen vermieden werden bzw. eine Gefahr eines starken Aufschlags bzw. Crashs verringert werden.
Bevorzugt wird das Erkennen oder Prädizieren der kritischen Situation, insbesondere ein Ermitteln oder Prädizieren eines Parameters der kritischen Situation, das Steuern des Fahrzeugs zu dem Objekt und/oder des Objekts zu dem Fahrzeug in der ersten Phase, in der zweiten Phase und/oder in der dritten Phase, von einer Einheit des Fahrzeugs und/oder des Objekts zur Ausführung des zumindest teilweise automatisierten Fahrens ausgeführt. Beispielsweise kann auch das Steuern der Annäherung des Fahrzeugs an das Objekt und/oder des Objekts an das Fahrzeug abhängig von den seitlich angeordneten Sensoren, z.B. der Seitenradare des Fahrzeugs und/oder des Objekts, ausgeführt werden.
Bevorzugt kann das Objekt in der ersten Phase, in der zweiten Phase und/oder in der dritten Phase abhängig von der Sensorinformation des Fahrzeugs gesteuert werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Fahrzeug in der ersten Phase, in der zweiten Phase und/oder in der dritten Phase abhängig von der Sensorinformation des Objekts gesteuert werden.
Insbesondere erfolgt in der ersten Phase eine Regelung der Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt, z.B. in Querrichtung. Diese kann mittels einer Regelschleife erfolgen, die eine Vorrichtung (Sensor, Recheneinheit, etc.) des Fahrzeugs und/oder eine Vorrichtung (Sensor, Recheneinheit, etc.) des Objekts umfasst.
Besonders bevorzugt wird der Kontakt zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt gesteuert, bevorzugt geregelt. Insbesondere umfasst das Verfahren die Ausführung des Steuerns, bevorzugt des Regeins während des Kontakts.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, betrifft die kritische Situation eine drohende Kollision des Fahrzeugs mit einem Kollisionsobjekt, wobei sich das Objekt von dem Kollisionsobjekt unterscheidet.
Beispielsweise kann in diesem Fall das Kollisionsobjekt der Dritter, ein anderer Verkehrsteilnehmer oder ein weiteres Objekt sein.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, handelt es sich bei dem Objekt um ein weiteres, insbesondere sich im Wesentlichen in dieselbe Richtung wie das Fahrzeug und/oder der Dritte bewegendes, Fahrzeug.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, werden die erste Phase, die zweite Phase und/oder die dritte Phase in Abhängigkeit von einer Bedienhandlung des Nutzers des Fahrzeugs und/oder einer Einheit zum Ausführen zumindest teilweise automatisierten Fahrens des Fahrzeugs und/oder einer Einheit zum Ausführen zumindest teilweise automatisierten Fahrens des Objekts ausgeführt werden. Dabei kann die Einleitung und/oder Ausführung der einen oder mehreren der jeweiligen Phasen in Abhängigkeit von einer erkannten und/oder interpretierten jeweiligen Handlung des Nutzers des Fahrzeugs und/oder von einem Parameter der Einheit zum Ausführen zumindest teilweise automatisierten Fahrens. Beispielsweise wenn die Einheit zum Ausführen zumindest teilweise automatisierten Fahrens keine (bessere) Lösung findet und/oder mit der Situation selbst nicht umgehen kann.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, werden die erste Phase, die zweite Phase und/oder die dritte Phase in Abhängigkeit von einer Interpretation der Bedienhandlung des Nutzers des Fahrzeugs, insbesondere einer Anforderung einer Querführung des Fahrzeugs ausgeführt.
Beispielsweise kann die Ausführung in der ersten Phase nur auf eine erste Bedienhandlung des Nutzers erfolgen. Eine solche Bedienhandlung kann eine Anforderung des Nutzers zu einer Querführung des Fahrzeugs in Richtung des Objekts sein. Dies kann eine im Vergleich zu der Anforderung des Nutzers überproportional bzw. übertrieben starke Querführung in Richtung des Objekts sein.
Insbesondere kann eine erste Phase eine Annäherung des Fahrzeugs an das Objekt bis auf eine gewisse erste Distanz umfassen. Nach der Annäherung kann die Distanz, insbesondere mittels einer entsprechend eingerichteten Regelung, gehalten werden. In so einem Fall kann das Fahrzeug zumindest teilweise automatisiert z.B. in einer geregelten Distanz von z.B. 20, 30, 50 cm von dem Objekt, geführt werden.
Die erste Phase bzw. der geregelte Zustand am Ende der ersten Phase ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass bis dahin noch kein Schaden entstehen muss und dass ein (insbesondere schonender) physischer Kontakt mit dem Objekt sofort ausführbar ist. Mit anderen Worten können dabei das Fahrzeug und das Objekt sozusagen „in Stellung“ gebracht werden.
Insbesondere kann die zweite Phase auf eine zweite Bedienhandlung des Nutzers ausgeführt werden. Die zweite Bedienhandlung kann eine gleiche oder ähnliche Bedienhandlung wie die erste Bedienhandlung oder eine andere hierfür definierte Bedienhandlung sein. Beispielsweise kann das Fahrzeug sozusagen auf die Wiederholung der Bedienhandlung warten, bevor die zweite Phase und/oder die dritte Phase eingeleitet werden.
In einem weiteren Beispiel können die erste Phase, die zweite Phase und die dritte Phase (sozusagen hintereinander) auf jeweils eine oder nur eine Bedienhandlung ausgeführt werden. Die Sequenz von Phasen kann ausgeführt und/oder fortgesetzt werden, wenn keine weitere Bedienhandlung, die für das Beenden bzw. den Abbruch der Annäherung definiert ist, ausgeführt wird.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, werden die erste Phase, die zweite Phase und/oder die dritte Phase auf das Erkennen oder Prädizieren einer Entschärfung der kritischen Situation betreffend das Fahrzeug und/oder mindestens den einen Dritten hin beendet werden.
In einem optionalen Schritt kann das Steuern (z.B. Führung, Querführung) des Fahrzeugs auf ein Verstreichen einer gewissen Zeit oder auf eine weitere Bedienhandlung des Nutzers beendet werden. Beispielsweise wechselt die Querführung des Fahrzeugs und/oder des Objekts in einem angenäherten Zustand, sozusagen von einem „beinahe Kontakt“ miteinander, zu einer Querführung, die nach einem anderen Kriterium gesteuert oder geregelt wird. Beispielsweise kann sich das Fahrzeug zumindest teilweise automatisiert von dem Objekt entfernen und/oder das Objekt kann sich zumindest teilweise automatisiert von dem Fahrzeug entfernen. Die erste Phase, die zweite Phase und/oder die dritte Phase können sozusagen in einer umgekehrten Reihenfolge bzw. mit „umgekehrt“ gesteuerten Parametern ausgeführt bzw. gesteuert werden. Das Steuern des Fahrzeugs und/oder des Objekts kann bei einer Entschärfung der kritischen Situation anschließend übergeleitet werden zu einem Steuern, abhängig von einer Karteninformation, z.B. einer sogenannten hochgenauen Karte, einer Straßenmarkierung, einem Vorderfahrzeug, einem hinterherfahrenden Fahrzeug.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, umfasst das Erkennen des mindestens einen Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs ein Ermitteln der Eignung des Objekts zur Ausführung eines Kontakts und/oder ein Auswählen eines von zumindest zwei Objekten aus der Umgebung des Fahrzeugs umfasst.
Vorteilhafterweise wird das Steuern des Fahrzeugs zu dem Objekt, insbesondere eine Anforderung zu einer Querführung des Fahrzeugs zu dem Objekt, von dem Nutzer des Fahrzeugs und/oder von der Einheit zur Ausführung des zumindest teilweise automatisierten Fahrens, in der ersten Phase überproportional schnell und/oder in der zweiten Phase überproportional langsam ausgeführt.
Insbesondere wird auf eine Lenkbewegung des Nutzers des Fahrzeugs in einer ersten Phase eine intensivere Querbeschleunigung und/oder Querbewegung des Fahrzeugs umgesetzt, als dies bei einer sonstigen Lenkung (z.B. ohne die Erkennung der Situation und/oder des Objekts) der Fall gewesen wäre. Dabei kann eine Annäherung an das Objekt, z.B. an ein auf der Nachbarspur fahrendes Fahrzeug, auf etwa auf 10 - 20 cm ausgeführt werden. Nach der ersten Phase muss für die Einleitung der zweiten Phase und/oder der dritten Phase eine weitere Bedingung erfüllt werden. Beispielsweise kann bei der besagten weiteren Bedingung geprüft werden, ob die erkannte Situation, die Notwendigkeit die kinetische Energie abzubauen, im hinreichenden Maße (fort)besteht und/oder keine bessere Alternative erkannt wird. Ferner kann die zumindest eine weitere Bedingung eine Überstimmung eines Widerstands zur Ausführung einer weiteren Querbewegung, z.B. ein (überwindbarer) Lenkmoment am Lenkrad, durch den Nutzer ausgeführt werden. Der Widerstand muss dabei bei keinem bestimmten Lenkwinkel, sondern einem bestimmten (aktuell ermittelten) Abstand zu dem Objekt in Querrichtung auftreten bzw. überwunden werden. Beispielsweise wenn der Fahrer (auch nur sehr grob) das Lenkrad in Richtung der Leitplanke reißt, kann (anstatt eines Crashs) eine schnelle Annäherung des Fahrzeugs zu der Leitplanke oder einem Fahrzeug auf der Nachbarspur, das Einnehmen einer Ausrichtung des Fahrzeugs im Wesentlichen parallel oder unter einem (bestimmten) scharfen Winkel zu der Leitplanke und/oder eine gesteuerter Kontakt mit dem Objekt ausgeführt werden. Der Vorgang kann bevorzugt derart ausgeführt werden, dass der Nutzer, insbesondere Fahrer, im Verlauf des Vorgangs, insbesondere kurz vor und/oder kurz nach dem Kontakt mit dem Objekt, nicht mehr steuern bzw. regeln muss. Bevorzugt erfolgt die Steuerung bzw. Regelung des Vorgangs mehrmals pro Sekunde. D.h. der Nutzer muss die Lenkkraft nicht wählen, halten oder verändern. Dies könnte einen Menschen in vielerlei Hinsichten (von der erforderlichen Schnelligkeit her, physisch oder psychisch) überfordern.
Optional kann der Nutzer des Fahrzeugs aber die Intensität des Vorgangs, z.B. einen Wert oder Grenzwert der seitlichen Reibungskraft, vor und/oder während des Kontakts des Fahrzeugs mit dem Objekt beeinflussen, z.B. bestimmen, verringern, vergrößern, maximieren. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Lenkkraft des Fahrers nicht proportional auf die Reibungskraft mit dem Objekt übertragen wird. Beispielsweise kann eine Handlung des Nutzers, z.B. ein Lenkvorgabe mit einem Bedienelement, zu der Leitplanke hin, insbesondere innerhalb ihres zeitlichen Ablaufs, nichtproportional umgesetzt werden. Im Falle einer zu starken und/oder zu schnellen Lenkvorgabe zu dem Objekt kann die Lenkvorgabe des Insassen unterproportional, z.B. weniger stark oder verlangsamt, umgesetzt werden. Dadurch kann ein zu scharfer Winkel verhindert werden, mit dem eine Einwirkung des Fahrzeugs auf die Leitplanke stattfindet, welche z.B. zu einem herkömmlichen Crash, Drehung oder Verheddern (damit auch Verkeilen) des Fahrzeugs mit der Leitplanke führen kann.
Im Falle einer (z.B. aus instinktiver Angst) zu schwachen und/oderzu langsamen Lenkvorgabe zu der Leitplanke (und wenn die Absicht des Nutzers eindeutig erkannt wird und/oder wenn dies anhand der Situation entschieden wird) kann diese überproportional, z.B. stärker und/oder schneller als vorgegeben, umgesetzt werden.
Besonders bevorzugt erfolgt eine (automatisch oder durch eine Lenkvorgabe veranlasste) schnelle bzw. beschleunigte Annäherung an die Leitplanke und/oder eine vergleichsweise langsame laterale Bewegung in Relation zum Objekt, z.B. zu einem seitlich befindlichen Fahrzeug oder Leitplanke.
Beispielsweise kann im Verfahren eine Übertragungsfunktion für das Drehmoment und/oder den Winkel von dem Lenkrad des Fahrzeugs zu dem Radstellwinkel und/oder eine Übertragungsfunktion für das Drehmoment und/oder den Winkel von den Rädern zu dem Lenkrad des Fahrzeugs beim Annähern zu der Leitplanke und/oder während des Abbaus der kinetischen Energie an der Leitplanke und/oder bei einem Abbruch oder Beendigung des Vorgangs variiert, z.B. jeweils zweckmäßig eingestellt, werden.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, wird in der dritten Phase eine seitliche Druckkraft an zumindest einer Kontaktstelle zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt erzeugt, wobei die seitliche Druckkraft nach einer bestimmten Zeitfunktion, insbesondere in bestimmten Pulsen oder in dynamisch steuerbaren Pulsen, erzeugt wird.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, verändert sich die Kraft einmal in einem Zeitraum von 0,1 bis 0,5 Sekunden, bevorzugt in einem Zeitraum von 0,51 bis 1 ,0 Sekunden und besonders bevorzugt in einem Zeitraum von 1 ,1 bis 3 Sekunden.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, wird ein System zur Handhabung einer Situation betreffend ein Fahrzeug und/oder einen Dritten vorgeschlagen, wobei das System eine Steuereinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der oben genannten Ausführungsformen auszuführen.
Idealerweise kann ein Crash, insbesondere ein Seitencrash durch ein schnelles Annähern und daraufhin ein langsames „Andocken“ und/oder „Reiben statt Hauen“ in gesteuerter Art und Weise ersetzt werden. Beide der genannten Phasen des Vorgangs ließen sich als ein jeweils zweckmäßig parametrierter Steuerungsvorgang bzw. Regelungsvorgang ausführen.
Bevorzugt kann die seitliche Annäherung an das Objekt, z.B. als ein spezielles Manöver, abhängig von den Daten eines vorderen und/oder hinteren seitlichen Radars gesteuert werden. Als Stellgröße der Steuerung bzw. Regelung kann beim Annähern an das Objekt, also bei der ersten und zweite Phasen, ein Abstandswert von ca. 0 - 10 cm und/oder ein Winkelwert zu dem Objekt von ca. 0° - 20°, bevorzugt 0° - 15°, weiter bevorzugt 0° - 5°, gewählt werden.
Mit den dargestellten technischen Mitteln des beschriebenen Verfahrens lässt sich ein unvermeidlicher Crash wesentlich effektiver, sicherer und mit einem geringeren Schaden ausführen, als dies ein menschlicher Fahrer jemals könnte. Insbesondere wird ein typischerweise sehr kurzer Crash mit dem Objekt, ein Abprallen oder Verdrehen des Fahrzeugs aufgrund des Kontakts vermieden. Dieser wird ganz oder teilweise durch einen steuerbaren Abbau kinetischer Energie ersetzt.
Beispielsweise kann dabei ein Reiben des Fahrzeugs an dem Objekt als ein regelungstechnischer Vorgang ausgeführt werden. Es kann ein kontinuierlicher, absichtlich zeitlich ausgedehnter Vorgang sein, der sehr viel weniger Gefahr und Schaden bringt, als etwa eine Kollision. Es kann eine wesentlich längere Wirkungsdauer der seitlichen Reibungskraft und folglich einer longitudinalen Gegenkraft, z.B. von 1, 2, 20, 40 oder 60 Sekunden, erzielt werden, als bei einem typischen Crash.
Beispielsweise kann das Lenksystem und/oder das Bremssystem, beispielsweise über eine Steuerung oder Regelung eines Radschlupfs, derart angesteuert werden, dass die Druckkraft des Fahrzeugs an das Objekt möglichst lateral (an die Seite des Fahrzeugs) oder in einem sehr scharfen Winkel wirkt. Dabei kann der Vorgang auf eine longitudinale Strecke von 2 - 200 Meter (je nach der noch verfügbaren Strecke bzw. Dringlichkeit des Vorgangs) ausgedehnt werden. Dies kann mittels einer hierzu vorgesehenen Ansteuerung einer Hinterradlenkung (zu dem Objekt hin) erfolgen.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Ansteuerung des Radschlupfs etwa als ein kontrolliertes Driften an zumindest zwei Rädern des Fahrzeugs, bevorzugt einhergehend mit der Annäherung oder dem Kontakt mit dem Objekt, ausgeführt werden. Dabei kann (zusätzlich zu der dabei entstehenden Bremskraft in Längsrichtung) ein laterales Andrücken des Fahrzeugs an das Objekt ausgeführt werden. Dabei kann ein vergrößertes Maß an Energie abgebaut werden, indem die lateralen Kräfte von den Rädern des Fahrzeugs und eine sich als Reaktion des Objekts ergebende laterale Gegenkraft eine gewisse Zeit in einem Gleichgewicht gehalten werden. Die erste Reibungskraft an den Rädern unten und eine zweite Reibungskraft an dem Objekt seitlich können dabei gleichzeitig nach hinten wirken. Die erste Reibungskraft und die zweite Reibungskraft können sich faktisch gegenseitig ergänzen und im Ergebnis eine (über die erforderliche Zeit wirkende) Kraft gegen die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs ergeben. Dabei kann die entstandene Reibungskraft und eine insgesamt wirkende longitudinale Gegenkraft durch die Steuerung der Ausrichtung und/oder der Druckkraft des Fahrzeugs an das Objekt (z.B. im vorderen Bereich und im hinteren Bereich) derart ausgerichtet sein, dass das Fahrzeug sich beim Abbau der kinetischen Energie nicht oder nur geringfügig dreht. Dabei ist eine sehr hohe Reibungskraft bzw. longitudinal wirkende Kraft bei vergleichsweise geringen Schäden am Fahrzeug und/oder Objekt erzielbar.
Im Verfahren kann auch ein Abprallen des Fahrzeugs von dem Objekt und/oder ein Verheddern mit dem Objekt (z.B. als eine Deformation des Objekts und/oder Fahrzeugs, sodass das Fahrzeug und/oder das Objekt sich nicht mehr nach vorne bewegen kann bzw. verkeilt) verhindert werden. Dabei kann ein Abprallen und/oder Verheddern des Fahrzeugs mittels eines, bevorzugt kontinuierlichen, Steuerungsvorgangs oder Regelungsvorgangs, erfolgen. Unter dem Begriff „Verheddern“ soll auch ein Verkeilen fallen.
Die seitliche Druckkraft an zumindest einer Kontaktstelle zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt (z.B. vorne, hinten und/oder im mittleren Bereich) kann als schnell veränderliche Kraft erzeugt werden. Diese kann z.B. einmal in 0,1; 03; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5 oder 2,3 Sekunden verändert werden. Dabei kann die seitliche Druckkraft nach einer bestimmten Zeitfunktion, z.B. in bestimmten Pulsen (mit bestimmter Dauer und Form, z.B. als ein „Sinus“) oder in dynamisch steuerbaren (bevorzugt regelbaren) Pulsen, gesteuert werden.
Die Druckkraft und/oder der Winkel des Fahrzeugs zu dem Objekt, insbesondere der zeitliche und/oder räumliche Verlauf der Druckkraft und/oder des Winkels, kann derart gewählt bzw. gesteuert werden, dass ein möglichst effektiver Abbau der kinetischen Energie erfolgt. Zugleich kann dadurch ein Abprallen von dem Objekt und/oder ein Verheddern des Fahrzeugs mit dem Objekt verhindert werden. Idealerweise, wenn ein sehr dringender Abbau der kinetischen Energie erforderlich ist (z.B. bei einer drohenden Kollision, etwa vor einem zu spät erkannten Stauende oder einem erkannten Ausfall eines unbedingt notwendigen Fahrzeugsystems oder bei einem Unfall vor dem Fahrzeug), wird die Steuerung der Druckkraft und/oder des Winkels derart ausgeführt, dass das Fahrzeug knapp an der Grenze des Zustands geführt wird, bei dem ein Abprallen und/oder Verheddern (bzw. ein Übergang zu einem typischen Crash) ansetzen würde.
In einer Variante des Verfahrens wird eine Gierbewegung bzw. eine Gierkraft des Fahrzeugs in Relation zum Objekt gesteuert. Dabei kann eine entsprechende Steuerung bzw. Regelung derart ausgeführt werden, dass vorausbestimmte Stabilitätskriterien nicht überschritten werden. Beispielsweise kann dadurch sehr viel mehr kinetische Energie als etwa bei einer etwa gleichbleibenden Druckkraft und/oder Winkel abgebaut werden. Auch ein Abbau einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit von größer als 100, 150 oder 200 km/h kann auf diese Weise erfolgen. Mit der entsprechenden Steuerung der Druckkraft und/oder des Winkels kann die Reibung an dem Objekt stets unterhalb der Schwellwerte gehalten werden, bei dem der Vorgang in einen Crash bzw. zu einem starken, unkontrollierbaren Anstieg der Kraft und/oder zu einer Verdrehung des Fahrzeugs kommt. Es kann verhindert werden, dass das Fahrzeug das Objekt zu stark verbiegt, sodass ein (bereits an sich sehr gefährliches, durch den Nachverkehr möglicherweise tödliches) Verdrehen des Fahrzeugs droht oder passiert. Auch wird dadurch ein (nachfolgend unkontrollierbarer) Anstieg der wirkenden Kräfte und ein Übergang zu einem Crash verhindert werden.
Die Druckkraft des Fahrzeugs an dem Objekt kann (auch innerhalb mehrerer Sekunden, die der hier beschriebene Abbau der kinetischen Energie dauern kann) derart gesteuert werden, dass ein bestimmter, bevorzugt dynamisch steuerbarer, Beschleunigungswert, z.B. 3g, 6g oder 9g, ausnahmsweise 10 oder 15g, erreicht, gehalten und/oder nicht überschritten wird.
Dabei kann eine wesentliche Menge der Energie in die Reibung, anstatt in die Verformung (sogenannte Kaltverformung) der sich begegnenden Teile abgeleitet werden. Beispielsweise kann die Druckkraft derart gesteuert werden, dass sich eine auf die Fahrgastzelle des Fahrzeugs und/oderauf die Insassen wirkende Beschleunigung (z.B. als Betrag und Richtung) konstant bleibt oder im Wesentlichen einer vorausbestimmten Zeitfunktion folgt. Dabei kann ein sehr großer Vorteil auch gegenüber einem Crash-Vorgang, der sich durch eine kurze, starke und ggf. ungünstig wechselnde Beschleunigung auszeichnet, erzielt werden.
Bevorzugt kann der physikalische Kontakt (insbesondere das eigentliche „Reiben“) mit dem Objekt abhängig von den Daten eines Sensors (z.B. Beschleunigungssensors des Fahrzeugs und/oder von einer Vibration bzw. Körperschall in dem Gefüge des Fahrzeugs gesteuert werden.
Die Druckkraft zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt kann (insbesondere für unterschiedliche Stellen des Fahrzeugs unterschiedlich) abhängig von einer erwarteten bzw. berechneten, entstandenen bzw. entstehenden Deformation bzw. Zerstörung oder Verlust der Teile des Fahrzeugs (z.B. bestimmter Blechteile) ausgeführt werden.
Auch kann der Vorgang in Abhängigkeit von der Erkennung der im Fahrzeug befindlichen Insassen und/oder deren Körper- und Sitzposition (Körperausrichtung, Kopfposition, angeschnallt, nicht angeschnallt und/oder im Kindersitz, Einstellungen des Fahrzeugsitzes) gesteuert werden gesteuert werden. Wird ein Insasse, z.B. laut Innerraumsensor, einer zu starken, und daher gefährlichen Kraft ausgesetzt, kann der Vorgang weniger hart ausgeführt werden oder, insbesondere bereits während seiner Ausführung, zweckmäßig verändert werden. Ein wesentlicher Unterschied zu einem beabsichtigten oder unbeabsichtigten Crash ist die zeitliche Ausdehnung des Vorgangs, z.B. auf 2 - 20 Sekunden oder länger. Dabei können ein oder mehrere Parameter des Vorgangs während seiner Ausführung gesteuert, z. B. angepasst, werden.
Auch kann die laterale Druckkraft an dem Objekt situationsabhängig stärker oder schwächer werden, je nachdem ob vor dem Fahrzeug ein mögliches Kollisionsobjekt erkannt wird oder nicht, bzw. in wie weit ein Grund für den Abbau der kinetischen Energie an dem Objekt noch vorliegt.
Im Verfahren können die Eigenschaften des Objekts und/oder des bestimmten Fahrzeugs ermittelt und berücksichtigt werden. Daraufhin können Eckwerte, z.B. minimale, maximale oder verbesserte Parameter, zur Ausführung des lateralen und/oder longitudinalen Kontakts gewählt werden. Bevorzugt können derartige Parameter (bevorzugt noch vor dem Kontakt mit dem Objekt) aus Navigationsdaten ermittelt werden.
Bevorzugt kann der bauliche Typ des Objekts, z.B. die Klasse des Objekts, mit Mitteln des Fahrzeugs bestimmt werden. Die Eigenschaften des Objekts können eine Information zu der Beschaffenheit, z.B. Wiederstandfähigkeit, Tendenz zur Elastizität oder Deformation, unterschiedlicher Arten der Fahrzeuge umfassen.
Die Information zu den Eigenschaften des Objekts kann sich aber auch auf den Kontakt mit einem bestimmten Fahrzeugtyp, Fahrzeugklasse (kleiner PKW, großer PKW, Transporter, LKW, Sattelschlepper, etc.) beziehen. D.h. es kann bereits eine Information sein, die sich auf das betreffende Fahrzeug oder den Fahrzeugtyp bezieht oder zu diesem passt.
Mit anderen Worten kann das Fahrzeug das Objekt noch vor einer möglichen Kollision kennlernen, um dann den Vorgang (im Bedarfsfall) möglichst ungefährlich und effektiv auszuführen.
Insbesondere ist das Objekt eine Leitplanke. Als „Leitplanke“ sind im Rahmen dieses Dokuments auch weitere Varianten der baulichen Trennung, z.B. Betonbegrenzung, Wand oder Bordstein, zu verstehen. Das Verfahren kann eine Erkennung der Leitplanke als solche, bevorzugt eines bestimmten Typs der Leitplanke, umfassen. Dann können senkrecht angeordnete Teile der Leitplanke (tragende Teile, Befestigungspfeile, Querstreben oder dergleichen) und/oder die Höhe der Leitplanke berücksichtigt werden. Beispielsweise kann der (zeitliche und/oder räumliche) Verlauf einer lateraler Druckkraft gesteuert werden, insbesondere abhängig von den Unterschieden der Eigenschaften eines relevanten Abschnitts, z.B. Kurve, Biegung oder Quertreibern, der Leitplanke. Dies kann abhängig von der Position vertikaler Teile ausgeführt werden um einerseits eine maximale Reibungskraft und/oder andererseits kein Durchbrechen und/oder Verkeilen des Fahrzeugs mit der Leitplanke zuzulassen und/oder ein Maß des Schadens am Fahrzeug, z.B. auf einen definierten Grenzwert, zu begrenzen.
In einer weiterentwickelten Variante können die Parameter des im Bedarfsfall auszuführenden Abbaus der kinetischen Energie vorab (mittels einer Simulation und/oder Versuchs) für bestimmte Fahrzeugtypen oder -modelle und bestimmte Objekttypen, z.B. bestimmte Leitplankentypen, und/oder diverse Beladungszustände und/oder Geschwindigkeitsbereiche des Fahrzeugs zumindest teilweise vorab bestimmt werden. Diese können dann im Bedarfsfall, beispielsweise entsprechend einer look-up Tabelle angewandt werden.
Bevorzugt wird erkannt, ob das Fahrzeug mit einem Anhänger betrieben wird oder aus zumindest zwei Teilen (wie z.B. ein Sattelschlepper) zusammengesetzt ist. Daraufhin kann zumindest ein Merkmal des Verfahrens unterdrückt oder verändert werden.
Beispielsweise kann ein (typischerweise standardisiertes) Muster in den von dem Objekt, z.B. der Leitplanke, reflektierten (mit einem Ultraschall- oder Radarsensor des Fahrzeugs erfassten) Ultraschallwellen oder elektromagnetischen Wellen als ein Reflektionsmuster einer Leitplanke als solcher, oder bevorzugt als ein Reflektionsmuster einer Leitplanke eines bestimmten baulichen Typ, z.B. nach DIN, ISO, etc., erkannt werden. Daraufhin kann der Abbau der kinetischen Energie unter Berücksichtigung der Eigenschaften bzw. Daten des Leitplankentyps ausgeführt werden. Der Vorgang kann an unterschiedlichen baulichen Typen der Leitplanken jeweils unterschiedlich ausgeführt werden.
Ferner wird eine weitere Variante des Abbaus der kinetischen Energie vorgeschlagen, bei dem die „Leitplanke“ ein Bordstein ist. Diese kann angewandt werden, wenn, z.B. anstatt einer klassischen Leitplanke ein Bordstein erkannt wird. Diese Variante des Verfahrens kann in einer (im Vergleich mit dem Verfahren mit einer klassischen Leitplanke sinngemäß) veränderten Form ausgeführt werden.
Im Falle vom Bordstein kann die Steuerung des Vorgangs derart erfolgen, dass ein übermäßiger Schaden an dem Rad des Fahrzeugs und/oder das Auffahren des Fahrzeugs auf den erhabenen Bereich verhindert werden. Im Notfall kann der Reifen und/oder die Felge beim Abbau der kinetischen Energie (in einer kontrollierten Weise, schichtweise) zerstört werden. Dabei kann die kinetische Energie des Fahrzeugs sehr effektiv abgebaut wird. Beispielsweise kann bei einem geregelten Kontakt der Felge zu dem Bordstein (prinzipiell analog zu den obigen Ausführungen) jeweils eine möglichst dünne Schicht des Gefüges des Rades des Fahrzeugs abgetragen werden. Das Gefüge des Reifens und/oder der Felge kann im Verfahren dabei in einer kontrollierten Weise abgetragen werden. Das Rad kann sozusagen „wie eine Orange geschält“ werden. Dabei kann eine Felge (vor deren Zerstörung) ausreichen, um auch eine sehr hohe kinetische Energie des Fahrzeugs abzubauen oder hinreichend zu drosseln. Ein solcher Abbau der kinetischen Energie wäre bei einer einmaligen Auffahrt des Fahrzeugs auf den Bordstein nicht möglich. Auch wären die Folgen eines unkontrollierten Auffahrens (einschl. rechtlicher Folgen) wesentlich kritischer.
Beispielsweise kann, wenn ein dringender Bedarf an einem Abbau der kinetischen Energie und ein Bordstein erkannt werden, die auf die zumindest eine Felge beim Kontakt mit dem Bordstein wirkende Kraft (hinsichtlich ihrer Amplitude und/oder Richtung) derart gesteuert werden, dass ein zu starkes Abprallen und/oder Verheddern (in diesem Falle eher wegen dess Verbiegens der Felge) verhindert wird. Eine - im Wesentlichen longitudinal auf das Fahrzeug wirkende - Kraft (vereinfacht Reibungskraft oder Gegenkraft) kann dabei maximiert werden.
Der Vorgang kann bildlich gesprochen mit einem Abtragen des Materials an einer Drehbank verglichen werden. Während an der Drehbank ein möglichst effektiver Abbau der Materialschichten bei minimaler Gegenkraft angestrebt wird, wird der erfindungsgemäße Vorgang derart gesteuert, dass eine möglichst große Gegenkraft bei einem verringerten Materialabbau erfolgt.
Alternativ oder zusätzlich kann ein mehrmaliges, jeweils sehr kurzes, Auffahren des Fahrzeugs auf den Bordstein, gefolgt mit dem Herunterfahren (in einer gesteuerten Weise) ausgeführt werden. Auch in diesem Fall kann ein sehr großer Wert der kinetischen Energie des Fahrzeugs (in einer kontrollierten Weise) abgebaut werden.
Besonders bevorzugt wird eine bestimmte Ansteuerung der Systeme passiver Sicherheit vorgeschlagen, abhängig von der Ausführung der in diesem Dokument beschriebenen Verfahrensschritte. Insbesondere kann eine Aktivierung, Deaktivierung und/oder Parametrierung der Rückhaltesysteme (Airbags, Gurte, etc.) ausgeführt werden. Zumindest können dadurch sehr hohe Kosten gespart und/oder Schaden durch die Rückhaltesysteme selbst verringert bzw. ausgeschlossen werden.
Dabei kann das Auslösen der seitlichen Airbags und/oder eines vorderen Airbags unterdrückt oder verändert werden. Insbesondere können die seitlichen Airbags bei der Ausführung des hier beschriebenen Abbaus der kinetischen Energie mit einem niedrigen Druck oder mit einem langsamen oder zumindest zweistufigen Anstieg des Drucks (langsam) ausgelöst werden. Beispielsweise, wenn (bevorzugt) ein schnelles Annähern des Fahrzeugs bei relativ sanftem Anstieg der lateralen Druckkraft an das Objekt ausgeführt wird, kann ein (zumindest zu schnelles oder zu intensives) Auslösen zumindest eines Airbags unterdrückt werden. Dieses kann erspart werden, weil im Verfahren nicht mit einem Schlag, Crash oder einem unkontrollierbaren Anstieg eines Beschleunigungswerts zu rechnen ist. Insbesondere kann das Auslösen eines Rückhaltesystems des Fahrzeugs unterdrückt oder verändert werden, wenn ermittelt wird, dass der Vorgang ohne eine Überschreitung bestimmter Grenzwerte der Beschleunigung (in verschiedene Richtungen) und unterhalb gewisser Grenzwerte für ein Risiko eines Abprallens oder einer Verdrehung des Fahrzeugs ausgeführt werden kann.
Vorzugsweise erfolgt eine zweite Steuerung, insbesondere Regelung, der Bewegung des Fahrzeugs nach dem erfolgten erforderlichen Abbau der kinetischen Energie. Die zweite Regelung kann abhängig von einer sensorischen Erfassung des Objekts und/oder Spurenmarkierungen erfolgen. Beispielsweise erfolgt eine Regelung basierend auf dem Messwert eines relativen Abstands und/oder eines Winkels des Fahrzeugs zu dem Objekt an einer oder mehreren Stellen. Diese können mit einem vorderen Seitenradar und/oder einem hinteren Seitenradar laufend erfasst werden. Die oben genannten Werte oder ein mathematisches Verhältnis zwischen diesen können zu einer verbesserten Ausführung des Vorgangs gesteuert werden. Beispielsweise kann somit die Stabilität des Fahrzeugs unmittelbar vor, während und nach dem Abbau der kinetischen Energie an dem Objekt sichergestellt werden.
Beispielsweise kann ein Reflektionsmuster der (typischerweise standardisierten) Leitplanke (für Ultraschall oder Radar) als solches erkannt werden und auf das erkannte Muster hin geregelt werden.
Beispielsweise wird eine Annäherung an das Objekt und/oder der Abbau der kinetischen Energie am Objekt und/oder ein Verringern oder Beenden des Abbaus der kinetischen Energie am Objekt, abhängig von der relativen Position und/oder des Winkels des Fahrzeugs zum Objekt und/oder einer Fahrbahnmarkierung ausgeführt.
Bevorzugt erfolgt (einhergehend mit dem Beenden des Kontakts) eine Ausrichtung des Fahrzeugs nach vorgegebenen Kriterien.
Beispielsweise erfolgt eine derartige Steuerung der Kräfte, die auf das Fahrzeug wirken, dass das Fahrzeug für eine Weiterfahrt, z.B. in einem Winkel von 5° - 15°, von der Leitplanke weg ausgerichtet wird. Diese kann mittels Ansteuerung der Vorderachslenkung, Hinterachslenkung und/oder des Radschlupfs an zumindest einem Rad des Fahrzeugs (z.B. wiederum als ein kontrollierter Driftvorgang) erfolgen. Die besagte zweite Steuerung kann z.B. durch eine Verlagerung der Regelgrößen von den vorher überwiegend maßgeblichen Abständen und/oder Winkeln zu dem Objekt zu den nachher überwiegend maßgeblichen Abständen und/oder Winkeln zu zumindest einer Spurmarkierung erfolgen. Dabei kann (zumindest zwischenzeitlich) als eine Regelgröße auch eine äußere Spurenmarkierung genutzt werden.
Ferner kann, z.B. abhängig von einer (erneuten) Auswertung der Situation, eine Ausrichtung, eine Wiederstabilisierung, ein anteiliges Maß der Regelung an dem Objekt, der Leitplanke und/oder an einer Spurenmarkierung, ein Übergang zu einer unterstützen oder automatisierten Spurführung, eine vordefinierte Halteposition an der Leitplanke und/oder eine Weiterfahrt des Fahrzeugs ausgeführt werden.
Dabei kann ein (für die dann gültige Situation) vordefinierter (möglichst gut geeigneter) sicherer Zustand des Fahrzeugs eingeleitet werden. Beispielsweise kann der Vorgang bis zu einer vordefinierten Geschwindigkeit (z.B. niedriger als ein Geschwindigkeitslimit), bis zu einer Position des Fahrzeugs zu einem Objekt in der Umgebung oder bis zum Stillstand des Fahrzeugs (quasi ein „Parken an der Leitplanke“) ausgeführt werden. Idealerweise kann ein zumindest unterstütztes oder automatisiertes (Wieder-) Einfädeln des Fahrzeugs in die Spur zu einer Weiterfahrt ausgeführt werden. Dabei kann die Weiterfahrt auch als „sicherer Zustand“ gelten. Dies kann nach einer Überprüfung des vorhandenen Freiraums in der Spur erfolgen.
Ein Schritt oder mehrere Schritte des Verfahrens kann bzw. können ausgeführt oder gesteuert werden, wenn eine oder mehrere der folgenden Situationen erkannt werden; insbesondere der Abbau der kinetischen Energie an einer Leitplanke, insbesondere die erste Phase, die zweite Phase und/oder die dritte Phase kann bzw. können ausgeführt oder gesteuert werden, wenn eine oder mehrere der folgenden Situationen erkannt werden:
- ein für eine sichere Weiterfahrt notwendiges System des Fahrzeugs, z.B. das Bremssystem, Lenksystem, Bahnplanung, etc. des Fahrzeugs versagt; oder es wird vorher mittels einer Diagnose durch einen (aktiven, aber an sich ungefährlichen) Test, z.B. einer Testbremsung oder einem Lenktest, ermittelt, dass ein solches System (mit einer zu hohen Wahrscheinlichkeit) versagen wird; und/oder
- wenn erkannt wird, dass das Fahrzeug unberechtigt betrieben (z.B. gestohlen) ist und/oder von Einsatzkräften verfolgt wird (Verfolgungsjagt); und/oder
- wenn erkannt wird, dass der Fahrer einschläft, ohnmächtig wird oder nicht (mehr) im Stande ist, eine gefährliche Situation oder Zustand des Fahrzeugs zu beherrschen. Besonders bevorzugt kann auch eine Ausführung der Aktion (bei allen Fahrzeugen) auf einen Empfang einer Information von außerhalb des Fahrzeugs, z.B. remote, hin ausgeführt werden; und/oder in Abhängigkeit von einer bestimmten erkannten oder ausbleibenden Handlung eines Insassen und/oder in Abhängigkeit vom Erkennen eines bestimmten Zustands eines Insassen.
Besonders bevorzugt kann die Erfindung bei automatisiert fahrbaren Fahrzeugen angewandt werden. Auch ist der vorgeschlagene Abbau der kinetischen Energie an der Leiplanke dazu geeignet, in Falle einer Unsicherheit oder eines ansteigenden Risikos im Zusammenhang mit zumindest teilweise automatisierten, autonomen und/oder ferngesteuerten Fahrten in einen sicheren Zustand zu überführen.
Zumindest ein Teil der in diesem Dokument beschriebenen Aktion(en), wie z.B. ein gesteuertes Annähern, insbesondere an die Leitplanke, und/oder Steuerung der Ausrichtung und/oder der Druckkraft, kann ausgeführt und/oder gesteuert werden in Abhängigkeit von:
- einem Fährbetrieb des Fahrzeugs mit einem bestimmten Automatisierungsgrad und/oder Fernsteuerungsgrad; und/oder
- einer Erkennung, dass, insbesondere trotz bestimmter Warnungen, z.B. trotz einer dringenden Übernahmeaufforderung, keine hinreichende erforderliche Übernahme einer Fahraufgabe durch den Nutzer erfolgt ist. Als Nutzer ist im Rahmen dieses Dokuments ein Insasse (Fahrer oder Passagier) oder ein Nutzer, z.B. Dispatcher, der das Fahrzeug zumindest teilweise fernsteuert, zu verstehen.
Besonders bevorzugt ist ein Abbau der kinetischen Energie ab einem bestimmten Automatisierungsgrad, beispielsweise ab BASt-2, BASt-3, BASt-4, (ggf. als Pflicht oder Voraussetzung zur Nutzung) aktivierbar oder zu aktivieren.
Dabei kann abhängig von einem Automatisierungsgrad zumindest eine Bereitschaft des Abbaus der kinetischen Energie des Fahrzeugs an dem Objekt, z.B. als eine Freischaltung, eine Steuerung, eine Voreinstellung des Vorgangs oder ein Empfang der Daten zur Ausführung des Vorgangs, hergestellt werden.
Damit dürfte sich die Homologation der Fahrzeuge (zumindest für Autobahnen, bei denen es standardisierte Leitplanken gibt, sehr viel einfacher, z.B. mit wesentlich geringeren Sicherheitsanforderungen für ein oder mehrere Systeme des Fahrzeugs (Bremssystem, Lenksystem, Fahrwerk, Antrieb, Räder, etc.), darstellen.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, eine Information und/oder eine Auswahlmöglichkeit für den Nutzer des Fahrzeugs vorzusehen, mithilfe derer entschieden werden kann, wie mit dem Fahrzeug (ggf. bei verschiedenen Vorkommnissen) ein Abbau der kinetischen Energie an einer Leitplanke ausgeführt werden soll.
Bevorzugt ist der Abbau der kinetischen Energie an einer Leitplanke mit einem oder mehreren vordefinierten Maßen der Sicherheit für Insassen (z.B. Beschleunigungsgrenzwerte) oder des zulässigen Schadens am Fahrzeug und/oder mit der Effektivität oder zwei oder mehrere Varianten eines Kompromisses zwischen diesen zumindest zweier der besagten Maße ausführbar. Die erforderlichen Maße oder eine Variante eines entsprechenden Kompromisses können z.B. mittels Einstellungen und/oder Bedienhandlungen, insbesondere Auswahlmöglichkeiten, wählbar oder veränderbar sein. Diese können auch dynamisch, situationsabhängig und/oder per Fernsteuerung, z.B. durch einen Dispatcher oder aus einem Backend, beeinflussbar bzw. bestimmbar sein.
Besonders bevorzugt wird vorgeschlagen, dass ein derartiger (mehrere Sekunden dauernder) Vorgang abhängig von einer Überprüfung einer oder mehrerer vorausbestimmter Bedingungen beendet oder abgebrochen wird. Auch dadurch begründet sich ein Unterschied zu einem Crash.
Beispielsweise kann eine Aktion bzw. Interaktion des Fahrzeugs mit dem Objekt, z.B. ein Abbau der kinetischen Energie an dem Fahrzeug und/oder der Leitplanke verändert und/oder abgebrochen werden, falls eine der Bedingungen die zu dieser geführt haben, sich (während der Ausführung des Vorgangs) verändert. Dabei kann eine in diesem Dokument beschriebene Aktion (zumindest vom Prinzip her) in einer umgekehrten Reihenfolge und/oder Richtung ausgeführt werden. Im Ergebnis ergibt sich dabei wieder eine sichere und/oder manövrierfähige Position und Zustand des Fahrzeugs.
Weiterhin wird ein Verfahren zur Handhabung einer Situation betreffend ein Fahrzeug und/oder einen Dritten vorgeschlagen, wobei das Verfahren ein Ermitteln oder Prädizieren einer bestimmten kritischen Situation betreffend das Fahrzeug und/oder mindestens einen Dritten umfasst. Weiterhin umfasst das Verfahren ein Auswählen mindestens eines Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder mindestens eines Dritten und ein Auswählen einer Aktion, die mit dem Fahrzeug in Bezug auf das mindestens eine Objekt und/oder die mit dem mindestens einen Objekt in Bezug auf das Fahrzeug ausführbar ist, derart, dass ein Maß des Schadens an dem Fahrzeug, an dem mindestens einen Dritten und/oder an dem mindestens einen Objekt, insbesondere gegenüber einem potenziellen Schaden der aus der ermittelten oder prädizierten Situation folgen würde, verringert oder minimiert wird.
Das Auswählen (im Folgenden auch „Auswahl“ genannt) des Objekts kann z.B. nach einer, insbesondere dynamischen, Priorisierung der Objekte erfolgen. Beispielsweise können mehrere Objekte mittels einer Entscheidungsmatrix und/oder einer Optimierungsfunktion abhängig von den ermittelten Informationen ausgewählt werden. Dabei kann z.B. eine resultierende Effektivität und/oder Konsequenz für unterschiedliche Objekte und/oder Parameter ausgeführt werden. Die ermittelte oder prädizierte Situation kann eine drohende Kollision des Fahrzeugs mit einem Dritten umfassen, wobei sich das Objekt von dem Dritten unterscheidet und/oder im Wesentlichen an der Situation unbeteiligt bzw. von der Situation nicht bedroht ist.
Bei dem Objekt kann es sich um ein weiteres, insbesondere in der Umgebung z.B. auf einer Nachbarspur oder Querstraße, fahrendes Fahrzeug und/oder um einen Teil einer Infrastrukturvorrichtung handeln. Beispielsweise wird die Infrastrukturvorrichtung, z.B. mittels eines Aktors, angesteuert, eine physikalische Eigenschaft zu verändern oder eine Bewegung auszuführen.
Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Objekt um ein weiteres, insbesondere sich im Wesentlichen in dieselbe Richtung bewegendes, Fahrzeug.
Beispielsweise kann im Verfahren ermittelt und berücksichtigt werden, ob das Fahrzeug und/oder das Objekt und/oder der Dritte automatisiert gefahren ist oder automatisiert fahrfähig ist oder ob es Insassen enthält bzw. wie viele Insassen es enthält oder es kann ein jeweiliger kollisionsrelevanter Parameter ermittelt werden.
Wenn beispielsweise eine Kollision des Fahrzeugs im Wesentlichen in Fahrtrichtung mit einem Dritten droht, kann die Auswahl des zumindest einen Objekts aus mehreren erkannten Objekten aus der Umgebung des Fahrzeugs nach einer vorausbestimmten Abhängigkeit erfolgen. Die Auswahl des Objekts kann z.B. nach einer, insbesondere dynamischen, Priorisierung der Objekte erfolgen. Beispielsweise können mehrere Objekte mittels einer Entscheidungsmatrix und/oder einer Optimierungsfunktion abhängig von den ermittelten Informationen ausgewählt werden. Dabei kann z.B. eine resultierende Effektivität und/oder Konsequenz für unterschiedliche Objekte und/oder Parameter ausgeführt werden. Daraufhin wird eine Annäherung des Fahrzeugs an das Objekt und/oder eine Annäherung des Objekts an das Fahrzeug und/oder der Kontakt mit dem Objekt im Wesentlichen quer zu der Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgeführt.
Beispielsweise kann als ein qualitatives und/oder quantitatives Maß ermittelt und berücksichtigt werden: - eine Effektivität hinsichtlich der Minderung der drohenden Kollision, insbesondere der Reduktion der Wahrscheinlichkeit und/odereiner Konsequenz der drohenden Kollision; und/oder
- eine Effektivität hinsichtlich des Abbaus der kinetischen Energie des Fahrzeugs mittels des Objekts; und/oder
- eine Konsequenz eines, insbesondere zum hinreichenden Abbau der kinetischen Energie erforderlichen, Kontakts mit dem Objekt.
Daraufhin findet dann die Auswahl des zumindest einen Objekts und/oder zumindest eines Parameters der ersten Phase, eines Parameters der zweiten Phase und/oder des Kontakts mit dem Objekt, in Abhängigkeit von den ermittelten Informationen, statt.
Dabei kann es sich um (zueinander) alternative bzw. sich gegenseitig ausschließende Objekte und/oder Aktionen, insbesondere Arten der Aktionen, und/oder Varianten von Objekten und Aktionen handeln.
Vorteilhafterweise wird für die ausgewählte Aktion, die mit dem Fahrzeug in Bezug auf das mindestens eine Objekt und/oder die mit dem mindestens einen Objekt in Bezug auf das Fahrzeug ausführbar ist, ein Parameter derart bestimmt oder angepasst, dass ein Maß des Schadens an dem Fahrzeug, an dem mindestens einen Dritten und/oder an dem mindestens einen Objekt, insbesondere gegenüber einem potenziellen Schaden der aus der ermittelten oder prädizierten Situation folgen würde, verringert oder minimiert wird.
Vorteilhafterweise wird die Aktion ausgewählt aus einer Anzahl an möglichen Aktionen, die zumindest die folgenden Aktionen umfasst:
- Abbau der kinetischen Energie des Fahrzeugs, insbesondere Anhalten des Fahrzeugs, durch einen physikalischen Kontakt, insbesondere durch Reibung, mit dem mindestens einen Objekt;
- Veränderung der Bewegungstrajektorie des Fahrzeugs durch einen physikalischen Kontakt mit dem mindestens einen Objekt, insbesondere durch die Einwirkung durch das mindestens eine Objekt;
- Steuern, insbesondere Regeln, der Längsführung des Fahrzeugs und/oder des mindestens einen Objekts, wobei eine Auswahl einer Kontaktstelle zwischen dem Fahrzeug und dem mindestens einen Objekt für einen im Wesentlichen quer zu der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs und/oder des mindestens einen Objekts auszuführen;
- Steuern, insbesondere Regeln, eines Annäherns des Fahrzeugs an das mindestens eine Objekt und/oder des mindestens einen Objekts an das Fahrzeug, insbesondere eines Veranlassene einer Querführung des Fahrzeugs zu dem mindestens einen Objekt und/oder des mindestens einen Objekts zu dem Fahrzeug;
- den Kontakt des Fahrzeugs mit dem mindestens einen Objekt erfolgt;
- Ausrichten des Fahrzeugs durch einen physikalischen Kontakt mit dem mindestens einen Objekt, insbesondere durch die Einwirkung durch das mindestens eine Objekt, wobei das Ausrichten in Relation zu einer Fahrtrichtung und/oder zu einer Spurmarkierung und/oder zu dem mindestens einen Dritten und/oder von dem mindestens einen Dritten ausgeführt wird;
- Andrücken des Fahrzeugs mittels des mindestens einen Objekts, an ein weiteres Objekt, insbesondere ein weiteres Fahrzeug oder eine Leitplanke;
Herausschlagen des Fahrzeugs mittels einer Einwirkung durch das mindestens eine Objekt, insbesondere mittels einer herbeigeführten Kollision durch das mindestens eine Objekt; vorzugsweise wird das Herausschlagen durch ein quer zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs gesteuertes Objekt bewirkt.
Herausschieben des Fahrzeugs aus einer gefährlichen Lage, beispielsweise aus einer Kreuzung, insbesondere wenn das Fahrzeug gefährdet ist oder einen Dritten zumindest potenziell gefährdet;
- Ausführen einer, insbesondere gesteuerten und/oder im Voraus berechneten, Kollision des Fahrzeugs und/oder des mindestens einen Objekts zu Gunsten des mindestens einen Dritten;
- Steuern des Fahrzeugs zu dem Objekt derart, dass in einer ersten Phase eine, insbesondere beschleunigte, Annäherung an das Objekt, in einer zweiten Phase eine, insbesondere verlangsamte, Annäherung an das Objekt und in einer dritten Phase ein Kontakt mit dem Objekt ausgeführt wird.
Mit anderen Worten kann das Verfahren eine Auswahl von einer von den beschriebenen Aktionen, insbesondere Interaktionen, umfassen. Dies kann abhängig von dem ermittelten bzw. prädizierten Parameter der Situation und/oder von einem prädizierten Maß des Nachteils und/oder Maß des Vorteils erfolgen.
Dabei kann der zumindest eine Parameter der einen oder mehreren der beschriebenen Aktionen, insbesondere Interaktionen, derart bestimmt und/oder während der Ausführung dieser Aktionen, einmal oder bevorzugt mehrmals, angepasst werden, so dass ein Schaden an dem Dritten verringert und/oder ein Vorteil für den Dritten erhöht wird.
Beim Steuern des Annäherns des Objekts an das Fahrzeug kann eine gesteuerte, insbesondere geregelte, Querführung des Objekts an das Fahrzeug, insbesondere ein Veranlassen einer Querführung des Fahrzeugs zu dem Objekt und/oder des Objekts zu dem Fahrzeug, auch während des physikalischen Kontakts ausgeführt werden.
Als (jeweilige) Bewegungsrichtung ist insbesondere die Bewegungsrichtung vor dem Auftritt oder Erkennen der Situation zu verstehen. Beispielsweise kann das Objekt derart, insbesondere in Relation zu seiner bisherigen Bewegung oder Bewegungsplanung, (vor)beschleunigt bzw. (vor)gebremst werden, dass sich eine geeignete, insbesondere einem erhöhten Vorteil und/oder verringerten Nachteil entsprechende, Kontaktstelle für das Fahrzeug und/oder das Objekt erreichbar gemacht wird.
Die eine oder mehrere Aktionen, die mit dem Fahrzeug in Bezug auf das Objekt und/oder die mit dem Objekt in Bezug auf das Fahrzeug ausführbar sind, können in bestimmte Arten der Aktionen eingeteilt werden. Diese Arten der Aktionen können sich jeweils durch bestimmte Muster auszeichnen. Beispielsweise ist eine Art der Aktion durch ein bestimmtes, insbesondere im Verfahren erkanntes bzw. erkennbares Muster, z.B. ein Muster der Anordnung und/oder der Bewegung von betroffenen Verkehrsteilnehmern, gekennzeichnet und/oder von weiteren Arten der Aktionen unterscheidbar. Das Verfahren kann eine Unterscheidung derartiger Muster und/oder eine Entscheidung für ein von mehreren, insbesondere zueinander alternativen bzw. sich gegenseitig vervollständigenden und/oder ausschließenden, Mustern umfassen.
Beispielsweise kann das Verfahren eine Auswahl von einer von den beschriebenen Aktionen bzw. Interaktionen umfassen. Dies kann abhängig von dem ermittelten bzw. prädizierten Parametern der Situation und/oder von einem prädizierten Maß des Nachteils und/oder Maß des Vorteils erfolgen.
Dabei kann der zumindest eine Parameter der einen oder mehreren der beschriebenen Aktionen bzw. Interaktionen derart bestimmt und/oder während der Ausführung dieser Aktionen einmal, bevorzugt mehrmals, derart angepasst werden, dass ein Schaden an dem
TI Dritten verringert und/oder ein Vorteil für den Dritten erhöht wird. Dies kann insbesondere auch dann erfolgen, wenn ein Dritter im Stande ist, auf das Fahrzeug aufzufahren.
Vorteilhafterweise werden mehrere der möglichen Aktionen miteinander verglichen und die Aktion ausgewählt, die das geringste Maß des Schadens an dem Fahrzeug, an dem mindestens einen Dritten und/oder an dem mindestens einen Objekt, insbesondere gegenüber einem potenziellen Schaden der aus der ermittelten oder prädizierten Situation folgen würde, aufweist.
Vorteilhafterweise werden das Auswählen des mindestens einen Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder des mindestens einen Dritten und das Auswählen einer Aktion, die mit dem Fahrzeug in Bezug auf das mindestens eine Objekt und/oder die mit dem mindestens einen Objekt in Bezug auf das Fahrzeug ausführbar ist, ausgeführt bevor die bestimmte, insbesondere einen bestimmten Grad der Kritikalität überschreitende, Situation auftritt oder auftreten würde.
Beispielsweise werden das Auswählen des mindestens einen Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder des mindestens einen Dritten und das Auswählen einer Aktion, die mit dem Fahrzeug in Bezug auf das mindestens eine Objekt und/oder die mit dem mindestens einen Objekt in Bezug auf das Fahrzeug ausführbar ist, im normalen, laufenden Fährbetrieb, insbesondere zyklisch und/oder basierend auf einer vorausbestimmten Bedingung gesteuert. Die entsprechenden Daten, kennzeichnend zumindest ein ausgewähltes Objekt und/oder eine Art der Aktion oder eine Aktion, können, insbesondere laufend, gespeichert und/oder aktualisiert werden. Dies kann mittels eines, z.B. durch eine vorausbestimmte Bedingung gesteuerten, Schritts des Verfahrens erfolgen. Alternativ kann dies mittels eines entsprechend eingerichteten Speicherbereichs, insbesondere eines Ringspeichers, erfolgen.
Die Bedingung zur Ausführung einer oder mehreren beschriebenen Schritte kann ein Anstieg eines Risikos sein, wobei das Risiko wesentlich niedriger ist, als ein Risiko, bei dem eine Aktion auszuführen ist. Erst beim Erkennen der zumindest einen bestimmten Situation und/oder einen bestimmten Grad der Kritikalität überschreitenden Situation kann die Aktion mit dem Objekt, insbesondere abhängig von den gespeicherten Daten, ausgeführt werden.
Mit anderen Worten kann beim erfindungsgemäßen Verfahren ständig eine „Bumsmöglichkeit“ gesucht werden, auch ohne, dass eine kritische Situation vorliegt. Vorteilhafterweise liegen dann bei einem, typischerweise kurzfristigen, Auftritt einer bestimmten und/oder einen bestimmten Grad der Kritikalität überschreitenden Situation die Daten bereits vor. Beispielsweise werden vergleichsweise aufwändige bzw. langsam ausführbare Schritte bzw. Teile der Schritte des Verfahrens vorab und/oder wenn das Risiko noch gering ist ausgeführt. Dadurch ist eine Ressourceneinsparung erst möglich.
Vorteilhafterweise erfolgen das Auswählen einer Aktion und/oder das Bestimmen oder Anpassen eines Parameters der Aktion, die mit dem Fahrzeug in Bezug auf das mindestens eine Objekt und/oder die mit dem mindestens einen Objekt in Bezug auf das Fahrzeug ausführbar ist, in Abhängigkeit von einer Bedienhandlung eines Nutzers des Fahrzeugs und/oder eines Nutzers des mindestens einen Objekts, wobei insbesondere die Bedienhandlung des Nutzers des Fahrzeugs und/oder des Nutzers des mindestens einen Objekts und/oder ein Ausbleiben eines Widerspruchs zu der Aktion kennzeichnend sind für ein Einverständnis mit der Aktion.
Dabei kann die Bedienhandlung des Nutzers des Fahrzeugs und/oder des Nutzers des Objekts auch aus einer Entfernung, z.B. ferngesteuert, erfolgen. Beispielsweise führt ein Betreiber bzw. Dispatcher eines zumindest teilweise autonom fahrenden Objekts, z.B. eines LKWs ohne Insassen, aus der Entfernung, sozusagen ferngesteuert, die Bedienhandlung aus. Beispielsweise kann daraufhin bzw. erst daraufhin die Aktion bzw. Interaktion des Fahrzeugs und/oder des Objekts ausgeführt werden.
Insbesondere kann im Verfahren eine Interpretation einer Handlung des Nutzers des Fahrzeugs, insbesondere in Bezug auf die Querführung des Fahrzeugs, ausgeführt werden. Beispielsweise kann auf eine durch einen Lenkhandhabe (Lenkrad, Joystick, etc.) durch den Nutzer gegebene Richtung ein Objekt angesteuert bzw. gesteuert werden. Beispielsweise kann eine Handlung des Nutzers hinsichtlich ihrer Ausführung (überproportional) verstärkt und/oder beschleunigt und/oder geschwächt und/oder verlangsamt werden. Beispielsweise kann eine Relativgeschwindigkeit der Annäherung zu dem Objekt beschleunigt und zu dem Moment des physikalischen Kontakts verlangsamt werden.
Das Einverständnis und/oder kein Wiederspruch zu der Aktion Nutzers des Fahrzeugs und/oder des Nutzers des Objekts kann z.B. darin bestehen, dass von dem Fahrer, Nutzer bzw. Dispatcher keine Bedienhandlung die Aktion verhindert bzw. der Aktion widerspricht.
Beispielsweise kann die Einleitung und/oder Ausführung der einen oder mehreren der Phasen einer Aktion bzw. Interaktion abhängig, insbesondere nur dann, ausführbar sein, wenn eine jeweilige Handlung des Nutzers des Fahrzeugs erkannt und/oder interpretiert wird, und/oder abhängig von einem Parameter der Einheit zum Ausführen zumindest teilweise automatisierten Fahrens ausgeführt werden. Vorteilhafterweise werden bei der Aktion, bei der das Fahrzeug zu dem Objekt derart gesteuert wird, dass in einer ersten Phase eine, insbesondere beschleunigte, Annäherung an das Objekt, in einer zweiten Phase eine, insbesondere verlangsamte, Annäherung an das Objekt und einer dritten Phase ein Kontakt mit dem Objekt ausgeführt werden, die erste Phase, die zweite Phase und/oder die dritte Phase in Abhängigkeit von der Bedienhandlung des Nutzers des Fahrzeugs und/oder einer Einheit zum Ausführen zumindest teilweise automatisierten Fahrens ausgeführt.
Vorteilhafterweise erfolgt das Auswählen einer Aktion, die mit dem Fahrzeug in Bezug auf das mindestens eine Objekt und/oder die mit dem mindestens einen Objekt in Bezug auf das Fahrzeug ausführbar ist, in Abhängigkeit von einer Antwort des mindestens einen Objekts auf eine, insbesondere von dem mindestens einen Dritten und/oder von dem Fahrzeug und/oder von einer Infrastrukturvorrichtung, versendete Anfrage.
Beispielsweise kann die Anfrage ein SOS-Ruf des Fahrzeugs, des Objekts und/oder der Infrastrukturvorrichtung sein. Beispielsweise werden Objekte bevorzugt, die einverstanden sind, zumindest eine Aktion auszuführen. Dabei kann ein besser kalkulierbares Risiko eingegangen werden.
Vorteilhafterweise werden ein Maß eines Nachteils und/oder ein Maß eines Vorteils prädiziert: in Bezug auf die ermittelte oder prädizierte Situation ohne eine Ausführung der zumindest einen Aktion;
- für zumindest zwei der Objekte aus der Umgebung des Fahrzeugs und/oder aus der Umgebung des mindestens einen Dritten;
- für zumindest zwei der Aktionen, insbesondere Aktionen mit Beteiligung von jeweils unterschiedlichen Objekten;
- für eine oder mehrere Varianten der Aktionen, insbesondere unterschiedliche Arten der Aktionen, und/oder Aktionen mit unterschiedlichen Objekten; in Bezug auf einen Abgleich des jeweils ermittelten Maßes des Nachteils und/oder des Maßes des Vorteils; in Bezug auf das Auswählen des mindestens einen Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder des mindestens einen Dritten und das Auswählen einer Aktion, die mit dem Fahrzeug in Bezug auf das mindestens eine Objekt und/oder die mit dem mindestens einen Objekt in Bezug auf das Fahrzeug ausführbar ist; in Bezug auf das Bestimmen oder Anpassen eines Parameters einer Aktion in Abhängigkeit von ermittelten Informationen.
Vorteilhafterweise werden der bestimmte oder angepasste Parameter während der Ausführung der Aktion, insbesondere während des physikalischen Kontakts zwischen dem Fahrzeug und dem mindestens einen Objekt gesteuert oder geregelt.
Es kann ein Parameter der Längsführung des Fahrzeugs und/oder des Objekts gesteuert oder geregelt werden. Es kann ein Parameter der Querführung des Fahrzeugs und/oder des Objekts gesteuert oder geregelt werden. Insbesondere kann ein Parameter der Querführung des Fahrzeugs und/oder des Objekts in einer bestimmten Abhängigkeit von dem Parameter der Querführung des Fahrzeugs und/oder des Objekts gesteuert oder geregelt werden.
Für die oben beschriebene Erfindung mit ihren Ausführungsformen ergeben sich folgende stichpunktartig Vorteile: eine Lösung für mehrere bis dato (innerhalb des Fahrzeugs) ungelöste Probleme, speziell beim hochautomatisierten Fahren (HAF); es könnten dadurch Fälle gelöst werden, die ansonsten das gesamte Geschäftsmodell des automatisierten Fahrens zum Scheitern bringen könnten. eine geringere Schadensbilanz;
Rettung von Menschenleben;
Wettbewerbsvorteil für den Betreiber solcher Fahrzeuge; ein HAF-Fahrzeug kann (entgegen seinem Ruf) sogar unbeteiligte Dritte retten;
Reiben und/oder Andocken statt Schlagen; im Gegensatz zu einem Crash ist der Ablauf der Aktion bzw. der Aktionen (dynamisch) steuerbar; auch eine Anwendung bei einer hohen Geschwindigkeit möglich; spart eine gefährliche und teure Auslösung von Airbags bzw. sonstiger Rückhaltesysteme;
Sicherheit für den Betrieb der Funktionen automatisiert und/oder ferngesteuert fahrbarer Fahrzeuge; - dadurch können künftig denkbare gesetzliche Anforderungen bzw. Homologationskriterien für automatisiert und/oder ferngesteuert fahrbare Fahrzeuge erfüllt werden;
- gewaltige Kosteneinsparung, wenn dadurch geringere Sicherheitsanforderungen (z.B. ASIL oder dergleichen) an sicherheitsrelevante teure Fahrzeugkomponenten für HAF resultieren;
Beherrschbarkeit für unberechtigt betriebene, außer Kontrolle geratene Fahrzeuge und/oder Nutzer;
- ein sicherer Zustand des Fahrzeugs, ggf. Wiederstabilisierung und/oder ggf. eine Weiterfahrt möglich;
- Abbau von Bedenken in der Öffentlichkeit gegen automatisierte Fahrzeuge.
In einem weiteren Beispiel kann das Objekt das Fahrzeug sein und das Fahrzeug das Objekt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1a-1d zeigen schematisch Teilschritte des Verfahrens zur Handhabung einer Situation betreffend ein Fahrzeug und/oder einen Dritten.
Fig. 1a zeigt eine möglicherweise zum Crash führende Situation für drei verschiedene Fahrzeuge 1, T und 2 sowie ein Motorrad 3. Eine Leitplanke ist mit 2‘ bezeichnet.
Zumindest Fahrzeug 1 und 2 sind automatisiert fahrbare Fahrzeuge. Für automatisiert gefahrene Fahrzeuge ist das beschriebene Verfahren besonders vorteilhaft, weil solche Fahrzeuge bestimmte Effekte aufweisen können, die sonst schwer beherrschbar sind, und weil der Nutzer (in bestimmten Fällen) gar nicht im Fahrzeug ist oder nicht fahrbereit bzw. reaktionsfähig ist. Um die Fortbewegung des Fahrzeugs 1 zu beherrschen, insbesondere um seine Geschwindigkeit schneller abzubauen, als es eine Bremsung (mit maximal möglichen 0,9 m/s2) ermöglicht, erfolgt eine Auswahl eines Objekts 2, 2‘. Dies erfolgt, um den Schaden an dem in dieser konkreten Situation besonders gefährdeten Motorrad 3 zu verringern. Dabei wird eine steuerbare, insbesondere regelbare, Interaktion mit einer Leitplanke 2‘ und/oder mit dem Fahrzeug 2 vorausberechnet und automatisch verglichen.
Die Auswahl des Objekts 2, 2‘ erfolgt abhängig davon, ob sich eine entsprechende Datenverbindung und/oder eine automatische Vereinbarung mit dem automatisiert fahrbaren Fahrzeug 2 gelingt.
Das Verfahren kann alternativ auch ohne eine prädizierte Kollision ausgeführt werden, z.B. falls das automatisiert fahrende Fahrzeug 1 ein technisches Problem bekommt und/oder der Fahrer die Fahrzeugführung nicht übernimmt und/oder ein wichtiger Sensor ausfällt.
Figur 1b beschreibt eine Möglichkeit, wie mit Mitteln des Fahrzeugs 2 eine kritische Situation des Fahrzeugs 1 und/oder eine mögliche Gefährdung eines Dritten 3 durch das Fahrzeug 1 erkannt oder prädiziert werden. Mit anderen Worten kann das Fahrzeug 2 ein Problem der Fahrzeuge 1 und/oder 3 erkennen oder prädizieren. Die Planung der Bewegung oder die Bewegung des Fahrzeugs 2 wird verändert (z.B. gesteuert oder geregelt), um die Situation zu entschärfen, insbesondere um ein Maß des Schadens zu verringern und/oder das Maß des Vorteils (z.B. Überlebenschance und/oder Handlungsfreiheit für den Dritten) zu erhöhen.
In der in Fig. 1b gezeigten Situation wechselt das Fahrzeug 2 die Spur, um vor dem Fahrzeug 1, insbesondere zwischen das Fahrzeug 1 und das Motorrad 3 zu fahren bzw. einzuscheren. Beispielsweise beschleunigt das Fahrzeug 2, um das Fahrzeug 1 zu überholen. Dann schert das Fahrzeug 2 ein, um vor dem Fahrzeug 1 zu fahren. Dann bremst das Fahrzeug 2 ab, insbesondere derart, dass die Distanz zum Fahrzeug 1 sich zuerst schnell und dann langsam verändert, um einen Crash zu verhindern. Danach erfolgt eine, insbesondere geregelte, Bremsung des Fahrzeugs 2, bei der auch das Fahrzeug 1 sozusagen „aufgefangen“ wird.
Besonders bevorzugt wird eine Bremsleistung des Fahrzeugs 2 derart gesteuert oder geregelt, insbesondere über zumindest zwei der Räder des Fahrzeugs 2 aufgeteilt, dass die Bewegung des Fahrzeugs 1 innerhalb bestimmter Grenzen gehalten wird. Mit anderen Worten kann das Objekt 2 das „angedockte“ Fahrzeug 1 sozusagen balancieren. Dabei kann seine Bewegung (statt unkontrolliert) zumindest teilweise durch das Fahrzeug 2 kontrolliert oder mitkontrolliert werden. Figur 1c beschreibt die Situation, dass das Fahrzeug 1 und/oder das Motorrad 3 erkannt oder prädiziert werden. Daraufhin wird (insbesondere nur) Fahrzeug 2 veranlasst, das Fahrzeug 1 anzuhalten, auszurichten und/oderzu beherrschen. Dabei kann das Fahrzeug 2, insbesondere mittels eines entsprechenden Signals vom Fahrzeug 1, vom Motorrad 3, aus einer Infrastrukturvorrichtung (z.B. von einer Autobahnbrücke), und/oder mit eigenen Mitteln (Sensoren, Recheneinheit) veranlasst werden, das Fahrzeug 1 anzuhalten, auszurichten und/oder zu beherrschen. Alternativ oder zusätzlich kann dieses (sozusagen als ein „Bodyguard“) eingesetzt werden, um das Motorrad 3 zu schützen.
Insbesondere kann es sich bei dem Fahrzeug 2 um ein Fahrzeug ohne Insassen bzw. leer fahrendes Fahrzeug handeln. Somit können menschliche Opfer vermieden werden.
In einem weiteren (nicht gezeigten) Beispiel kann das Fahrzeug 2 das Fahrzeug 1, insbesondere auf einer gesteuerten oder geregelten Art und Weise, an die Leitplanke 2‘ drücken.
In den Situationen, die in Fig. 1b und 1c beschrieben sind, muss das Fahrzeug 1 , quasi das Fahrzeug, welches das Problem hat oder das Problem verursacht hat oder dabei ist ein Problem zu verursachen, an sich kein automatisiert fahrbares Fahrzeug sein. Es kann ein normales manuell fahrbares Fahrzeug, ein aktuell nicht automatisiert gefahrenes Fahrzeug oder ein von einem Problem betroffenes (z.B. außer Kontrolle geratenes automatisiert fahrbares Fahrzeug) sein. Beispielsweise kann das Fahrzeug 2 dazu genutzt werden, ein Problem anderer Verkehrsteilnehmer z.B. von Fahrzeug 1 und/oder von Motorrad 3, insbesondere ein Problem zwischen diesen Verkehrsteilnehmern, zu beherrschen (lösen, entschärfen, Konsequenzen verringern). Insbesondere ist das Fahrzeug 2 von der erkannten bzw. prädizierten Situation nicht unmittelbar betroffen.
In der in Fig. 1d dargestellten Situation können die Fahrzeuge 1 und 2 zu einem, insbesondere im Wesentlichen seitlichen, Kontakt gebracht werden. Dabei kann das Fahrzeug 1 besonders schnell angehalten, ausgerichtet und/oder beherrscht werden. Mit anderen Worten können die Fahrzeuge 1 und 2, insbesondere in einer (untereinander und/oder mittels einer Infrastrukturvorrichtung) koordinierten Art und Weise, eine Schneepflug-Figur ausführen.
Dies kann auch im Falle einer zumindest teilweisen Fahrunfähigkeit des (etwaigen) menschlichen Fahrers, eines Ausfalls der Sensoren, Recheneinheit und/oder anderer Mittel des Fahrzeugs 1 erfolgen. Beispielsweise kann ein Steuern des Fahrzeugs 1 durch das Fahrzeug 2, die Steuerung des Fahrzeugs 2 durch das Fahrzeug 1 , und/oder eine Steuerung des Fahrzeugs 1 und/oder des Fahrzeugs 2 durch eine Infrastrukturvorrichtung (z.B. Backend und/oder eine Vorrichtung umfassend einen Sensor auf einer Autobahnbrücke, etc.) ausgeführt werden.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Handhabung einer Situation betreffend ein Fahrzeug (1) und/oder einen Dritten (3), umfassend:
Ermitteln oder Prädizieren einer kritischen Situation betreffend das Fahrzeug (1) und/oder mindestens einen Dritten (3); und
Erkennen mindestens eines Objekts (2, 2‘) in der Umgebung des Fahrzeugs (1) und/oder des mindestens einen Dritten (3); und
Steuern des Fahrzeugs (1) und/oder des mindestens einen Dritten (3) zu dem Objekt (2, 2‘) oder Steuern des mindestens einen Objekts (2, 2‘) zu dem Fahrzeug (1) und/oder dem mindestens einen Dritten (3) derart, dass o in einer ersten Phase eine, insbesondere vergleichsweise schnelle oder beschleunigte, Annäherung zwischen dem Fahrzeug (1) und/oder dem mindestens einen Dritten (3) und dem mindestens einen Objekt (2, 2‘), ausgeführt wird; o in einer zweiten Phase eine, insbesondere vergleichsweise langsame oder verlangsamte, Annäherung zwischen dem Fahrzeug (1) und/oder dem mindestens einen Dritten (3) und dem mindestens einen Objekt (2, 2‘), ausgeführt wird; und o in der dritten Phase ein Kontakt zwischen dem Fahrzeug (1) und/oder dem mindestens einen Dritten (3) und dem mindestens einen Objekt (2, 2‘) ausgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die kritische Situation eine drohende Kollision des Fahrzeugs (1) mit einem Kollisionsobjekt betrifft und das Objekt (2, 2‘) sich von dem Kollisionsobjekt unterscheidet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei dem Objekt (2, 2‘) um ein weiteres, insbesondere sich im Wesentlichen in dieselbe Richtung wie das Fahrzeug (1) und/oder der Dritte (3) bewegendes, Fahrzeug handelt.
4. Verfahren einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Phase, die zweite Phase und/oder die dritte Phase in Abhängigkeit von einer Bedienhandlung des Nutzers des Fahrzeugs (1) und/oder einer Einheit zum Ausführen zumindest teilweise automatisierten Fahrens des Fahrzeugs (1) und/oder einer Einheit zum Ausführen zumindest teilweise automatisierten Fahrens des Objekts
(2) ausgeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die erste Phase, die zweite Phase und/oder die dritte Phase in Abhängigkeit von einer Interpretation der Bedienhandlung des Nutzers des Fahrzeugs (1), insbesondere einer Anforderung einer Querführung des Fahrzeugs (1) ausgeführt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Phase, die zweite Phase und/oder die dritte Phase auf das Erkennen oder Prädizieren einer Entschärfung der kritischen Situation betreffend das Fahrzeug (1) und/oder mindestens den einen Dritten (3) hin beendet werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erkennen des mindestens einen Objekts (2, 2‘) in der Umgebung des Fahrzeugs (1) ein Ermitteln der Eignung des Objekts (2, 2‘) zur Ausführung eines
Kontakts und/oder ein Auswählen eines von zumindest zwei Objekten (2, 2‘) aus der Umgebung des Fahrzeugs umfasst.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der dritten Phase eine seitliche Druckkraft an zumindest einer Kontaktstelle zwischen dem Fahrzeug (1) und dem Objekt (2, 2‘) erzeugt wird, wobei die seitliche Druckkraft nach einer bestimmten Zeitfunktion, insbesondere in bestimmten Pulsen oder in dynamisch steuerbaren Pulsen, erzeugt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei sich die Kraft einmal in einem Zeitraum von 0,1 bis 0,5 Sekunden, bevorzugt in einem Zeitraum von 0,51 bis 1,0 Sekunden und besonders bevorzugt in einem
Zeitraum von 1,1 bis 3 Sekunden verändert.
10. System zur Handhabung einer Situation betreffend ein Fahrzeug (1) und/oder einen Dritten (3), wobei das System eine Steuereinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
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