DE102013213216A1

DE102013213216A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs in einer Engstelle

Info

Publication number: DE102013213216A1
Application number: DE102013213216.6A
Authority: DE
Inventors: Yuefeng Ma; Folko Flehmig
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-01-08
Also published as: CN104276168A; US9428219B2; CN104276168B; US20150012182A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (200) zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs (100) in einer Engstelle (102). Das Verfahren (200) weist einen Schritt (202) des Einlesens, einen Schritt (204) des Auswertens und einen Schritt (206) des Bereitstellens auf. Im Schritt (202) des Einlesens wird eine Information (406) über einen befahrbaren Korridor (116) in der Engstelle (102), eine Information über eine aktuelle Trajektorie (118) des Fahrzeugs (100) in der Engstelle (102) und eine Information über ein momentan von dem Fahrer auf eine Lenkung (120) des Fahrzeugs (100) aufgebrachtes Lenkmoment (122) eingelesen. Im Schritt (204) des Auswertens werden die Informationen (406) über den Korridor (116), die Trajektorie (118) und das Lenkmoment (122) unter Verwendung von bekannten Abmessungen (408) des Fahrzeugs (100) ausgewertet, um eine voraussichtliche Verletzung (124) des Korridors (116) durch zumindest einen Teil des Fahrzeugs (100) zu erkennen. Im Schritt (206) des Bereitstellens wird ein Steuersignal (410) für ein, dem Lenkmoment (122) entgegenwirkendes Gegenmoment (128) bereitgestellt, wenn die Verletzung (124) erkannt wird, um den Fahrer beim Vermeiden der Verletzung (124) zu unterstützen.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs in einer Engstelle, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Wenn eine Fahrbahn durch Hindernisse verengt ist, kann ein Fahrer eines Fahrzeugs Schwierigkeiten dabei haben, ein Fahrzeug sicher durch die resultierende Engstelle zu führen.
Die DE 10 2011 082 475 A1 beschreibt ein Fahrerassistenzsystem zur Unterstützung eines Fahrers in kollisionsrelevanten Situationen.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs in einer Engstelle, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Ein Fahrer eines Fahrzeugs kann in einer Engstelle durch eine falsche Lenkbewegung eine Kollision mit beispielsweise einer Fahrbahnbegrenzung oder einem anderen Fahrzeug verursachen.
Durch ein Erfassen der Lenkbewegung und ein Überprüfen, ob das Fahrzeug als Resultat der Lenkbewegung voraussichtlich vorbestimmte räumliche Grenzen verletzen wird, kann im Gefährdungsfall ein der Lenkbewegung entgegengesetztes Gegenmoment auf die Lenkung aufgebracht werden. Der Fahrer kann durch das Gegenmoment gewarnt werden. Die Lenkbewegung kann durch das Gegenmoment korrigiert werden. Durch die Korrektur kann die Verletzung der Grenzen vermieden werden.
Durch den hier vorgestellten Ansatz kann der Fahrer beim Fahren innerhalb der Engstelle unterstützt werden, ohne dabei bevormundet zu werden, da erst eingegriffen wird, wenn eine bevorstehende Kollision erkannt wird. Es kann auch schon eingegriffen werden, wenn ein vorbestimmter Sicherheitsabstand zu einem Objekt durch die Lenkbewegung unterschritten würde.
Es wird ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs in einer Engstelle vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Einlesen einer Information über einen befahrbaren Korridor in der Engstelle, einer aktuellen Trajektorie des Fahrzeugs in der Engstelle und eines momentan von dem Fahrer auf eine Lenkung des Fahrzeugs aufgebrachten Lenkmoments;
Auswerten der Information über den Korridor, der Trajektorie und des Lenkmoments unter Verwendung von bekannten Abmessungen des Fahrzeugs, um eine voraussichtliche Verletzung des Korridors durch zumindest einen Teil des Fahrzeugs zu erkennen; und
Bereitstellen eines Steuersignals für ein, dem Lenkmoment entgegenwirkendes Gegenmoment, wenn die Verletzung erkannt wird, um den Fahrer beim Vermeiden der Verletzung zu unterstützen.
Unter einem Fahrzeug kann insbesondere ein Straßenfahrzeug verstanden werden. Eine Engstelle kann ein Abschnitt einer Straße bzw. Fahrspur sein, der gegenüber einem Straßenverlauf bzw. Fahrspurverlauf eine verringerte Breite aufweist. Dabei kann eine Engstelle erkannt werden, wenn die Breite der Engstelle größer ist, als eine Breite des Fahrzeugs. Unter Ausführung des Verfahrens kann der Fahrer des Fahrzeugs bei der Fahraufgabe des Durchfahrens einer Engestelle unterstützt werden. Die Engstelle kann zumindest einseitig durch ein Hindernis definiert sein, zu dem ein Sicherheitsabstand eingehalten werden soll. Die Engstelle kann durch eine Erfassungseinrichtung erfasst werden. Die Erfassungseinrichtung oder eine Überwachungseinrichtung kann zu seitlichen Hindernissen den Sicherheitsabstand festlegen und einen verbleibenden Streifen der Straße bzw. Fahrbahn als befahrbaren Korridor definieren. Eine aktuelle Trajektorie kann eine Bewegungsbahn des Fahrzeugs auf der Straße bzw. Fahrspur sein, auf der sich das Fahrzeug momentan bewegt. Ein Lenkmoment kann ein Drehmoment sein, das auf die Lenkung des Fahrzeugs durch den Fahrer aufgeprägt wird. Eine Verletzung des Korridors kann ein zu erwartendes Überschreiten von Begrenzungen des Korridors durch zumindest einen Bestandteil des Fahrzeugs sein. Dabei kann beispielsweise auch ein abstehendes Fahrzeugteil, wie ein Außenspiegel, die Verletzung verursachen. Ein Gegenmoment kann durch einen Motor oder Aktor in der Lenkung bereitgestellt werden.
Im Schritt des Auswertens kann eine zukünftige Trajektorie des Fahrzeugs unter Verwendung der aktuellen Trajektorie, des Lenkmoments und den Abmessungen des Fahrzeugs bestimmt werden. Die zukünftige Trajektorie kann mit dem Korridor verglichen werden, um die Verletzung zu erkennen. Eine zukünftige Trajektorie kann geschätzt werden. Eine Wahrscheinlichkeit der zukünftigen Trajektorie kann bei der Bewertung der Verletzung berücksichtigt werden.
Das Verfahren kann einen Schritt des Ermittelns einer Größe und alternativ oder ergänzend einer Richtung des Gegenmoments unter Verwendung des Korridors und der zukünftigen Trajektorie aufweisen. Im Schritt des Bereitstellens kann das Steuersignal unter Verwendung der Größe und/oder der Richtung bereitgestellt werden. Wenn nur ein geringer Eingriff zur Korrektur des Lenkmoments erforderlich ist, um die Verletzung abzuwenden, kann ein geringeres Gegenmoment bereitgestellt werden, als wenn ein großer Eingriff erforderlich ist.
Das Verfahren kann einen Schritt des Erfassens der Information über den Korridor aufweisen, wobei die Information unter Verwendung von Sensordaten zumindest eines Sensors des Fahrzeugs erfasst wird. Zumindest eine minimale Breite der Engstelle und alternativ oder ergänzend ein Verlauf der Engstelle werden in den Sensordaten erfasst, um die Information zu erhalten. Der Korridor kann auch direkt ermittelt werden. Dadurch kann das Verfahren besonders schnell reagieren.
Im Schritt des Erfassens kann zwischen statischen Objekten und dynamischen Objekten im Bereich der Engstelle unterschieden werden. Zu den statischen Objekten kann ein geringerer Sicherheitsabstand eingehalten werden, als zu dynamischen Objekten, um den Korridor zu definieren. Durch angepasste Sicherheitsabstände kann eine mögliche Veränderung von dynamischen Objekten berücksichtigt werden. Beispielsweise kann ein anderes Fahrzeug die Engstelle weiter verengen, während eine Fahrbahnbegrenzung unbeweglich ist. Deshalb kann näher an die Fahrbahnbegrenzung herangefahren werden, als an das andere Fahrzeug.
Über das Steuersignal kann das Gegenmoment graduell reduziert werden, wenn ein zum Vermeiden des Verletzens ausreichendes Korrekturmoment des Fahrers eingelesen wird. Ein graduell verändertes Gegenmoment kann ein Erschrecken des Fahrers verhindern.
Über das Steuersignal kann das Gegenmoment auf einen vorgegebenen Maximalwert begrenzt werden. Durch die Begrenzung kann der Fahrer bei Bedarf das Gegenmoment mit dem Lenkmoment überwinden, um bewusst einen schweren Unfall zu vermeiden, indem ein anderer Sicherheitsabstand unterschritten wird.
Weiterhin wird eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs in einer Engstelle vorgestellt, wobei die Vorrichtung die folgenden Merkmale aufweist:
eine Schnittstelle zum Einlesen einer Information über einen befahrbaren Korridor in der Engstelle, einer aktuellen Trajektorie des Fahrzeugs in der Engstelle und eines momentan von dem Fahrer auf eine Lenkung des Fahrzeugs aufgebrachten Lenkmoments;
eine Einrichtung zum Auswerten, die dazu ausgebildet ist, die Information über den Korridor, die Trajektorie und das Lenkmoment unter Verwendung von bekannten Abmessungen des Fahrzeugs auszuwerten, um eine voraussichtliche Verletzung des Korridors durch zumindest einen Teil des Fahrzeugs zu erkennen; und
eine Einrichtung zum Bereitstellen eines Steuersignals für ein, dem Lenkmoment entgegenwirkendes Gegenmoment, wenn die Verletzung erkannt wird, um den Fahrer beim Vermeiden der Verletzung zu unterstützen.
Die Vorrichtung ist dazu ausgebildet, die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Darstellung eines Fahrzeugs in einer Engstelle;
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs in einer Engstelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs in einer Engstelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
4 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs in einer Engstelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 in einer Engstelle 102. Das Fahrzeug 100 weist eine Vorrichtung 104 zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs 100 in der Engstelle 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf. Das Fahrzeug 100 befindet sich auf einer mehrspurigen Fahrbahn 106. Die Fahrspuren der Fahrbahn 106 sind durch eine Fahrbahnmarkierung 108 gekennzeichnet. Das Fahrzeug 100 befindet sich auf der linken Fahrspur. Auf der rechten Fahrspur befindet sich ein Lastkraftwagen 110. Der Lastkraftwagen 110 befindet sich zu weit links und verletzt die linke Spur. Der Lastkraftwagen 110 ragt von rechts über die Fahrbahnmarkierung 108 in die linke Spur. Links ist die linke Spur durch eine Barriere 112 begrenzt. Zwischen der Barriere 112 und dem Lastkraftwagen 110 befindet sich die Engstelle 102. Die Engstelle 102 ist breit genug, um sicher mit dem Fahrzeug 100 durch die Engstelle 102 zu fahren.
Die Vorrichtung 104 ist ausgebildet, um von einer Umfeldüberwachungseinrichtung 114 des Fahrzeugs 100 eine Information über einen befahrbaren Korridor 116 in der Engstelle 102 einzulesen. Der Korridor 116 ist durch einen Sicherheitsabstand zu dem Lastkraftwagen 110 und einen Sicherheitsabstand zu der Barriere 112 definiert. Dabei ist der Sicherheitsabstand zu dem Lastkraftwagen 110 größer, als zu der Barriere 112, da der Lastkraftwagen 110 als bewegliches Hindernis erkannt wird. Weiterhin ist die Vorrichtung 104 ausgebildet, um eine Information über eine aktuelle Trajektorie 118 des Fahrzeugs 100 von der Umfelderfassungseinrichtung 114 oder einem Navigationssystem des Fahrzeugs 100 einzulesen. Dazu liest die Vorrichtung 104 ein momentan von dem Fahrer auf eine Lenkung 120 des Fahrzeugs 100 aufgebrachtes Lenkmoment 122 ein. Die Vorrichtung 104 ist ausgebildet, um die Information über den befahrbaren Korridor 116, die Trajektorie 118 und das Lenkmoment 122 unter Verwendung von Abmessungen des Fahrzeugs 100 auszuwerten, um eine voraussichtliche Verletzung 124 des Korridors 116 bzw. der Sicherheitsabstände durch zumindest einen Teil des Fahrzeugs 100 zu erkennen. Dabei wird eine voraussichtliche Trajektorie 126 des Fahrzeugs 100 ermittelt. Die Verletzung 124 wird erkannt, wenn eine Außenkontur des Fahrzeugs 100 eine Begrenzung des Korridors 116 verletzen wird. Wenn eine voraussichtliche Verletzung 124 erkannt wird, stellt die Vorrichtung 104 ein Steuersignal für ein dem Lenkmoment 122 entgegenwirkendes Gegenmoment 128 bereit. Durch das Gegenmoment 128 wird der Fahrer dabei unterstützt, die voraussichtliche Trajektorie 126 zu korrigieren, bis keine Verletzung 124 mehr erkannt wird.
Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht eine schnelle Kompensation fehlerhafter Fahrerlenkmomente 122 in Engstellen 102.
Innerhalb von Engstellen 102, z. B. bei Baustellenmauern 112 oder nahen sich bewegenden Objekten 110 kann ein Fahrer eines Fahrzeugs 100 in Panik geraten. Dabei kann der Fahrer, statt vom Hindernis 110, 112 weg zu lenken, falsch reagieren und in die falsche Richtung auf das Hindernis 110, 112 zu lenken, sodass ein Unfall aus dem Fehler des Fahrers entstehen kann.
Fahrerassistenzsysteme wie z. B. Lane-Keeping-Support oder ein Engstellenassistent oder Baustellenassistent können Unfälle durch ungewolltes Spurverlassen oder Kollision mit seitlichen Fahrspurbegrenzungen 112 vermeiden, indem das Lenkmoment 122 der electric power steering EPS entsprechend angepasst wird.
Dabei kann die Position oder die Gierrate des Fahrzeugs 100 in einer Spur bzw. einem Korridor 116 eingeregelt werden.
Die Reaktion auf fehlerhaftes Fahrerverhalten durch einen Regelkreis über die Gierrate oder die Position ist strukturbedingt vergleichsweise langsam, da sich erst eine Gierrate bzw. eine fehlerhafte Fahrzeugposition aufgrund des fehlerhaften Lenkens des Fahrers aufbaut. Dies kann insbesondere in Engstellen nicht ausreichen.
Fehlerhaftes Fahrerlenkverhalten kann schneller als durch den Regelkreis über die Gierrate oder die Position ausgeregelt werden, wenn das Fahrerlenkmoment 122 aus dem in der EPS 120 gemessenen Torsionsstabmoment geschätzt wird und als entgegengesetztes Lenkmoment 128 über den EPS 120 Motor geregelt und gestellt wird. Dies geschieht, wenn über eine Umfeldsensorik eine hinreichend kritische Annäherung 124 an seitlichen oder vorausliegenden Objekten 110, 112 erkannt wird. Ein Ausführungsbeispiel der Systemstruktur ist in 3 dargestellt.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs in einer Engstelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren kann auf einer Vorrichtung ausgeführt werden, wie sie beispielsweise in 1 dargestellt ist. Das Verfahren 200 weist einen Schritt 202 des Einlesens, einen Schritt 204 des Auswertens und einen Schritt 206 des Bereitstellens auf.
Im Schritt 202 des Einlesens wird eine Information über einen befahrbaren Korridor in der Engstelle eingelesen. Weiterhin werden im Schritt 202 des Einlesens eine aktuelle Trajektorie des Fahrzeugs in der Engstelle und ein momentan von dem Fahrer auf eine Lenkung des Fahrzeugs aufgebrachtes Lenkmoment eingelesen. Im Schritt 204 des Auswertens werden die Informationen über den Korridor, die Trajektorie und das Lenkmoment unter Verwendung von bekannten Abmessungen des Fahrzeugs ausgewertet, um eine voraussichtliche Verletzung des Korridors durch zumindest einen Teil des Fahrzeugs zu erkennen. Im Schritt 206 des Bereitstellens wird ein Steuersignal für ein, dem Lenkmoment entgegenwirkendes Gegenmoment bereitgestellt, wenn die Verletzung erkannt wird, um den Fahrer beim Vermeiden der Verletzung zu unterstützen.
In einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 204 des Auswertens eine zukünftige Trajektorie des Fahrzeugs unter Verwendung der aktuellen Trajektorie, des Lenkmoments und den Abmessungen des Fahrzeugs bestimmt. Die zukünftige Trajektorie wird mit dem Korridor verglichen, um die Verletzung zu erkennen. Die zukünftige Trajektorie repräsentiert einen Fahrschlauch, den das Fahrzeug voraussichtlich durchfahren wird, wenn das Lenkmoment konstant bleibt. Die zukünftige Trajektorie wird geschätzt, um die Verletzung vorhersehen zu können.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren einen Schritt des Ermittelns einer Größe und alternativ oder ergänzend einer Richtung des Gegenmoments auf, wobei die Größe und alternativ oder ergänzend die Richtung unter Verwendung des Korridors und der zukünftigen Trajektorie ermittelt wird. Im Schritt des Bereitstellens 206 wird das Steuersignal unter Verwendung der Größe und alternativ oder ergänzend der Richtung bereitgestellt.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren einen Schritt des Erfassens der Information über den Korridor auf, wobei die Informationen unter Verwendung von Sensordaten zumindest eines Sensors des Fahrzeugs erfasst werden. Zumindest eine minimale Breite der Engstelle und alternativ oder ergänzend ein Verlauf der Engstelle werden in den Sensordaten erfasst, um die Information zu erhalten.
In einem Ausführungsbeispiel wird zwischen statischen Objekten und dynamischen Objekten im Bereich der Engstelle unterschieden. Zu den statischen Objekten wird ein geringerer Sicherheitsabstand eingehalten, als zu dynamischen Objekten, um den Korridor zu definieren.
In einem Ausführungsbeispiel wird über das Steuersignal das Gegenmoment graduell reduziert, wenn ein zum Vermeiden des Verletzens ausreichendes Korrekturmoment des Fahrers eingelesen wird.
In einem Ausführungsbeispiel wird über das Steuersignal das Gegenmoment auf einen vorgegebenen Maximalwert begrenzt.
Mit anderen Worten zeigt 2 ein Verfahren zum Verhindern von gefährlichen Situationen.
3 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 300 zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs in einer Engstelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 300 weist einen Schätzer 302, eine erste Schnittstelle 304, einen Regler 306, eine zweite Schnittstelle 308, einen Addierer 310 und einen Begrenzer 312 auf. Der Schätzer 302 empfängt ein Signal 314, das ein Drehmoment an einem Torsionsstab des Fahrzeugs bzw. ein Torsionsstabmoment repräsentiert, und schätzt daraus ein Lenkmoment 122 des Fahrers bzw. ein Fahrerlenkmoment 122. Dazu verwendet der Schätzer 302 ein Modell der Lenkung und einen Kalman-Filter. Das Lenkmoment 122 ist eine Eingangsgröße des Reglers 306. Als weitere Eigangsgröße des Reglers 306 wird über die erste Schnittstelle 304 von einer Situationserkennung eine kritische Annäherung 124 an zumindest ein Objekt empfangen. Der Regler 306 ist als PD-Regler ausgeführt. Als Ausgangsgröße des Reglers 306 wird ein Gegenmoment 128 an den Addierer 310 bereitgestellt. Über die zweite Schnittstelle 308 wird ein Lenksignal 316 von einem Fahrerassistenzsystem, wie einem Lane-Keeping-Support oder einem Baustellenassistenten empfangen. Das Gegenmoment 128 und das Lenksignal 316 werden in dem Addierer 310 zu einem absoluten Lenkmoment 318 oder Absolutwert addiert und an den Begrenzer 312 übermittelt. Im Begrenzer 312 wird das absolute Lenkmoment 318 begrenzt und über einen Gradienten für funktionale Sicherheit an eine elektrische Lenkunterstützung des Fahrzeugs weitergegeben.
Durch den hier vorgestellten Ansatz wird die Kollisionsgefahr in den Engstellen während der Fahrt in vorwärts Fahrrichtung geschätzt. Falls die Kollisionsgefahr auf der Seite in der Fahrzeugvorwärtsfortbewegung (von Fahrzeug Bewegungsrichtung gesehen links, rechts, oder beiden Seiten) als kritisch erkannt ist, und wenn der Fahrer in diesen Fall das Lenkrad in die nächste Kollisionsseite lenkt, wird diese Funktion aktiv.
Ein PD-Regler 306 stellt ein Gegenmoment 128 auf das Lenkrad, sodass das falsche Lenkmoment 122 vom Fahrer dadurch kompensiert wird. Hierbei kann ein Standard PD Regler 306 mit einem Parameter für P-Anteil und ein Parameter für D-Anteil verwendet werden. Das aktuelle Fahrerlenkmoment 122 zum Releasezeitpunkt und dessen Änderung gegenüber einem vorhergehenden Zeitpunkt des Regelzyklus werden dadurch schnellst ausgeregelt. Wenn der Fahrer mit der Unterstützung von Fahrerassistent in die richtige Richtung lenkt, sodass die Kollisionsgefahr in den Engstellen nicht mehr existiert, wird das Gegenlenkmoment 128 vom Regler 312 mit einer applizierbaren Rampe langsam zurückgestellt. Das Gegenmoment 128 kann auf einen festen Wert wie z. B. 3 Nm begrenzt werden.
Das in die falsche Richtung vom Fahrer gesteuerte Lenkmoment 122 wird dadurch kompensiert und abgeschwächt. Das Gegenlenkmoment 128 kann aus Sicherheitsgründen auf einen festen Wert von 3 Nm begrenzt werden.
Der Fahrer spürt das Gegenmoment 128 auf dem Lenkrad direkt, damit der Fahrer vor der nächsten möglichsten Kollision wegen seines falschen Verhaltens frühzeitig und erkennbar gewarnt wird. Der Fahrer hat deshalb genug Zeit um sein Lenkverhalten zu korrigieren.
Diese Funktion bleibt so lange aktiv, bis der Fahrer von der Kollisionsgefahr-Seite weg lenkt oder die Kollisionsgefahr auf der kritischen Seite nicht mehr existiert.
4 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 104 zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs in einer Engstelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 104 weist eine Schnittstelle 400, eine Einrichtung 402 zum Auswerten und eine Einrichtung 404 zum Bereitstellen auf. Die Vorrichtung 104 entspricht der Vorrichtung in 1. Die Schnittstelle 400 ist dazu ausgebildet, eine Information 406 über einen befahrbaren Korridor in der Engstelle, eine aktuelle Trajektorie 118 des Fahrzeugs in der Engstelle und ein momentan von dem Fahrer auf eine Lenkung des Fahrzeugs aufgebrachtes Lenkmoment 122 einzulesen. Die Einrichtung 402 zum Auswerten ist dazu ausgebildet, die Information 406 über den Korridor, die Trajektorie 118 und das Lenkmoment 122 unter Verwendung von bekannten Abmessungen 408 des Fahrzeugs auszuwerten, um eine voraussichtliche Verletzung 124 des Korridors durch zumindest einen Teil des Fahrzeugs zu erkennen. Die Einrichtung 404 zum Bereitstellen ist dazu ausgebildet, ein Steuersignal 410 für ein, dem Lenkmoment entgegenwirkendes Gegenmoment bereitzustellen, wenn die Verletzung 124 erkannt wird, um den Fahrer beim Vermeiden der Verletzung 124 zu unterstützen.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011082475 A1 [0003]

Claims

Verfahren (200) zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs (100) in einer Engstelle (102), wobei das Verfahren (200) die folgenden Schritte aufweist: Einlesen (202) einer Information (406) über einen befahrbaren Korridor (116) in der Engstelle (102), einer aktuellen Trajektorie (118) des Fahrzeugs (100) in der Engstelle (102) und eines momentan von dem Fahrer auf eine Lenkung (120) des Fahrzeugs (100) aufgebrachten Lenkmoments (122); Auswerten (204) der Information (406) über den Korridor (116), der Trajektorie (118) und des Lenkmoments (122) unter Verwendung von bekannten Abmessungen (408) des Fahrzeugs (100), um eine voraussichtliche Verletzung (124) des Korridors (116) durch zumindest einen Teil des Fahrzeugs (100) zu erkennen; und Bereitstellen (206) eines Steuersignals (410) für ein, dem Lenkmoment (122) entgegenwirkendes Gegenmoment (128), wenn die Verletzung (124) erkannt wird, um den Fahrer beim Vermeiden der Verletzung (124) zu unterstützen.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 1, bei dem im Schritt (204) des Auswertens eine zukünftige Trajektorie (126) des Fahrzeugs (100) unter Verwendung der aktuellen Trajektorie (118), des Lenkmoments (122) und den Abmessungen (408) des Fahrzeugs (100) bestimmt wird und die zukünftige Trajektorie (126) mit dem Korridor (116) verglichen wird, um die Verletzung (124) zu erkennen.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 2, mit einem Schritt des Ermittelns einer Größe und/oder Richtung des Gegenmoments (128) unter Verwendung des Korridors (116) und der zukünftigen Trajektorie (126), wobei im Schritt (206) des Bereitstellens das Steuersignal (410) unter Verwendung der Größe und/oder der Richtung bereitgestellt wird.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Erfassens der Information (406) über den Korridor (116) unter Verwendung von Sensordaten zumindest eines Sensors des Fahrzeugs (100), wobei zumindest eine minimale Breite der Engstelle (102) und/oder ein Verlauf der Engstelle (102) in den Sensordaten erfasst wird, um die Information (406) zu erhalten.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 4, bei dem im Schritt des Erfassens zwischen statischen Objekten (112) und dynamischen Objekten (110) im Bereich der Engstelle (102) unterschieden wird, wobei zu den statischen Objekten (112) ein geringerer Sicherheitsabstand eingehalten wird, als zu dynamischen Objekten (110), um den Korridor (116) zu definieren.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (206) des Bereitstellens über das Steuersignal (410) das Gegenmoment (128) graduell reduziert wird, wenn ein zum Vermeiden des Verletzens (124) ausreichendes Korrekturmoment des Fahrers eingelesen wird.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (206) des Bereitstellens über das Steuersignal (410) das Gegenmoment (128) auf einen vorgegebenen Maximalwert begrenzt wird.
Vorrichtung (104) zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs (100) in einer Engstelle (102), wobei die Vorrichtung (104) die folgenden Merkmale aufweist: eine Schnittstelle (400) zum Einlesen einer Information (406) über einen befahrbaren Korridor (116) in der Engstelle (102), einer aktuellen Trajektorie (118) des Fahrzeugs (110) in der Engstelle (102) und eines momentan von dem Fahrer auf eine Lenkung (120) des Fahrzeugs (100) aufgebrachten Lenkmoments (122); eine Einrichtung (402) zum Auswerten, die dazu ausgebildet ist, die Information (406) über den Korridor (116), die Trajektorie (118) und das Lenkmoment (122) unter Verwendung von bekannten Abmessungen (408) des Fahrzeugs (100) auszuwerten, um eine voraussichtliche Verletzung (124) des Korridors (116) durch zumindest einen Teil des Fahrzeugs (100) zu erkennen; und eine Einrichtung (404) zum Bereitstellen eines Steuersignals (410) für ein, dem Lenkmoment (122) entgegenwirkendes Gegenmoment (128), wenn die Verletzung (124) erkannt wird, um den Fahrer beim Vermeiden der Verletzung (124) zu unterstützen.
Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wenn das Programmprodukt auf einer Vorrichtung ausgeführt wird.