DE102018108912A1

DE102018108912A1 - Verfahren und Fahrerassistenzsystem zum autonomen und fahrerunabhängigen Betrieb eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102018108912A1
Application number: DE102018108912.0A
Authority: DE
Inventors: Oliver Jundt; Jonas Leibbrand; Stefan Hummel; Hendrik Telges; Gunter Heppeler
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2018-04-16
Filing date: 2018-04-16
Publication date: 2019-10-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum autonomen und fahrerunabhängigen Betrieb eines mit einer elektrisch steuerbaren Lenkeinrichtung (18) ausgestatteten Kraftfahrzeugs (4), umfassend wenigstens die folgenden Schritte: Erfassen von das Kraftfahrzeugumfeld betreffenden Umfelddaten, und dann Ermitteln eines von der momentanen Position des Kraftfahrzeugs (4) ausgehenden und im Hinblick auf eine Kollision mit Hindernissen durch das Kraftfahrzeug (4) gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs (8) wenigstens auf der Basis der Umfelddaten, und dann autonomes Führen des Kraftfahrzeugs (4) entlang einer ersten Trajektorie (14) von befahrbaren Trajektorien, welche sich innerhalb des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs (8) befinden. Die Erfindung sieht vor, dass während des autonomen Führens des Kraftfahrzeugs (4) entlang der ersten Trajektorie (14) eine Überprüfung dahingehend durchgeführt wird, ob eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) in Bezug auf eine Längsachse des Kraftfahrzeugs (4) besteht, und falls das Ergebnis dieser Überprüfung ist, dass keine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) besteht, dann wird das Kraftfahrzeug (4) entlang der ersten Trajektorie (14) autonom weitergeführt, falls aber das Ergebnis dieser Überprüfung ist, dass eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) besteht, dann wird mittels der elektrisch steuerbaren Lenkeinrichtung (18) ein Lenkeingriff autonom und fahrerunabhängig derart vorgenommen, dass das Kraftfahrzeug anstatt weiterhin entlang der ersten Trajektorie (14) nun entlang einer zweiten, von der ersten Trajektorie (14) verschiedenen Trajektorie (26) von befahrbaren Trajektorien innerhalb des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs (8) geführt wird, wobei sich die zweite Trajektorie (26) dadurch auszeichnet, dass bei einem Führen des Kraftfahrzeugs (4) entlang der zweiten Trajektorie (26) eine geringere Umkippgefahr oder keine Umkippgefahr mehr für das Kraftfahrzeug (4) zu erwarten ist oder besteht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum autonomen und fahrerunabhängigen Betrieb eines mit einer elektrisch steuerbaren Lenkeinrichtung, mit wenigstens einer elektrisch steuerbaren Bremseinrichtung und mit einer elektrisch steuerbaren Antriebseinrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs, umfassend wenigstens die folgenden Schritte: Erfassen von das Kraftfahrzeug betreffenden Egodaten und das Kraftfahrzeugumfeld betreffenden Umfelddaten, und dann Ermitteln eines von der momentanen Position des Kraftfahrzeugs ausgehenden und im Hinblick auf eine Kollision mit Hindernissen durch das Kraftfahrzeug gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs wenigstens auf der Basis der Umfelddaten, und dann autonomes Führen des Kraftfahrzeugs entlang einer ersten Trajektorie von befahrbaren Trajektorien, welche sich innerhalb des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs befinden, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, welches nach einem solchen Verfahren betrieben wird, gemäß Anspruch 18.
Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Fahrerassistenzsystem, welches ein Kraftfahrzeug autonom und fahrerunabhängig betreibt, mit einer elektrisch steuerbaren Lenkeinrichtung, mit wenigstens einer elektrisch steuerbaren Bremseinrichtung und mit einer elektrisch steuerbaren Antriebseinrichtung umfassend weiterhin wenigstens Folgendes: Wenigstens eine Sensoreinrichtung, welche das Kraftfahrzeug betreffende Egodaten und das Kraftfahrzeugumfeld betreffende Umfelddaten erfasst, elektronische Mittel, welche mit der Sensoreinrichtung zusammen wirken und ausgebildet sind, dass sie einen von der momentanen Position des Kraftfahrzeugs ausgehenden und im Hinblick auf eine Kollision mit Hindernissen durch das Kraftfahrzeug gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs wenigstens auf der Basis der Umfelddaten ermitteln, und welche das Kraftfahrzeug entlang einer ersten Trajektorie von befahrbaren Trajektorien autonom führen, welche sich innerhalb des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs befinden, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 9.
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem, gemäß Anspruch 17.
Ein solches Verfahren und ein solches Fahrerassistenzsystem sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Fahrerassistenzsystem der oben beschriebenen Art derart weiter zu entwickeln, dass fahrdynamisch kritische Situationen vermieden werden können.
Weiterhin soll auch ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem wie auch Fahrzeug, welches nach einem solchen Verfahren betrieben wird, zur Verfügung gestellt werden.
Diese Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1, 9, 17 und 18 gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht von einem Verfahren zum autonomen und fahrerunabhängigen Betrieb eines mit einer elektrisch steuerbaren Lenkeinrichtung, mit wenigstens einer elektrisch steuerbaren Bremseinrichtung und mit einer elektrisch steuerbaren Antriebseinrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs, umfassend wenigstens die folgenden Schritte:

a) Erfassen von das Kraftfahrzeug betreffenden Egodaten und das Kraftfahrzeugumfeld betreffenden Umfelddaten, und dann
b) Ermitteln eines von der momentanen Position des Kraftfahrzeugs ausgehenden und im Hinblick auf eine Kollision mit Hindernissen durch das Kraftfahrzeug gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs wenigstens auf der Basis der Umfelddaten, und dann
c) autonomes Führen des Kraftfahrzeugs entlang einer ersten Trajektorie von befahrbaren Trajektorien, welche sich innerhalb des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs befinden.

Die Erfindung geht weiterhin aus von einem Fahrerassistenzsystem, welches ein Kraftfahrzeug autonom und fahrerunabhängig betreibt, mit einer elektrisch steuerbaren Lenkeinrichtung, mit wenigstens einer elektrisch steuerbaren Bremseinrichtung und mit einer elektrisch steuerbaren Antriebseinrichtung umfassend weiterhin wenigstens Folgendes:

a) Wenigstens eine Sensoreinrichtung, welche das Kraftfahrzeug betreffende Egodaten und das Kraftfahrzeugumfeld betreffende Umfelddaten erfasst,
b) elektronische Mittel, welche mit der wenigstens einen Sensoreinrichtung zusammen wirken und ausgebildet sind, dass sie einen von der momentanen Position des Kraftfahrzeugs ausgehenden und im Hinblick auf eine Kollision mit Hindernissen durch das Kraftfahrzeug gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs wenigstens auf der Basis der Umfelddaten ermitteln, und
c) welche das Kraftfahrzeug entlang einer ersten Trajektorie von befahrbaren Trajektorien autonom führen, welche sich innerhalb des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs befinden.

Unter einem Kraftfahrzeug soll neben einem Einzelfahrzeug hier auch eine Kombination aus einem Zugfahrzeug und wenigstens einem Anhänger verstanden werden.
Der im Hinblick auf eine Kollision mit Hindernissen durch das Kraftfahrzeug gefahrlos befahrbare Fahrschlauch umfasst daher eine Mehrzahl von theoretisch von dem Kraftfahrzeug gefahrlos befahrbaren Trajektorien, ohne dass es dabei zu einer Kollision mit einem Hindernis wie einem anderen Kraftfahrzeug oder einem in oder neben der Fahrbahn angeordneten oder stehenden Objekt kommt. Dieser gefahrlos befahrbare Fahrschlauch kann auch einen neben der Fahrbahn liegenden ebenfalls gefahrlos befahrbaren Bereich umfassen, welcher dann beispielsweise einen Notausweichbereich darstellt.
Ausgangspunkt der Überlegungen der Erfindung ist, dass bei einem vollständig autonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs ein Eingriff des Fahrers nicht mehr möglich ist und bei fahrdynamisch kritischen Situationen deshalb das die autonome Fahrt steuernde Fahrerassistenzsystem und insbesondere eine Autopiloteinrichtung fahrdynamische Korrekturen selbst vornehmen muss.
Eine fahrdynamisch kritische Situation bei einem autonomen Betrieb eines Kraftfahrzeugs beispielsweise durch eine Autopiloteinrichtung kann beispielsweise dadurch entstehen, dass bei einer Kurvenfahrt die Räder infolge eines hohen Fahrbahnreibwerts eine hohe Seitenführungskraft aufbauen und bei einer relativ hohen Kurvengeschwindigkeit daher eine erhöhte Umkippgefahr besteht. Auch kann ein plötzlich vor dem Kraftfahrzeug auftauchendes Hindernis, beispielsweise ein vor dem Egofahrzeug einscherendes Kraftfahrzeug dafür sorgen, dass die Autopiloteinrichtung in kurzer Zeit eine erste Trajektorie mit einem relativ großen Lenkradwinkel bzw. Lenkwinkel einstellt, welcher ebenfalls eine erhöhte Umkippgefahr in sich birgt.
Gemäß dem Verfahren ist nach der Erfindung vorgesehen, dass

d) während des autonomen Führens des Kraftfahrzeugs entlang der ersten Trajektorie eine Überprüfung dahingehend durchgeführt wird, ob eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug in Bezug auf eine Längsachse des Kraftfahrzeugs besteht, und
e1) falls das Ergebnis dieser Überprüfung ist, dass keine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug besteht, dann wird das Kraftfahrzeug entlang der ersten Trajektorie autonom weitergeführt,
e2) falls aber das Ergebnis dieser Überprüfung ist, dass eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug besteht, dann wird mittels der elektrisch steuerbaren Lenkeinrichtung ein Lenkeingriff autonom und fahrerunabhängig derart vorgenommen, dass das Kraftfahrzeug anstatt weiterhin entlang der ersten Trajektorie nun entlang einer zweiten, von der ersten Trajektorie verschiedenen Trajektorie von befahrbaren Trajektorien innerhalb des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs geführt wird, wobei sich die zweite Trajektorie dadurch auszeichnet, dass bei einem Führen des Kraftfahrzeugs entlang der zweiten Trajektorie eine geringere Umkippgefahr oder keine Umkippgefahr mehr für das Kraftfahrzeug zu erwarten ist oder besteht.

Gemäß dem Fahrerassistenzsystem ist nach der Erfindung vorgesehen, dass

d) die elektronischen Mittel weiterhin ausgebildet sind, dass sie
- d1) wenigstens die Lenkeinrichtung elektrisch steuern oder regeln können, und
- d2) während des autonomen Führens des Kraftfahrzeugs entlang der ersten Trajektorie eine Überprüfung dahingehend durchführen, ob eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug in Bezug auf eine Längsachse des Kraftfahrzeugs besteht, und
e) dass die elektronischen Mittel weiterhin ausgebildet sind, dass sie
- e1) falls das Ergebnis dieser Überprüfung ist, dass keine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug besteht, das Kraftfahrzeug entlang der ersten Trajektorie autonom weiterführen, oder
- e2) falls das Ergebnis dieser Überprüfung aber ist, dass eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug besteht, mittels der elektrisch steuerbaren Lenkeinrichtung einen Lenkeingriff autonom und fahrerunabhängig derart vornehmen, dass das Kraftfahrzeug anstatt weiterhin entlang der ersten Trajektorie nun entlang einer zweiten, von der ersten Trajektorie verschiedenen Trajektorie von befahrbaren Trajektorien innerhalb des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs geführt wird, wobei sich die zweite Trajektorie dadurch auszeichnet, dass bei einem Führen des Kraftfahrzeugs entlang der zweiten Trajektorie eine geringere Umkippgefahr oder keine Umkippgefahr mehr für das Kraftfahrzeug zu erwarten ist oder besteht.

Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug bedeutet für den oben beschriebenen Fall, dass unter einem Kraftfahrzeug neben einem Einzelfahrzeug auch eine Kombination aus einem Zugfahrzeug und wenigstens einem Anhänger verstanden wird, dass die Umkippgefahr dann für das Zugfahrzeug und/oder den Anhänger besteht.
Mit anderen Worten wird, falls festgestellt wird, dass bei einer Fahrt des Kraftfahrzeugs entlang der ersten Trajektorie beispielsweise in einer Kurve eine Umkippgefahr besteht, automatisch ein Lenkeingriff beispielsweise in Richtung auf die Nullstellung oder Geradstellung des Lenkrads durchgeführt.
Der Lenkeingriff erfolgt vorzugsweise durch eine Vorgabe eines Soll-Lenkwinkels, eines Soll-Lenkradwinkels oder eines über die Lenksäule oder über den Lenkaktuator wirkenden Soll-Lenkmoments, durch welchen oder durch welches eine geringere Umkippgefahr oder keine Umkippgefahr mehr für das Kraftfahrzeug zu erwarten ist.
Beispielsweise wird ein Lenkeingriff durchgeführt, bei welchem der dann eingestellte zweite Lenkradwinkel des Lenkrads, der dann den neuen Soll-Lenkradwinkel darstellt, in einem Bereich zwischen dem zuletzt eingestellten ersten Lenkradwinkel bei der Fahrt entlang der ersten Trajektorie und der Nullstellung oder Geradstellung des Lenkrads liegt. Dann ist der zweite Lenkradwinkel betragsmäßig kleiner als der erste Lenkradwinkel.
Darüber hinaus könnte das Lenkrad auch über die Null- oder Geradstellung hinaus verstellt werden, um das Kraftfahrzeug in die andere Richtung zu lenken, wobei dann der zweite Lenkradwinkel jenseits der Null- oder Geradstellung des Lenkrads liegt.
Wegen des dann in Richtung auf eine geringere Umkippgefahr neu eingestellten Soll-Lenkradwinkels (zweiter Lenkradwinkel) bei der Fahrt entlang der zweiten Trajektorie in Bezug zum ersten Lenkradwinkel bei der Fahrt entlang der ersten Trajektorie wird die Querbeschleunigung verringert, wodurch auch die Umkippgefahr reduziert oder beseitigt wird. Folglich tragen das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem dazu bei, dass bei einer autonomen Fahrt eines Kraftfahrzeugs fahrdynamisch kritische Situationen vermieden werden können.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des ersten Aspekts der Erfindung möglich.
Falls bei der Überprüfung, ob während des autonomen Führens des Kraftfahrzeugs entlang der ersten Trajektorie eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug besteht, festgestellt wird, dass eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug besteht, dann wird (werden) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zusätzlich durch die wenigstens eine elektrisch steuerbare Bremseinrichtung ein Bremseingriff und/oder durch die elektrisch steuerbare Antriebseinrichtung ein Eingriff in die Antriebsleistung der Antriebseinrichtung im Sinne einer Reduzierung oder Beseitigung der Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug vorgenommen. Ein solcher Bremseingriff kann gezielt an einzelnen Rädern oder an einer Gruppe von Rädern vorgenommen werden, um ein der Umkippneigung entgegenwirkendes Giermoment zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann beispielsweise die Antriebsleistung der Antriebsmaschine reduziert werden, um die Kurvengeschwindigkeit zu verringern, was ebenfalls zu einer Reduzierung der Querbeschleunigung beiträgt.
Dabei kann (können) nach einer Weiterbildung des Verfahrens der Lenkeingriff und der Bremseingriff und/oder der Eingriff in die Antriebsleistung der Antriebseinrichtung abhängig von den Egodaten des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden.
Als Egodaten des Kraftfahrzeugs können insbesondere wenigstens eine der folgenden Größen erfasst werden: Die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, die Raddrehzahlen der Räder des Kraftfahrzeugs, die Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs, die Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs, die Drehrate des Kraftfahrzeugs, die Rollrate des Kraftfahrzeugs, die Beladung des Kraftfahrzeugs, das Niveau des Schwerpunkts des Kraftfahrzeugs.
Beispielsweise wird bei einer relativ hohen die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bei einer Kurvenfahrt der Lenkeingriff, d.h. die Lenkradwinkelkorrektur größer ausfallen als bei einer demgegenüber geringeren Geschwindigkeit. Weiterhin resultieren auch eine relativ hohe Beladung des Kraftfahrzeugs sowie ein relativ hohes Niveau des Schwerpunkts des Kraftfahrzeugs in einer erhöhten Umkippneigung. Deshalb werden unter solchen Randbedingungen der Lenkeingriff und optional der Bremseingriff und/oder der Eingriff in die Antriebsleistung der Antriebsmaschine entsprechend umfangreich ausfallen.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass

a) bei der Überprüfung, ob während des autonomen Führens des Kraftfahrzeugs der ersten Trajektorie eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug besteht, ermittelt oder geschätzt wird, ob insbesondere beim Befahren einer Kurve eine kippkritische Querbeschleunigung durch eine anhand der Egodaten ermittelten oder geschätzten Ist-Querbeschleunigung überschritten wird, und
b1) falls dies der Fall ist, dann wird auf das Bestehen einer Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug geschlossen, und
b2) falls dies aber nicht der Fall ist, dann wird auf ein Nichtbestehen einer Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug geschlossen.

Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens kann zusätzlich vorgesehen sein, dass wenn festgestellt wird, dass insbesondere beim Befahren einer Kurve die kippkritische Querbeschleunigung durch eine anhand der Egodaten ermittelten oder geschätzten Ist-Querbeschleunigung überschritten wird, an wenigstens einem Rad des Kraftfahrzeugs eine Testbremskraft aufgebracht und anhand eines sich dann einstellenden Radbremsschlupfs an dem wenigstens einen Rad und/oder anhand einer sich dann einstellenden Raddrehzahl an dem wenigstens einen Rad und/oder anhand einer dann von einem inaktiven Zustand in einen aktiven Zustand übergehenden Bremsschlupfregelung an dem wenigstens einen Rad auf das Bestehen einer Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug geschlossen werden. Dabei kann das wenigstens eine Rad ein kurveninneres Rad der von dem Kraftfahrzeug befahrenen Kurve sein. Eine Variante dieser Weiterbildung geht daher davon aus, dass das Kraftfahrzeug mit einer Bremsschlupfregelung ausgestattet ist.
Wenn daher festgestellt wird, dass insbesondere bei einer (festgestellten) Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs die Ist-Querbeschleunigung eine kippkritische Querbeschleunigung überschreitet und optional zusätzlich beispielsweise das ABS an wenigstens einem kurveninneren Rad automatisch aktiviert wird, weil der Radbremsschlupf aufgrund der dann geringen Radaufstandskraft zunimmt, so lässt dies auf ein Bestehen einer Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug schließen.
Weiterhin kann nach einer Weiterbildung des Verfahrens das Ermitteln des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs ein Ermitteln von Grenztrajektorien für das Kraftfahrzeug beinhalten, welche den Fahrschlauch begrenzen und jeweils Teil von ihm sind. Diese Grenztrajektorien werden beispielsweise durch Fahrbahn- oder Fahrspurbegrenzungen gebildet, wobei auch ein Sicherheitsabstand zwischen den Grenztrajektorien und den Fahrbahn- oder Fahrspurbegrenzungen vorgesehen werden kann. Alternativ kann wenigstens eine Grenztrajektorie aber auch außerhalb der Fahrbahn liegen, wenn das Kraftfahrzeug bis dorthin gefahrlos d.h. hindernisfrei fahren kann.
Bevorzugt kann nach einer Weiterbildung des Verfahrens als erste Trajektorie eine Idealtrajektorie herangezogen, welche im Hinblick auf wenigstens eines der folgenden Kriterien eine vorgegebene Mindestanforderung erfüllt oder überschreitet: Fahrzeit, Fahrstrecke, Kraftstoffverbrauch, Verschleiß und/oder Fahrsicherheit. Diese Idealtrajektorie liegt beispielsweise etwa in der Mitte einer Fahrspur einer Fahrbahn. Diese Idealtrajektorie muss allerdings verlassen werden, wenn eine nicht tolerierbare Umkippgefahr beim Befahren durch das Kraftfahrzeug vorliegt.
Gemäß einer Weiterbildung des Fahrerassistenzsystems sind die elektronischen Mittel ausgebildet, dass sie

a) die wenigstens eine elektrisch steuerbare Bremseinrichtung und/oder die elektrisch steuerbare Antriebseinrichtung steuern oder regeln können, und
b) dass falls sie bei der Überprüfung, ob während des autonomen Führens des Kraftfahrzeugs entlang der ersten Trajektorie eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug besteht, feststellen, dass eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug besteht, dann steuern oder regeln sie zusätzlich die wenigstens eine elektrisch steuerbare Bremseinrichtung durch einen Bremseingriff und/oder die elektrisch steuerbare Antriebseinrichtung durch einen Eingriff in die Antriebsleistung im Sinne einer Reduzierung oder Beseitigung der Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug.

Weiterhin können bei dem Fahrerassistenzsystem die elektronischen Mittel ausgebildet sein, dass der Lenkeingriff und der Bremseingriff und/oder der Eingriff in die Antriebsleistung der Antriebseinrichtung abhängig von den Egodaten des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems ist die Sensoreinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie als Egodaten des Kraftfahrzeugs wenigstens eine der folgenden Größen erfasst: Die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, die Raddrehzahlen der Räder des Kraftfahrzeugs, die Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs, die Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs, die Drehrate des Kraftfahrzeugs, die Rollrate des Kraftfahrzeugs, die Beladung des Kraftfahrzeugs, das Niveau des Schwerpunkts des Kraftfahrzeugs.
Weiterhin können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems die elektronischen Mittel ausgebildet sein, dass

a) sie bei der Überprüfung, ob während des autonomen Führens des Kraftfahrzeugs der ersten Trajektorie eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug besteht, ermitteln oder schätzen, ob insbesondere beim Befahren einer Kurve eine kippkritische Querbeschleunigung durch eine anhand der Egodaten ermittelten oder geschätzten Ist-Querbeschleunigung überschritten wird, und
b1) falls sie feststellen, dass dies der Fall ist, auf das Bestehen einer Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug schließen, und
b2) falls sie aber feststellen, dass dies nicht der Fall ist, auf ein Nichtbestehen einer Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug schließen.

Gemäß einer Weiterbildung können die elektronischen Mittel zusätzlich ausgebildet sein, dass sie falls sie feststellen, dass insbesondere beim (festgestellten) Befahren der Kurve eine kippkritische Querbeschleunigung durch die anhand der Egodaten ermittelten oder geschätzten Ist-Querbeschleunigung überschritten wird, wenigstens eine elektrisch steuerbare Bremseinrichtung veranlassen, an wenigstens einem Rad des Kraftfahrzeugs eine Testbremskraft aufzubringen und dann anhand eines sich dann einstellenden Radbremsschlupfs an dem wenigstens einen Rad und/oder anhand einer sich dann einstellenden Raddrehzahl an dem wenigstens einen Rad und/oder anhand einer dann von einem inaktiven Zustand in einen aktiven Zustand übergehenden Bremsschlupfregelung an dem wenigstens einen Rad auf das Bestehen einer Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug schließen. Dabei ist das wenigstes eine Rad bevorzugt ein kurveninneres Rad der von dem Kraftfahrzeug befahrenen Kurve.
Auch können die elektronischen Mittel bei dem Fahrerassistenzsystem ausgebildet sein, dass das Ermitteln des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs ein Ermitteln von Grenztrajektorien für das Kraftfahrzeug beinhaltet, welche den Fahrschlauch begrenzen und jeweils Teil von ihm sind.
Auch können bei dem Fahrerassistenzsystem die elektronischen Mittel ausgebildet sein, dass sie als erste Trajektorie eine Idealtrajektorie heranziehen, welche im Hinblick auf wenigstens eines der folgenden Kriterien eine vorgegebene Mindestanforderung erfüllt oder überschreitet: Fahrzeit, Fahrstrecke, Kraftstoffverbrauch, Verschleiß und/oder Fahrsicherheit.
Die Erfindung umfasst auch Kraftfahrzeug mit einem oben beschriebenen Fahrerassistenzsystem sowie auch ein Kraftfahrzeug, welches durch ein oben beschriebenes Verfahren betrieben wird.
Figurenliste
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

1 eine schematische Darstellung eines Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, welches gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens nach der Erfindung betrieben wird;
3 eine Rückansicht des Kraftfahrzeugs von 2;
4 ein Ablaufplan der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrerassistenzsystems 1 eines Kraftfahrzeugs 4 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst eine Autopiloteinrichtung, welche den Betrieb des Kraftfahrzeugs autonom steuert. Hierzu verfügt die Autopiloteinrichtung über eine elektronische Autopilot-Steuereinrichtung 2, in welche das Kraftfahrzeug 4 betreffende Umfelddaten von einer Umfeld-Sensoreinrichtung 6 eingesteuert werden, welche beispielsweise am Kraftfahrzeug 4 angeordnete Lidarsensoren, Radarsensoren, Infrarotsensoren und/oder Videokameras umfasst. Die Umfelddaten liefern dann Informationen über im Umfeld des Kraftfahrzeugs 4 befindliche Objekte wie beispielsweise weitere Kraftfahrzeuge, stationäre und sich bewegende Hindernisse aber auch über Fahrspur- und Fahrbahnbegrenzungen.
Auf der Basis der Umfelddaten ermittelt dann die Autopilot-Steuereinrichtung 2 einen von dem Kraftfahrzeug gefahrlos befahrbaren Fahrschlauch 8 (2), welcher eine Mehrzahl von gefahrlos befahrbaren Trajektorien umfasst, ohne dass es dabei zu einer Kollision mit einem Hindernis wie einem anderen Kraftfahrzeug oder einem in oder neben der von dem Kraftfahrzeug befahrenen Fahrspur 10 einer Fahrbahn 12 angeordneten oder stehenden Objekt kommt. Ein solcher Fahrschlauch 8 besteht beispielsweise in der rechten Fahrspur 10 der Fahrbahn, wie sie in 2 von dem Kraftfahrzeug 4 befahren wird. Der Fahrschlauch 8 bzw. die rechte Fahrspur 10 sei hier beispielsweise frei von Hindernissen, wobei die Autopilot-Steuereinrichtung 2 das Kraftfahrzeug 4 beispielsweise entlang einer Idealtrajektorie 14 führt, welche beispielsweise etwa in der Mitte der rechten Fahrspur 10 liegt. In dem Beispiel folgt die Fahrspur 10 bzw. die Fahrbahn 12 und damit auch die Idealtrajektorie 14 einer Linkskurve.
Die Autopilot-Steuereinrichtung 2 wirkt mit einer elektronischen Recheneinheit 16 zusammen, damit diese anhand der von der Autopilot-Steuereinrichtung 2 erhaltenen Daten in Bezug auf die Idealtrajektorie 14 Stellbefehle an einen Lenkaktuator einer elektrisch betätigbaren Lenkeinrichtung 18 beispielsweise in Form eines ersten Soll-Lenkradwinkels, an beispielsweise radbezogen an Rädern 28 angeordnete elektrisch betätigbare Rad-Bremseinrichtungen 20 beispielsweise in Form von ersten Soll-Bremsmomenten und an eine elektrisch betätigbare Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs beispielsweise in Form einer ersten Soll-Drehzahl über beispielsweise einen Datenbus 22 des Kraftfahrzeugs 4 ausgibt, damit die Recheneinheit 16 infolge dieser Sollwerte diese Einrichtungen 18, 20 des Kraftfahrzeugs so steuert, dass dieses der Idealtrajektorie 14 folgen kann. Zusätzlich kann die elektronische Recheneinheit 16 auch auch beispielsweise eine elektrisch betätigbare Getriebeeinrichtung des Kraftfahrzeugs 4 entsprechend einer dann einzustellenden ersten Soll-Getriebestufe betätigen. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind in 2 lediglich die Lenkeinrichtung 18 und die Rad-Bremseinrichtungen 20 gezeigt. Im Falle einer elektro-pneumatischen Bremssystems (EBS) werden die Rad-Bremseinrichtungen 20 beispielsweise durch Druckregelmodule gebildet, wobei in der Recheneinheit dann das Bremssteuergerät der EBS beispielsweise integriert ist. Bei solchen Druckregelmodulen kann beispielsweise ein 2-Kanal-Druckregelmodul 2 an verschiedenen Seiten angeordnete pneumatische radbezogene Bremszylinder unabhängig voneinander be- und entlüften sowie die Bremsdrücke in den Bremszylindern individuell regeln, oder aber ein 1-Kanal-Druckregelmodul 2 regelt den Bremsdruck an verschiedenen Seiten angeordneter pneumatischer radbezogener Bremszylinder gemeinsam.
Hierzu sind die Recheneinheit 16, die elektrisch betätigbare Lenkeinrichtung 18, die elektrisch betätigbaren Rad-Bremseinrichtungen 20, die elektrisch betätigbare Antriebsmaschine und elektrisch betätigbare Getriebeeinrichtung des Kraftfahrzeugs beispielsweise an einen gemeinsamen Datenbus (CAN) 22 angeschlossen. Über Signalleitungen 24 empfängt die Recheneinheit 16 von entsprechenden Sensoren Daten über die Ist-Größen der genannten Einrichtungen wie beispielsweise den Ist-Lenkradwinkel (Lenkradwinkelsensor) oder das Ist-Lenkmoment, das jeweilige Ist-Bremsmoment (z. B. Bremsdrucksensor) einer Rad-Bremseinrichtung 20, die IstDrehzahl der Antriebsmaschine (Drehzahlsensor) und die Ist-Getriebestufe der Getriebeeinrichtung. Weiterhin empfängt die Recheneinheit 16 auch Raddrehzahlsignale von an den Rädern 28 des Kraftfahrzeugs angeordneten Raddrehzahlsensoren.
Darüber hinaus ist an dem Kraftfahrzeug 4 auch eine Ego-Sensoreinrichtung 32 vorhanden, welche das Kraftfahrzeug 4 selbst betreffende Ego-Daten erfasst. Zu den Ego-Daten des Kraftfahrzeugs 4 zählen insbesondere die folgenden Größen: Die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 4, die Raddrehzahlen der Räder 28 des Kraftfahrzeugs 4, die Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs 4, die Querbeschleunigung ay des Kraftfahrzeugs 4, die Beladung des Kraftfahrzeugs 4, das Niveau des Schwerpunkts 30 des Kraftfahrzeugs 4.
Zur Erfassung der Ego-Daten weist die Ego-Sensoreinrichtung 32 beispielsweise die oben bereits erwähnten Raddrehzahlsensoren, einen Längsbeschleunigungssensor, einen Querbeschleunigungssensor, einen Gierratensensor, Drucksensoren in Luftfederbälgen einer Luftfederungseinrichtung des Kraftfahrzeugs 4 usw. auf, aus deren Sensorsignalen die oben erwähnten Größen direkt oder indirekt ableitbar sind.
In dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel sei angenommen, dass ein Querbeschleunigungssensor der EGO-Sensoreinrichtung 32 Querbeschleunigungssignale in die Recheneinheit 16 einsteuert. Weiterhin sei das Kraftfahrzeug 4 mit einer Bremsschlupfregelung (ABS) ausgestattet, welche die Raddrehzahlsignale der Raddrehzahlsensoren zur Berechnung der Radgeschwindigkeiten, der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit und des radindividuellen Bremsschlupfes benötigt. Der Recheneinheit 16 wird dann ein Signal von der Bremsschlupfregelung hinsichtlich ihres Zustands, d.h. aktive Bremsschlupfregelung im Falle eines detektierten unzulässigen Bremsschlupfes oder inaktive Bremsschlupfregelung im Falle eines detektierten zulässigen Bremsschlupfes zugeführt. Vorzugsweise ist die Bremsschlupfregelung hier in der Recheneinheit 16 implementiert.
Weiterhin sind in der Recheneinheit 16 Routinen implementiert, durch welche beurteilt werden kann, ob eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug 4 in Bezug auf dessen Längsachse (X-Richtung in 2) vorliegt oder nicht, wobei die Längsachse in Fahrtrichtung weist. Während des autonomen Führens des Kraftfahrzeugs 4 entlang der Idealtrajektorie 14 wird daher von der Recheneinheit 16 eine Überprüfung dahingehend durchgeführt, ob eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug 4 beim Befahren der Linkskurve besteht.
Diese Überprüfung schließt hier beispielsweise eine Überprüfung dahingehend ein, ob die durch den Querbeschleunigungssensor erfasste Ist-Querbeschleunigung ay in Y-Richtung gemäß 2 und 3 größer ist als eine beispielsweise vorgegebene kippkritische Querbeschleunigung. Wird dies durch die Recheneinheit 16 festgestellt, so wird weiterhin überprüft, ob beim Befahren der Linkskurve entlang der Idealtrajektorie 14 die Bremsschlupfregelung an wenigstens einem kurveninneren Rad vom inaktiven Zustand in den aktiven Zustand wechselt, d.h., dass an dem wenigstens einen kurveninneren Rad die Radaufstandskraft soweit reduziert ist, dass dort der Bremsschlupf unzulässig wird und das betreffende Rad daher bremsblockiert.
All dies soll hier beispielsweise zutreffen, weil beispielsweise der Reibwert der rechten Fahrspur 10, die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 4 beim Befahren der Linkskurve sowie die Beladung und auch das Niveau des Schwerpunkts 30 des Kraftfahrzeugs 4 in 3 in Z-Richtung relativ hoch sind. Diese Situation ist in 3 dargestellt, in welcher die Querbeschleunigung ay idealisiert im Schwerpunkt 30 des Kraftfahrzeugs 4 angreift. Folglich schließen die in der Recheneinheit 16 implementierten Routinen auf das Vorliegen einer konkreten Umkippgefahr.
Zur Vermeidung des Umkippens verhindert nun die Recheneinheit 16 eine Weiterfahrt des Kraftfahrzeugs 4 entlang der Idealtrajektorie 14, indem sie Stellbefehle an die Lenkeinrichtung 18 sendet, um beispielsweise einen neuen Sollwert für einen zweiten Lenkradwinkel vorzugeben, welcher betragsmäßig kleiner als der erste Soll-Lenkradwinkel ist, auf welchem die von dem Kraftfahrzeug 4 bisher befahrene Idealtrajektorie 14 resultiert. Folglich verstellt hier die Recheneinheit 16 beispielsweise den ersten Soll-Lenkradwinkel in Richtung Neutral- oder Nullstellung des Lenkrads auf einen kleineren zweiten Soll-Lenkradwinkel beispielsweise durch eine entsprechende Ansteuerung eines elektrisch betätigbaren Lenkaktuators der Lenkeinrichtung 18. Die beispielsweise in der Recheneinheit 16 implementierte Lenkradwinkelregelung regelt dann den erfassten Ist-Lenkradwinkel auf den neuen zweiten Soll-Lenkradwinkel ein. Wie durch die Pfeile 34 in 2 angedeutet, wird das Kraftfahrzeug 4 dann in Richtung auf den Kurvenaußenrand zu gesteuert, ohne aber den durch die Fahrspur 10 vorgegebenen befahrbaren Fahrschlauch 8 zu verlassen.
Der neue zweiten Soll-Lenkradwinkel führt dazu, dass sich das Kraftfahrzeug 4 nun nicht mehr entlang der Idealtrajektorie 14 bewegt, sondern entlang einer zweiten Trajektorie mit einem demgegenüber größeren Kurvenradius. Die Recheneinheit 16 hat zuvor anhand der von der Autopilot-Steuereinrichtung 2 übermittelten Daten betreffend den befahrbaren Fahrschlauch 8 überprüft, ob die zweite Trajektorie 26 innerhalb dieses befahrbaren Fahrschlauches 8 liegt. Denn eine zweite Trajektorie 26 außerhalb dieses befahrbaren Fahrschlauches 8 würde von den Routinen der Recheneinheit 16 nicht zugelassen.
Der vergrößerte Kurvenradius der zweiten Trajektorie 26 führt nun hier beispielsweise dazu, dass sich die Querbeschleunigung ay des Kraftfahrzeugs 4 bis unter die kippkritische Querbeschleunigung reduziert und dass das ABS an dem wenigstens einen kurveninneren Rad deaktiviert wird. Folglich wird die Umkippgefahr dadurch beseitigt.
Zusätzlich kann die Recheneinheit 16 auch einen neuen zweiten Soll-Drehzahlwert für die Antriebseinrichtung und neue zweite Soll-Bremsmomente für die Rad-Bremseinrichtungen 20 vorgeben, um das Kraftfahrzeug 4 auf die zweite Trajektorie 26 zu bringen bzw. es dort zu halten. Insbesondere kann durch ein individuelles Steuern der Rad-Bremseinrichtungen 20 eine Bremsung eingeleitet werden, welche einem Umkippen des Kraftfahrzeugs 4 entgegenwirkt. Nicht zuletzt kann auch die Getriebeeinrichtung des Kraftfahrzeugs 4 entsprechend einer neu einzustellenden zweiten Soll-Getriebestufe durch die Recheneinheit 16 gesteuert werden.
4 zeigt nun einen Ablaufplan der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. In einem Schritt 100 werden die das Kraftfahrzeug 4 betreffenden Egodaten von der Ego-Sensoreinrichtung und die das Kraftfahrzeugumfeld betreffenden Umfelddaten von der Umfeld-Sensoreinrichtung 6 erfasst. In einem Schritt 200 wird ein von der momentanen Position des Kraftfahrzeugs 4 ausgehender und im Hinblick auf eine Kollision mit Hindernissen durch das Kraftfahrzeug 4 gefahrlos befahrbarer Fahrschlauch auf der Basis der Umfelddaten ermittelt. Gemäß Schritt 300 wird dann Kraftfahrzeug 4 entlang einer ersten Trajektorie (z.B. Idealtrajektorie) 14 von befahrbaren Trajektorien autonom geführt, welche sich innerhalb des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs 8 befinden.
Im Schritt 400 wird dann während des autonomen Führens des Kraftfahrzeugs 4 entlang der ersten Trajektorie 14 eine Überprüfung dahingehend durchgeführt, ob eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug 4 in Bezug auf eine Längsachse des Kraftfahrzeugs 4 besteht.
Falls das Ergebnis dieser Überprüfung ist, dass keine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug 4 besteht (N), dann wird das Kraftfahrzeug gemäß Schritt 500 entlang der ersten Trajektorie 14 autonom weitergeführt.
Falls das Ergebnis dieser Überprüfung ist, dass eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug 4 besteht (J), dann wird das Kraftfahrzeug 4 gemäß Schritt 600 mittels der elektrisch steuerbaren Lenkeinrichtung 18 aufgrund einer entsprechenden Ansteuerung durch die Recheneinheit 16 ein Lenkeingriff autonom und fahrerunabhängig derart vorgenommen, dass das Kraftfahrzeug 4 anstatt weiterhin entlang der ersten Trajektorie 14 nun entlang einer zweiten, von der ersten Trajektorie 14 verschiedenen Trajektorie 26 von befahrbaren Trajektorien innerhalb des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs 8 geführt wird, wobei sich die zweite Trajektorie 26 dadurch auszeichnet, dass bei einem Führen des Kraftfahrzeugs 4 entlang der zweiten Trajektorie 26 eine geringere Umkippgefahr oder keine Umkippgefahr mehr für das Kraftfahrzeug 4 zu erwarten ist oder besteht.
Bezugszeichenliste

1: Fahrerassistenzsystem
2: Autopilot-Steuereinrichtung
4: Kraftfahrzeug
6: Umfeld-Sensoreinrichtung
8: Fahrschlauch
10: Fahrspur
12: Fahrbahn
14: Idealtrajektorie (1.Trajektorie)
16: Recheneinheit
18: Lenkeinrichtung
20: Rad-Bremseinrichtungen
22: Datenbus
24: Signalleitungen
26: zweite Trajektorie
28: Rad
30: Schwerpunkt
32: Ego-Sensoreinrichtung
34: Pfeile

Claims

Verfahren zum autonomen und fahrerunabhängigen Betrieb eines mit einer elektrisch steuerbaren Lenkeinrichtung (18), mit wenigstens einer elektrisch steuerbaren Bremseinrichtung (20) und mit einer elektrisch steuerbaren Antriebseinrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs (4), umfassend wenigstens die folgenden Schritte: a) Erfassen von das Kraftfahrzeug betreffenden Egodaten und das Kraftfahrzeugumfeld betreffenden Umfelddaten, und dann b) Ermitteln eines von der momentanen Position des Kraftfahrzeugs (4) ausgehenden und im Hinblick auf eine Kollision mit Hindernissen durch das Kraftfahrzeug (4) gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs (8) wenigstens auf der Basis der Umfelddaten, und dann c) autonomes Führen des Kraftfahrzeugs (4) entlang einer ersten Trajektorie (14) von befahrbaren Trajektorien, welche sich innerhalb des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs (8) befinden, dadurch gekennzeichnet, dass d) während des autonomen Führens des Kraftfahrzeugs (4) entlang der ersten Trajektorie (14) eine Überprüfung dahingehend durchgeführt wird, ob eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) in Bezug auf eine Längsachse des Kraftfahrzeugs (4) besteht, und e1) falls das Ergebnis dieser Überprüfung ist, dass keine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) besteht, dann wird das Kraftfahrzeug (4) entlang der ersten Trajektorie (14) autonom weitergeführt, e2) falls aber das Ergebnis dieser Überprüfung ist, dass eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) besteht, dann wird mittels der elektrisch steuerbaren Lenkeinrichtung (18) ein Lenkeingriff autonom und fahrerunabhängig derart vorgenommen, dass das Kraftfahrzeug anstatt weiterhin entlang der ersten Trajektorie (14) nun entlang einer zweiten, von der ersten Trajektorie (14) verschiedenen Trajektorie (26) von befahrbaren Trajektorien innerhalb des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs (8) geführt wird, wobei sich die zweite Trajektorie (26) dadurch auszeichnet, dass bei einem Führen des Kraftfahrzeugs (4) entlang der zweiten Trajektorie (26) eine geringere Umkippgefahr oder keine Umkippgefahr mehr für das Kraftfahrzeug (4) zu erwarten ist oder besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkeingriff durch eine Vorgabe eines Soll-Lenkwinkels, eines Soll-Lenkradwinkels und/oder eines Soll-Lenkmoments durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass falls bei der Überprüfung, ob während des autonomen Führens des Kraftfahrzeugs 84) entlang der ersten Trajektorie eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) besteht, festgestellt wird, dass eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) besteht, dann wird (werden) zusätzlich durch die wenigstens eine elektrisch steuerbare Bremseinrichtung (20) ein Bremseingriff und/oder durch die elektrisch steuerbare Antriebseinrichtung ein Eingriff in die Antriebsleistung der Antriebseinrichtung im Sinne einer Reduzierung oder Beseitigung der Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) vorgenommen.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkeingriff und der Bremseingriff und/oder der Eingriff in die Antriebsleistung der Antriebseinrichtung abhängig von den Egodaten des Kraftfahrzeugs (4) durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Egodaten des Kraftfahrzeugs (4) wenigstens eine der folgenden Größen erfasst werden: Die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (4), die Raddrehzahlen der Räder des Kraftfahrzeugs, die Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs (4), die Querbeschleunigung (ay) des Kraftfahrzeugs (4), die Drehrate des Kraftfahrzeugs (4), die Rollrate des Kraftfahrzeugs (4), die Beladung des Kraftfahrzeugs (4), das Niveau des Schwerpunkts (30) des Kraftfahrzeugs (4).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) bei der Überprüfung, ob während des autonomen Führens des Kraftfahrzeugs (4) der ersten Trajektorie (14) eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) besteht, ermittelt oder geschätzt wird, ob eine kippkritische Querbeschleunigung durch eine anhand der Egodaten ermittelten oder geschätzten Ist-Querbeschleunigung (ay) überschritten wird, und b1) falls dies der Fall ist, dann wird auf das Bestehen einer Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) geschlossen, und b2) falls dies aber nicht der Fall ist, dann wird auf ein Nichtbestehen einer Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) geschlossen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs (8) ein Ermitteln von Grenztrajektorien für das Kraftfahrzeug beinhaltet, welche den Fahrschlauch (8) begrenzen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Trajektorie (14) eine Idealtrajektorie herangezogen wird, welche im Hinblick auf wenigstens eines der folgenden Kriterien eine vorgegebene Mindestanforderung überschreitet: Fahrzeit, Fahrstrecke, Kraftstoffverbrauch, Verschleiß, Fahrsicherheit.
Fahrerassistenzsystem (1), welches ein Kraftfahrzeug (4) autonom und fahrerunabhängig betreibt, mit einer elektrisch steuerbaren Lenkeinrichtung (18), mit wenigstens einer elektrisch steuerbaren Bremseinrichtung (20) und mit einer elektrisch steuerbaren Antriebseinrichtung umfassend weiterhin wenigstens Folgendes: a) Wenigstens eine Sensoreinrichtung (6, 32), welche das Kraftfahrzeug (4) betreffende Egodaten und das Kraftfahrzeugumfeld betreffende Umfelddaten erfasst, b) elektronische Mittel (2, 16), welche mit der wenigstens einen Sensoreinrichtung (6, 32) zusammen wirken und ausgebildet sind, dass sie einen von der momentanen Position des Kraftfahrzeugs (4) ausgehenden und im Hinblick auf eine Kollision mit Hindernissen durch das Kraftfahrzeug (4) gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs wenigstens auf der Basis der Umfelddaten ermitteln, und c) welche das Kraftfahrzeug (4) entlang einer ersten Trajektorie (14) von befahrbaren Trajektorien autonom führen, welche sich innerhalb des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs (8) befinden, dadurch gekennzeichnet, dass d) die elektronischen Mittel (2, 16) weiterhin ausgebildet sind, dass sie d1) wenigstens die Lenkeinrichtung (18) elektrisch steuern oder regeln können,und d2) während des autonomen Führens des Kraftfahrzeugs (4) entlang der ersten Trajektorie (14) eine Überprüfung dahingehend durchführen, ob eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) in Bezug auf eine Längsachse des Kraftfahrzeugs (4) besteht, und e) dass die elektronischen Mittel (2, 16) weiterhin ausgebildet sind, dass sie e1) falls das Ergebnis dieser Überprüfung ist, dass keine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) besteht, das Kraftfahrzeug (4) entlang der ersten Trajektorie autonom weiterführen, oder e2) falls das Ergebnis dieser Überprüfung aber ist, dass eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) besteht, mittels der elektrisch steuerbaren Lenkeinrichtung (18) einen Lenkeingriff autonom und fahrerunabhängig derart vornehmen, dass das Kraftfahrzeug (4) anstatt weiterhin entlang der ersten Trajektorie (14) nun entlang einer zweiten, von der ersten Trajektorie (14) verschiedenen Trajektorie von befahrbaren Trajektorien innerhalb des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs (8) geführt wird, wobei sich die zweite Trajektorie (26) dadurch auszeichnet, dass bei einem Führen des Kraftfahrzeugs (4) entlang der zweiten Trajektorie (26) eine geringere Umkippgefahr oder keine Umkippgefahr mehr für das Kraftfahrzeug (4) zu erwarten ist oder besteht.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Mittel (2, 16) ausgebildet sind, dass der Lenkeingriff durch eine Vorgabe eines Soll-Lenkwinkels, eines Soll-Lenkradwinkels und/oder eines Soll-Lenkmoments durchgeführt wird.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Mittel (2, 16) ausgebildet sind, dass sie a) die wenigstens eine elektrisch steuerbare Bremseinrichtung (20) und/oder die elektrisch steuerbare Antriebseinrichtung steuern oder regeln können, und b) dass falls sie bei der Überprüfung, ob während des autonomen Führens des Kraftfahrzeugs (4) entlang der ersten Trajektorie (14) eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) besteht, feststellen, dass eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) besteht, dann steuern oder regeln sie zusätzlich die wenigstens eine elektrisch steuerbare Bremseinrichtung (20) durch einen Bremseingriff und/oder die elektrisch steuerbare Antriebseinrichtung durch einen Eingriff in die Antriebsleistung im Sinne einer Reduzierung oder Beseitigung der Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4).
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Mittel (2, 16) ausgebildet sind, dass der Lenkeingriff und der Bremseingriff und/oder der Eingriff in die Antriebsleistung der Antriebseinrichtung abhängig von den Egodaten des Kraftfahrzeugs (4) durchgeführt werden.
Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sensoreinrichtung (6, 32) derart ausgebildet ist, dass sie als Egodaten des Kraftfahrzeugs (4) wenigstens eine der folgenden Größen erfasst: Die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (4), die Raddrehzahlen der Räder (28) des Kraftfahrzeugs, die Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs (4), die Querbeschleunigung (ay) des Kraftfahrzeugs (4), die Drehrate des Kraftfahrzeugs (4), die Rollrate des Kraftfahrzeugs (4), die Beladung des Kraftfahrzeugs (4), das Niveau des Schwerpunkts (30) des Kraftfahrzeugs (4).
Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Mittel (2, 16) ausgebildet sind, dass a) sie bei der Überprüfung, ob während des autonomen Führens des Kraftfahrzeugs (4) entlang der ersten Trajektorie (14) eine Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) besteht, ermitteln oder schätzen, ob eine kippkritische Querbeschleunigung durch eine anhand der Egodaten ermittelten oder geschätzten Ist-Querbeschleunigung (ay) überschritten wird, und b1) falls sie dann feststellen, dass dies der Fall ist, dann auf das Bestehen einer Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) schließen, und b2) falls sie aber feststellen, dass dies nicht der Fall ist, auf ein Nichtbestehen einer Umkippgefahr für das Kraftfahrzeug (4) schließen.
Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Mittel (2, 16) ausgebildet sind, dass das Ermitteln des gefahrlos befahrbaren Fahrschlauchs (8) ein Ermitteln von Grenztrajektorien für das Kraftfahrzeug (4) beinhaltet, welche den Fahrschlauch (8) begrenzen.
Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Mittel (2, 16) ausgebildet sind, dass sie als erste Trajektorie (14) eine Idealtrajektorie heranziehen, welche im Hinblick auf wenigstens eines der folgenden Kriterien eine vorgegebene Mindestanforderung erfüllt oder überschreitet: Fahrzeit, Fahrstrecke, Kraftstoffverbrauch, Verschleiß und/oder Fahrsicherheit.
Kraftfahrzeug (4) mit einem Fahrerassistenzsystem (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 16.
Kraftfahrzeug (4) betrieben durch ein Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8.