Verfahren und Steuergerät zur Steuerung eines Fahrzeugs bei einer Kollision Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.

In Fahrzeugen werden immer mehr Sensoren für Komfortfunktionen verbaut, die auch für eine Unfallvorhersage genutzt werden können. Beim automatisierten Fahren werden besonders viele Sensoren verbaut, da dem Fahrer die

Fahraufgabe abgenommen wird. Dadurch ist es möglich, auch starke Eingriffe in die Längs-/Querregelung vorzunehmen, die bei einem Assistenzsystem nicht so einfach möglich sind. Ein Autobahnpilot kann auch bei großem

Sicherheitsabstand in Unfälle verwickelt werden, beispielsweise wenn ein unachtsamer Fahrer ausschert und dies vom automatisierten Fahrzeug zu spät gesehen wird.

Offenbarung der Erfindung

Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs bei Kollision, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes

Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte

Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch

angegebenen Vorrichtung möglich. Vorteilhafterweise kann durch das hier vorgestellte Verfahren ein Aufprall bei einer Kollision zweier Fahrzeuge so optimiert werden, dass das Unfallgeschehen positiv beeinflusst wird. Dazu kann eine Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs, im Weiteren auch als Ego-Fahrzeug bezeichnet, an eine Position und Ausrichtung eines Fremdfahrzeugs, mit dem das Ego-Fahrzeug voraussichtlich kollidieren wird, angepasst werden. Durch eine Anpassung der Fahrtrichtungen beider Fahrzeuge können diese bei der Kollision stabil gehalten werden, wobei insbesondere Drehbewegungen vermieden werden können. Dieser Ansatz eignet sich sowohl für teilautomatisiertes als auch für automatisiertes Fahren.

Insgesamt kann durch den hier beschriebenen Ansatz ein flächiger Crash zur Stabilisierung der Gesamtunfallsituation erreicht werden. Dazu kann eine

Anpassung der Position und Fahrrichtung des Ego-Fahrzeugs an das

Fremdfahrzeugs durchgeführt werden, um das Fremdfahrzeug im Unfall stabil zu halten.

Ein Verfahren zum Steuern eines Ego-Fahrzeugs bei einer Kollision des

Fahrzeugs mit einem Fremdfahrzeug umfasst die folgenden Schritte:

Ermitteln einer Fahrtrichtung des Fremdfahrzeugs;

Bestimmen eines Lenksignals zum Annähern einer Fahrtrichtung des Ego- Fahrzeugs an die Fahrtrichtung des Fremdfahrzeugs; und

Bereitstellen des Lenksignals an eine Schnittstelle einer Lenkeinrichtung zum Lenken des Ego-Fahrzeugs.

Bei dem Ego-Fahrzeug kann es sich beispielsweise um ein Fahrzeug zur Personenbeförderung handeln. Die Kollision kann während der Fahrt des Fahrzeugs auf einer Straße erfolgen. Bei der Kollision kann das Ego-Fahrzeug auf das Fremdfahrzeug auffahren. Die Lenkeinrichtung kann geeignet sein, um die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs zu steuern, beispielsweise indem der Lenkwinkel der Vorderräder des Ego-Fahrzeugs geändert wird und/oder ein oder mehrere Räder vorzugsweise einseitig abgebremst werden. Das Lenksignal kann einen Lenkwinkelwert umfassen, durch den ein aktueller Lenkwinkel so geändert werden kann, dass sich die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs an die Fahrtrichtung des Fremdfahrzeugs annähert. Das Lenksignal kann zur Änderung der Fahrzeugausrichtung über eine Verstellung der Ausrichtung der Räder, als auch über asymmetrische Bremseingriffe, beispielsweise einseitiges Bremsen wie bei ESC-/ESP-Systemen genutzt, verwendet werden. Somit kann ein (klassisches) Lenken und/oder Bremsen zur Einflussnahme auf die Ausrichtung eingesetzt werden. Gemäß einer Ausführungsform können die Fahrtrichtungen der Fahrzeuge einander soweit angenähert werden, dass die Fahrtrichtungen übereinstimmen. Auf diese Weise kann das Ego-Fahrzeug und/oder das

Fremdfahrzeug durch die Kollision nach Möglichkeit nur eine longitudinale Beschleunigung erfahren, was einfach durch Abbremsen abgefangen werden kann. Die Fahrtrichtung des Fremdfahrzeugs kann unter Verwendung eines geeigneten Verfahrens ermittelt werden. Beispielsweise kann ein die

Fahrtrichtung des Fremdfahrzeugs definierender Wert über eine Car-to-Car- Kommunikation empfangen werden oder unter Verwendung einer Sensorik des Ego- Fahrzeugs ermittelt werden.

Bei dem Ego-Fahrzeug kann es sich um ein automatisiert fahrendes Fahrzeug handeln. Beim automatisierten Fahren wird in der Regel davon ausgegangen, dass es sich um ein unfallfreies Fahren handelt. Das genaue Verhalten im Falle eines Unfalls ist daher noch nicht vollständig definiert. In Unfallsituationen kann beispielsweise eine Notbremsung eingeleitet werden, die abhängig von der Verkehrssituation zu kleinen Überlappungen der kollidierenden Fahrzeuge führen kann. Bei kleiner Überlappung zwischen zwei miteinander kollidierender

Fahrzeuge kann es zu Instabilitäten kommen. Durch den hier beschriebenen Ansatz können solche Instabilitäten vermieden werden, sodass insbesondere auf der Autobahn bei hoher Geschwindigkeit durch schwer zu kontrollierende Drehbewegungen Schäden an Fahrzeug, Insassen und Infrastruktur vermieden werden können.

Hierzu kann die Fahrtrichtung des Fremdfahrzeugs unter Verwendung zumindest eines Sensorsignals einer Umfeldsensoreinrichtung des Ego-Fahrzeugs ermittelt werden. Die Umfeldsensoreinrichtung kann einen oder mehrere Umfeldsensoren umfassen. Ein Umfeldsensor, beispielsweise eine Kamera oder ein Radarsensor, ist ausgebildet, um ein Umfeld des Fahrzeugs zu erfassen. Durch eine geeignete Auswertung des zumindest einen Sensorsignals kann das Fremdfahrzeug und die Fahrtrichtung des Fremdfahrzeugs ermittelt werden. Vorteilhafterweise kann die Fahrtrichtung des Fremdfahrzeugs auf diese Weise ausschließlich unter Verwendung von Einrichtungen des Ego-Fahrzeugs ermittelt werden. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt des

Ermitteins eines aktuellen Überlappungsgrads zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Fremdfahrzeug. Dabei kann in dem Schritt des Bestimmens das Lenksignal bestimmt werden, um den Überlappungsgrad zu erhöhen. Vorteilhafterweise kann die Anpassung der Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs an das

Fremdfahrzeug vor dem Unfall so erfolgen, dass bei der Kollision eine möglichst große Überlappung zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Fremdfahrzeug vorliegt. In dem Schritt des Bestimmens kann das Lenksignal so bestimmt werden, dass der Überlappungsgrad erhöht wird. Durch die große Überlappung wird erreicht, dass die bei der Kollision auftretenden Kräfte großflächig übertragen werden können und es zu flächigen, aber geringen Verformungen kommen kann. Neben dem verbesserten Insassenschutz ist die

Wahrscheinlichkeit des Verhakens der Fahrzeuge verringert. Ein Verhaken der Fahrzeuge kann zu einer Kopplung der selbigen führen, wobei der so

entstandene Fahrzeugkomplex instabil werden kann. Eine große Unfallfläche bietet weiterhin den Vorteil, dass die Wahrscheinlichkeit eines ungewollten

Andrehens des Fremdfahrzeugs verringert wird.

Vorteilhafterweise kann gemäß einer Ausführungsform ein Drehpunkt des Fremdfahrzeugs ermittelt werden. Hierbei kann das Lenksignal bestimmt werden, um einen Vektor einer Krafteinwirkung des Ego-Fahrzeugs auf das

Fremdfahrzeug bei der Kollision durch den Drehpunkt des Fremdfahrzeugs gehen zu lassen. Dieser Vorgang ist vor allem in einem komplexeren

Unfallszenario sinnvoll. Hierbei kann der Schwerpunkt bzw. der Drehpunkt des Fremdfahrzeugs geschätzt werden und das Ego-Fahrzeug so ausgerichtet werden, dass eine Drehbewegung des Fremdfahrzeugs möglichst ausbleibt.

Denkbar sind auch weitere komplexere Berechnungen, um den Unfallgegner stabil zu halten.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des

Bestimmens eines Bremssignals zum Abbremsen des Ego-Fahrzeugs umfassen. In einem Schritt des Bereitstellens kann das Bremssignal an eine Schnittstelle einer Bremseinrichtung zum Abbremsen des Ego-Fahrzeugs bereitgestellt werden. Unter der Bremseinrichtung kann eine Bremsanlage verstanden werden. Durch das Bremssignal kann die Bremseinrichtung beispielsweise angesteuert werden, um eine Bremsung des Ego-Fahrzeugs zu bewirken, die so stark wie möglich vollzogen wird. Auf diese Weise kann vor der Kollision so viel Energie wie möglich abgebaut werden, sodass in der In-Crash-Phase, also im Augenblick der Kollision, möglichst wenig Energie übertragen wird.

Das Verfahren kann einen Schritt des Ermitteins der Ausrichtung des Ego- Fahrzeugs zu einer Fahrspur nach der Kollision umfassen. Der Schritt des Ermitteins der Ausrichtung kann nach der Kollision durchgeführt werden. In dem Schritt des Bestimmens des Lenksignals kann ein weiteres Lenksignal zum Ausrichten des Ego-Fahrzeugs in der Fahrspur bestimmt werden. Da sich das Ego-Fahrzeug für die Optimierung des Unfalls anders ausgerichtet hat, z.B. leicht schräg, als vor dem Eintreten in die kritische Situation wird nach dem Aufprall das Ego-Fahrzeug wieder in eine sichere Position gebracht. Neben dem

Wiederausrichten in der Spur wird gemäß einer Ausführungsform die

Geschwindigkeit reduziert.

Das Verfahren kann einen Schritt des Ermitteins eines Impulswertes umfassen, der einen bei der Kollision zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Fremdfahrzeug ausgetauschten Impuls repräsentiert. Der Schritt des Bestimmens des

Lenksignals kann ausgeführt werden wenn der Impulswert oberhalb eines Impulsschwellenwerts liegt. Auf diese Weise kann sowohl ein Gewicht als auch eine Geschwindigkeit des Fremdfahrzeugs bei der Entscheidung berücksichtigt werden, ob die Ausrichtung des Ego-Fahrzeugs angepasst wird oder nicht.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt des

Ermitteins eines Gewichtswertes, der ein Gewicht des Fremdfahrzeugs abbildet.

Der Schritt des Bestimmens des Lenksignals kann ausgeführt werden, wenn der Gewichtswert kleiner als ein Gewichtsschwellenwert ist. Der Gewichtswert kann beispielsweise durch Auslesen eines für einen Fahrzeugtyp des Fremdfahrzeugs gespeicherten Wert, oder durch eine Messung oder Abschätzung, beispielsweise eines Volumens des Fremdfahrzeugs, ermittelt werden. Beispielsweise kann die Ausrichtung des Ego-Fahrzeugs angepasst werden, wenn das Gewicht des Fremdfahrzeugs kleiner als eine Schwelle ist, sodass auch bei Fremdfahrzeugs, die etwas schwerer sind als das Ego-Fahrzeug, gelenkt wird. Beispielsweise kann die Schwelle gleich dem Ego-Gewicht des Ego-Fahrzeugs sein, einem Faktor des Ego-Gewichts (i.d. R. >1) entsprechen und/oder ein Gewichts-Offset abbilden. Somit kann die Schwelle gemäß einer Ausführungsform in etwa dem Gewicht des Ego-Fahrzeugs entsprechen. Gemäß einer Ausführungsform ist das exakte Gewicht als Schwelle nicht zwingend erforderlich, sondern ein ungefährer Wert ist ausreichend, der auch etwas über dem Fahrzeuggewicht des Ego-Fahrzeugs liegen kann und beispielsweise aus einer Fahrzeugklasse abgeleitet werden kann. Ausschlaggebend ist der Impuls, den das Fremdfahrzeug erfährt. Je schwerer das Ego- Fahrzeug im Vergleich zum Fremdfahrzeug ist, desto größer ist der Impuls, den das Gegner-Fahrzeug erhält.

In einer weiteren Ausführungsform kann der Gewichtswert durch die

Umfeldsensorik nicht oder nicht ausreichend genau ermittelt werden. Wenn ein konstanter Gewichtswert zum Ermitteln des Impulswertes genutzt wird, dann ist die Relativgeschwindigkeit der variable Anteil, der sich auf den Impulswert auswirkt. Es ist daher ebenfalls möglich an Stelle des Impulswertes

ausschließlich die Relativgeschwindigkeit zu nutzen und gegen eine Schwelle für die Relativgeschwindigkeit zu prüfen, anstatt einen Impulswert zu ermitteln. Durch die Prüfung der Relativgeschwindigkeit bei konstant angenommener Masse kann die Berechnung besonders einfach durchgeführt werden, wodurch Ressourcen gespart werden können.

In einer weiteren Ausführungsform wird vor einer Anpassung der Ausrichtung eine Prüfung der Genauigkeit durchgeführt, mit der ein Impulswert ermittelt werden kann und/oder die Genauigkeit, mit der die Ausrichtung durchgeführt werden kann. Dabei können beispielsweise Umfeldsensordaten und erreichbare Stellgenauigkeiten, zu dem ein Reibwert der Straße gezählt werden kann, einbezogen werden. Wenn zumindest eine Genauigkeit geringer als eine Schwelle ist, dann kann bevorzugt eine Notbremsung, ein Notausweichmanöver oder ein anderes Notmanöver mit möglicher Kollision, das eine geringere Genauigkeit erfordert, durchgeführt werden. Dadurch kann auch bei nicht ausreichend großer Genauigkeit ein akzeptables Verhalten erreicht werden, das die Unfallbeteiligten möglichst gut schützen soll.

In einer weiteren Ausführungsform wird das Verfahren abhängig vom

Fremdfahrzeug durchgeführt. Hierbei kann mit einem Schritt des Ermitteins ein Gewicht des Fremdfahrzeugs ermittelt werden. Der Schritt des Bestimmens des Lenksignals kann ausgeführt werden, wenn das Gewicht des Fremdfahrzeugs kleiner oder gleich einem Gewicht des Ego-Fahrzeugs ist. Bei einem leichteren Fremdfahrzeug, z.B. ein Kleinfahrzeug oder ein Motorrad, kann das

Fremdfahrzeug leicht in eine instabile Fahrsituation gebracht werden. Daher kann der hier beschriebene Ansatz insbesondere bei leichteren

Fremdfahrzeugen, aber beispielsweise auch bei Fremdfahrzeugen der eigenen Fahrklasse angewendet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das hier vorgestellte Verfahren Teil eines Assistenzsystems sein, wobei das Assistenzsystem durch den Fahrer des Ego-Fahrzeugs übersteuerbar ist. In einem solchen Fall können die durch das beschriebene Verfahren bewirkten Eingriffe stark reduziert sein. Dadurch ist nur eine geringe Neuausrichtung des Ego-Fahrzeugs möglich, was in einigen Fällen dennoch einen Vorteil im Gesamt-Unfallgeschehen mit sich bringen kann. Die Nutzung des beschriebenen Ansatzes ist damit jedoch nicht nur auf

Pilotensysteme des automatisierten Fahrens beschränkt.

Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in

entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. Ein solches Steuergerät, weist eine Ermittlungseinrichtung auf, die ausgebildet ist, um eine Fahrtrichtung des Fremdfahrzeugs zu ermitteln, eine

Bestimmungseinrichtung auf, die ausgebildet ist, um ein Lenksignal zum

Annähern einer Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs an die Fahrtrichtung des Fremdfahrzeugs zu bestimmen und eine Bereitstellungseinrichtung auf, die ausgebildet ist, um das Lenksignal an eine Schnittstelle einer Lenkvorrichtung zum Lenken des Ego-Fahrzeugs bereitzustellen.

Unter einer Steuervorrichtung 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 der Vorrichtung 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.

Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine

Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend

beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.

Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ego-Fahrzeugs und eines Fremdfahrzeugs mit Vorrichtungen eines Verfahrens zur Steuerung eines Fahrzeugs bei Kollision gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Fahrzeugs bei Kollision gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 3 ein unvermeidbares Unfallszenario zwischen einem Ego-Fahrzeug und einem Fremdfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 eine Darstellung eines Ego-Fahrzeugs und eines Fremdfahrzeug unmittelbar vor der gemeinsamen Kollision gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 5 eine Darstellung eines Ego-Fahrzeugs und eines Fremdfahrzeugs im Augenblick der gemeinsamen Kollision gemäß einem Ausführungsbeispiel; und

Fig. 6 eine Darstellung eines Ego-Fahrzeugs und eines Fremdfahrzeugs unmittelbar nach der gemeinsamen Kollision gemäß einem Ausführungsbeispiel.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele 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.

Fig. 1 zeigt ein Ego-Fahrzeug 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Ferner ist ein Fremdfahrzeug 102 sowie eine Fahrtrichtungen 103 des Ego-Fahrzeugs 100 und eine Fahrtrichtung 104 des Fremdfahrzeugs 102 dargestellt. In dem gezeigten Szenario stehen die Fahrzeuge 100, 102 kurz vor einer Kollision.

Das Ego-Fahrzeug 100 weist eine Steuervorrichtung 105, eine

Umfeldsensoreinrichtung 106, eine Lenkeinrichtung 107 sowie eine

Bremseinrichtung 108 auf. Die Umfeldsensoreinrichtung 106 und das

Steuergerät 105 sind über eine Schnittstelle zum Übertragen zumindest eines Sensorsignals 116 von der Umfeldsensoreinrichtung 106 zu dem Steuergerät 105 des Ego-Fahrzeugs 100 gekoppelt. Das Steuergerät 105 ist ausgebildet, um über eine Schnittstelle ein Lenksignal 117 an die Lenkeinrichtung 107 und optional ein Bremssignal 118 an die Bremseinrichtung 108 bereitzustellen. Die Lenkeinrichtung 107 ist zum Lenken des Ego-Fahrzeugs 100 vorgesehen. Die Lenkeinrichtung 107 ist ausgebildet, um eine durch das Lenksignal 117 übertragene Lenkinformation zum Anpassen der Fahrtrichtung 103 des Ego- Fahrzeugs 100 zu verwenden. Dazu ist die Lenkeinrichtung 107 gemäß einem Ausführungsbeispiel mit lenkbaren Rädern des Fahrzeugs 100 gekoppelt. Die Bremseinrichtung 108 ist zum Abbremsen des Ego-Fahrzeugs 100 vorgesehen. Die Bremseinrichtung 108 ist ausgebildet, um eine durch das Bremssignal 118 übertragene Bremsinformation zum Abbremsen des Ego-Fahrzeugs 100 zu verwenden.

Die Umfeldsensoreinrichtung 106 umfasst einen oder mehrere Umfeldsensoren. Ein Umfeldsensor ist beispielsweise eine Kamera, ein Radarsensor, ein

Lidarsensor oder ein Ultraschallsensor. Die Umfeldsensoreinrichtung 106 ist ausgebildet, um ein Umfeld des Ego-Fahrzeugs 100 zu erfassen. Gemäß dem gezeigten Szenario befindet sich das Fremdfahrzeug 102 in einem

Erfassungsbereich der Umfeldsensoreinrichtung 106, sodass das zumindest eine Sensorsignal 116 das Fremdfahrzeug 102 abbildet. Das Steuergerät 105 ist ausgebildet, um das zumindest eine Sensorsignal 116 auszuwerten, um Informationen über das Fremdfahrzeug 102 zu erhalten.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 105 ausgebildet, um zumindest eine Position und die Fahrtrichtung 104 des Fremdfahrzeugs 102 zu ermitteln. Ferner ist das Steuergerät 105 ausgebildet, um unter Verwendung der Fahrtrichtung 104 des Fremdfahrzeugs 102 und der Fahrrichtung 103 des Ego- Fahrzeugs 100 das Lenksignal 117 so zu bestimmen und an die Schnittstelle zu der Lenkeinrichtung 107 bereitzustellen, dass das Lenksignal 117 eine

Richtungsänderung des Ego-Fahrzeugs 100 bewirkt, durch die die Fahrtrichtung 103 des Ego-Fahrzeugs 100 an die Fahrtrichtung 104 des Fremdfahrzeugs 102 angenähert wird.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 105 ausgebildet, um die Fahrtrichtungen 103, 104 repräsentierende Werte miteinander zu vergleichen, um eine Abweichung zwischen den Fahrtrichtungen 103, 104 zu bestimmen. Ausgehend von der Abweichung ist das Steuergerät 105 ausgebildet, um das Lenksignal 117 so zu bestimmen, dass die Abweichung reduziert wird und sich die Fahrtrichtungen 103, 104 somit aneinander annähern.

In dem gezeigten Szenario weisen die Fahrzeuge 100, 102 bei der Kollision einen gewissen Überlappungsgrad auf, sofern die Fahrzeuge 100, 102 ihre Fahrtrichtungen 103, 104 beibehalten. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 105 ausgebildet, um den aktuellen Überlappungsgrad zwischen dem Ego-Fahrzeug 100 und dem Fremdfahrzeug 102 zu ermitteln und zum

Bestimmen des Lenksignals 117 zu verwenden. Dazu ist das Steuergerät 105 ausgebildet, um das Lenksignal 117 so zu bestimmen, dass sich die Fahrrichtung 103 des Ego-Fahrzeugs 100 auf eine Weise verändert, durch die der

Überlappungsgrad erhöht wird. Somit wird die Fahrrichtung 103 des Ego- Fahrzeugs 100 zum einen so geändert, dass die Fahrtrichtungen 103, 104 möglichst übereinstimmen und zum anderen so geändert, dass sich der

Überlappungsgrad zwischen den Fahrzeugen erhöht.

Bei der Kollision erfolgt eine Krafteinwirkung von dem Ego-Fahrzeug 100 auf das Fremdfahrzeug 102. Um eine Drehung des Fremdfahrzeugs 102 aufgrund der Krafteinwirkung zu vermeiden ist es vorteilhaft, wenn der Vektor der Krafteinwirkung durch den Drehpunkt 120 des Fremdfahrzeugs 102 verläuft. Dadurch kann beispielsweise ein Versatz des Fremdfahrzeugs in

Kollisionsrichtung ohne Drehung erreicht werden. Gemäß einem

Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 105 ausgebildet, um unter Verwendung des zumindest einen Sensorsignals 116 den Drehpunkt 120 des Fremdfahrzeugs

102 zu ermitteln und das Lenksignal 117 so zu bestimmen, dass sich die

Fahrrichtung 103 des Ego- Fahrzeugs 100 auf eine Weise verändert, dass das Ego-Fahrzeug 100 bei der Kollision so auf das Fremdfahrzeug 102 trifft, dass der Vektor der Krafteinwirkung durch den Drehpunkt 120 des Fremdfahrzeugs 102 verläuft.

Die Auswirkungen der Kollision auf die Fahrzeuge 100, 102 hängt von den Gewichten und Relativgeschwindigkeiten der Fahrzeuge 100, 102 ab. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 105 ausgebildet, um unter Verwendung des zumindest einen Sensorsignals 116 und optional einer

Datenbank mit gespeicherten Gewichtswerten das Gewicht des Fremdfahrzeugs

102 zu bestimmen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Fahrtrichtung

103 des Ego-Fahrzeugs 100 nur dann angepasst, wenn das Gewicht des Fremdfahrzeugs 102 kleiner oder gleich dem Gewicht des Ego-Fahrzeugs 100 ist. In diesem Fall wird beispielsweise das Lenksignal 117 nur dann bestimmt oder an die Lenkeinrichtung 107 bereitgestellt, wenn das Gewicht des

Fremdfahrzeugs 102 kleiner oder gleich einem Gewicht des Ego-Fahrzeugs 100 ist.

Gewicht und Relativgeschwindigkeit bestimmen den Impulswert, der bei der Kollision zwischen den kollidierenden Fahrzeugen 100, 102 ausgetauscht wird. Ein schnelles Auffahren auf ein gleich schweres Fremdfahrzeug 102 kann einen ähnlichen Impulswert für das Fremdfahrzeug 102 haben wie ein langsames Auffahren auf ein leichteres Fremdfahrzeug 102.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Fahrtrichtung 103 des Ego- Fahrzeugs 100 nur dann angepasst, wenn die Relativgeschwindigkeit von Ego- Fahrzeug 100 und Fremdfahrzeug 102 größer als ein zuvor bestimmter Wert ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Fahrtrichtung 103 des Ego- Fahrzeugs 100 nur dann angepasst, wenn der Impulswert oberhalb einer zuvor bestimmten Schwelle liegt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird an Stelle des tatsächlichen Gewichts ein Gewichtswert genutzt, der beispielsweise aus einem Volumen und/oder einer Messung des Stahlanteils im Fahrzeug 102 bzw. der Absorptionscharakteristik z.B. von Radarstrahlen ermittelt werden kann. Aus dem Volumen kann man beispielsweise unter Nutzung einer durchschnittlichen Dichte das Gewicht ermitteln. Durch Messung des Stahlanteils bzw. der Packungsdichte der Elemente im Fahrzeug 102 über Radarstrahlen kann man einen

durchschnittlichen Dichtewert ermitteln, wodurch ein noch präziseres Ermitteln des Gewichts möglich wird.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 105 ausgebildet, um das Bremssignals 118 an die Bremseinrichtung 108 bereitzustellen, sobald das Steuergerät 105 unter Verwendung des zumindest einen Sensorsignals 116 die bevorstehende Kollision erkennt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird das Bremssignal 118 auch nach erfolgter Kollision bereitgestellt.

Durch die vor der Kollision durchgeführte Richtungsänderung oder aufgrund der während der Kollision wirkenden Kräfte kann das Ego-Fahrzeug 100 seine Fahrspur verlassen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Ego-Fahrzeug 100 ausgebildet, um nach erfolgter Kollision unter Verwendung des zumindest einen Sensorsignals 116 eine aktuelle Ausrichtung des Ego-Fahrzeugs 100 zu einer Fahrspur zu bestimmen. Wenn sich das Ego-Fahrzeug 100 außerhalb der Fahrspur befindet oder bei Beibehaltung der Fahrtrichtung die Fahrspur verlassen würde, ist das Steuergerät 105 ausgebildet, um das Lenksignal 117 so bereitzustellen, dass die Lenkeinrichtung 107 so angesteuert wird, dass sich das Ego-Fahrzeugs 100 zurück in die Fahrspur geführt wird bzw. ein Verlassen der Fahrspur verhindert wird.

Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagram eines Verfahrens zur Steuerung eines Fahrzeugs bei Kollision gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem Fahrzeug kann es sich um das anhand von Fig. 1 beschriebene Ego-Fahrzeug handeln, das voraussichtlich mit dem Fremdfahrzeug kollidieren wird.

In einem Schritt 201 wird die Fahrtrichtung des Fremdfahrzeugs ermittelt.

Anschließend wird in einem Schritt 203 ein Lenksignal zum Annähern der Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs an die Fahrtrichtung des Fremdfahrzeugs bestimmt und in einem Schritt 205 an die Schnittstelle der Lenkeinrichtung des Ego-Fahrzeugs bereitgestellt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird das Lenksignal im Schritt 203 unter Verwendung zumindest eines Sensorsignals einer Umfeldsensoreinrichtung des Ego-Fahrzeugs bestimmt. Das zumindest eine Sensorsignal kann das Umfeld des Ego-Fahrzeugs abbilden und kann vom Steuergerät analysiert und ausgewertet werden, um die Fahrtrichtung und beispielsweise auch die Geschwindigkeit des Fremdfahrzeugs zu bestimmen.

In dem Schritt 201 wird optional ferner ein aktueller Überlappungsgrad zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Fremdfahrzeug ermittelt. Der Überlappungsgrad wird gemäß einem Ausführungsbeispiel in dem Schritt 203 verwendet, um das Lenksignal so zu bestimmen, dass sich der Überlappungsgrad bis zur Kollision erhöht.

Ferner wird in dem Schritt 201 optional der Drehpunkt 120 des Fremdfahrzeugs 102 ermittelt. Hierbei wird der Drehpunkt des Fremdfahrzeugs beispielsweise geschätzt und im Schritt 203 verwendet, um das Lenksignal so bereitzustellen, dass ein Vektor einer Krafteinwirkung des Ego-Fahrzeugs auf das

Fremdfahrzeug bei der Kollision möglichst durch den Drehpunkt des

Fremdfahrzeugs verläuft. Infolgedessen kann in dem Schritt 203 das Lenksignal so bestimmt werden, dass das Ego-Fahrzeug so ausgerichtet wird, dass eine potentielle Drehbewegung des Fremdfahrzeuges bei der Kollision ausbleibt.

In einem optionalen Schritt 207 wird ein Bremssignal zum Abbremsen des Ego- Fahrzeugs bestimmt. Das Bremssignal kann in dem Schritt 205 an eine

Schnittstelle zu einer Bremseinrichtung bereitgestellt werden, um das Ego- Fahrzeug abzubremsen. Die Bremsung des Ego-Fahrzeugs wird hierbei so stark wie möglich vollzogen, damit im Augenblick der Kollision möglichst wenig Energie übertragen wird. Optional wird in einem Schritt 209 ein Impulswert, ein Gewichtswert oder ein Gewicht des Fremdfahrzeugs ermittelt. In diesem Fall wird beispielsweise der Schritt 203 des Bestimmens des Lenksignals abhängig von einem Ergebnis eines Vergleichs zumindest eines dieser Werte mit einem Schwellenwert durchgeführt. Beispielsweise wird die Ausrichtung des Ego-Fahrzeugs nur dann angepasst, wenn das Gewicht des Fremdfahrzeugs in etwa einem Gewicht des Ego- Fahrzeugs entspricht. Dabei kann das Gewicht des Fremdfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel bis zu 10% oberhalb dem Gewicht des Ego- Fahrzeugs liegen. Der Impulswert lässt sich beispielsweise aus dem Gewicht und der Relativgeschwindigkeit bestimmen, beispielsweise als Produkt aus Gewicht und Relativgeschwindigkeit.

Nach erfolgter Kollision wird optional in einem Schritt 211 eine Ausrichtung des Ego-Fahrzeugs zu einer Fahrspur ermittelt. Eine Information über die

Ausrichtung kann bei einer erneuten Ausführung des Schritt 203 des

Bestimmens des Lenksignals verwendet werden, um das Lenksignal so zu bestimmen, dass das Ego-Fahrzeug in der Fahrspur ausgerichtet wird.

Die Schritte 201, 203, 205, 207, 211 können während des Unfallgeschehens fortlaufend durchgeführt werden, sodass beispielsweise fortlaufend ein aktualisiertes Lenksignal an die Lenkeinrichtung bereitgestellt wird.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt des Ermitteins 201 ein Schwerpunkt des Fremdfahrzeugs ermittelt und im Schritt 203 das Lenksignal zusätzlich oder alternativ unter Verwendung des Schwerpunkts bestimmt. Somit kann eine Entscheidung ob die Ausrichtung des Ego-Fahrzeugs angepasst wird oder nicht auch dann getroffen werden, wenn nur den Schwerpunkt bekannt ist. Aus der Position des Schwerpunkts des Fremdfahrzeugs kann ein Lateralversatz zwischen dem Fremdfahrzeug und dem Ego-Fahrzeug bestimmt werden.

Fig. 3 zeigt ein unvermeidbares Unfallszenario zwischen Ego-Fahrzeug 100 und Fremdfahrzeug 102 auf einer Autobahn gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei den Fahrzeugen kann es sich beispielsweise um die anhand von Fig.l beschriebenen Fahrzeuge handeln. Das Ego-Fahrzeug 100, hier ein automatisiertes Fahrzeug, fährt mit hoher Geschwindigkeit. Der unachtsame Fahrer des langsam fahrenden Fremdfahrzeugs 102 hat die Situation falsch eingeschätzt und wechselt auf die Spur des Ego-Fahrzeugs 100. Die

Relativgeschwindigkeit der beiden ist so groß, dass das Ego-Fahrzeug 100 zur Vermeidung einer Kollision nicht schnell genug die Geschwindigkeit reduzieren kann. Es wird zum Unfall zwischen dem Ego-Fahrzeug 100 und dem

Fremdfahrzeug 102 kommen.

Fig. 4 zeigt das Verhalten des Ego-Fahrzeugs 100 aus Fig. 3 im Falle des Unfalls mit dem Fremdfahrzeug 102 unmittelbar vor dem Unfall (Pre-Crash) gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Sensorik des Ego-Fahrzeugs 100 kündigt in der Pre-Crash-Phase den unvermeidbaren Unfall an. Durch Messen der Bewegung des Fremdfahrzeugs 102 ist die Fahrtrichtung 104 bekannt bzw. die

Fahrtrichtung zur Zeit des Aufpralls kann abgeschätzt werden, z.B. wenn das Fremdfahrzeug 102 beim Ausscheren eine Kreisbewegung beschreibt. Der gezeigte Winkel verdeutlicht eine Abweichung zwischen den aktuellen

Fahrrichtungen 103, 104 der Fahrzeuge 100, 102.

Das Ego-Fahrzeug 100 wird an die Bewegung des Fremdfahrzeugs 102 angepasst, indem die Richtung 103 so verändert wird, dass das Fremdfahrzeug 102 vorwiegend einen Stoß in longitudinaler Richtung erfährt und möglichst keine zusätzliche Beschleunigung in Querrichtung hinzukommt bzw. keine zusätzliche Gierbewegung induziert wird. Im einfachsten Fall kann dies erreicht werden, indem beide Fahrzeuge 100, 102 zum Zeitpunkt des Unfalls in die möglichst gleiche Richtung 104 fahren. Die Anpassung vor dem Unfall erfolgt dabei gemäß einem Ausführungsbeispiel so, dass während der Kollision eine möglichst große Überlappung zwischen Ego-Fahrzeug 100 und Fremdfahrzeug 102 entsteht.

Wenn das Ego-Fahrzeug 100 unvermeidbar mit dem Fremdfahrzeug 102 kollidieren wird, wird das Ego-Fahrzeug 100 so ausgerichtet, dass das

Fremdfahrzeug 102 einen Stoß unmittelbar von hinten, also heckwärts, erfährt.

Dadurch wird das Fremdfahrzeug 102 lediglich longitudinal beschleunigt, was einfach durch Abbremsen abgefangen werden kann. Eine laterale Beschleunigung wird vermieden, da diese das Fremdfahrzeug 102 zum

Schleudern bringen kann.

Zusätzlich wird das Ego- Fahrzeug 100 optional so ausgerichtet, dass eine möglichst große Überlappung entsteht. Dazu erfolgt die Anpassung vor dem

Unfall so, dass während des Aufpralls eine möglichst große Überlappung zwischen Ego-Fahrzeug 100 und Unfallgegner 102 entsteht, um möglichst geringe Eindrückungen der Fahrzeuge 100, 102 zu erreichen und die

Wahrscheinlichkeit für ein Verhaken zu reduzieren.

Eine vollflächige Überdeckung hat weiterhin den Vorteil, dass ungewolltes Drehen und instabil werden einfach verhindert werden kann, da die

Schwerpunkte der Fahrzeuge 100, 102 und damit auch die Drehpunkt in

Fahrtrichtung, und damit auch in Stoßrichtung, übereinanderliegen. Es wird einfacher die Fahrzeuge 100, 102 stabil zu halten.

Das dem beschriebenen Ansatz zugrundeliegende Regelkonzept, bei dem die Stoßrichtung der Fahrtrichtung 104 des gestoßenen Fahrzeugs 102 entspricht, kann in einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens einen beschränkten Gültigkeitsbereich haben. Der beschränkte Gültigkeitsbereich kann,

beispielsweise durch die relative Annäherungsgeschwindigkeit und dem Winkel des Fremdfahrzeugs 102, zur Straße definiert sein. Hintergrund ist, dass eine Anpassung des Stoßwinkels dann unterdrückt wird, wenn das Fremdfahrzeug 102 durch den Stoß von der Fahrbahn bewegt werden würde.

Neben der Ausrichtung des Ego-Fahrzeugs 100 und dem Erreichen einer möglichst hohen Überlappung wird das Fahrzeug 100 gemäß einem

Ausführungsbeispiel so weit wie möglich stark abgebremst, um viel Energie abzubauen.

Schwerere Fremdfahrzeuge 102, z. B. wenn die eigene Klasse ein Kleinwagen ist und der Gegner ein schwerer„Hummer" ist, können nicht so leicht in einen instabilen Zustand versetzt werden. Daher kann hier eine andere Optimierung als die in dem vorliegenden Ansatz beschriebene Optimierung genutzt werden. Beispielsweise kann eine maximale Reduzierung der Ego-Geschwindigkeit und ein stabil halten des Ego-Fahrzeugs 100 unter allen Umständen angestrebt werden. Es kann also z. B. auf das eigene Fahrzeug optimiert werden.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung nicht in einem System zum automatisierten Fahren auf einer Autobahn, einem sogenannten Highway-Piloten, eingesetzt, sondern als Assistenzsystem integriert. Hierbei sind die Eingriffe stark reduziert, sodass der Fahrer des Ego- Fahrzeugs 100 prinzipiell das System übersteuern kann. Dadurch ist nur eine geringere Neu-Ausrichtung des Ego-Fahrzeugs 100 möglich, was in einigen Fällen dennoch einen Vorteil im Gesamt-Unfallgeschehen mit sich bringen kann.

Beispielsweise kann der hier beschriebene Ansatz in Auffahr- Fahrsituationen mit leicht schrägem Winkel und z. B. nur 75% Überlappungsgrad verwendet werden, um die Fahrzeugausrichtung des Ego-Fahrzeugs 100 so anzupassen, dass der Relativwinkel reduziert wird und der Überlappungsgrad erhöht wird, was zu einer

Verbesserung der Stabilität der Unfallsituation und Reduzierung von

Zweitunfällen führen kann.

Fig. 5 zeigt die in Fig. 4 dargestellten Fahrzeuge 100, 102 während des Aufpralls (In-Crash), also im Augenblick der Kollision beider Fahrzeuge 100, 102. Die

Fahrrichtung des Ego-Fahrzeugs 100 wurde in der Zeit bis zu der Kollision so angepasst, dass sie mit der Fahrrichtung 104 des Fremdfahrzeugs 104 übereinstimmt. Zudem wurde die Position des Ego-Fahrzeugs 100 in Bezug zu dem Fremdfahrzeug 102 so angepasst, dass sich die Fahrzeuge 100, 102 möglichst vollständig überlappen.

In der gezeigten In-Crash-Phase erfahren Fremdfahrzeug 102 und Ego-Fahrzeug 100 eine longitudinale Beschleunigung, die gut abgefangen werden kann. Da sich das Ego-Fahrzeug 100 für die Optimierung des Unfalls anders ausgerichtet hat, z. B. leicht schräg in Bezug zu einer Fahrbahn, als vor dem Eintreten der kritischen Situation, z. B. zuvor Geradeausfahrt, wird das Ego- Fahrzeug 100 nach dem Aufprall gemäß einem Ausführungsbeispiel wieder in eine sichere Position gebracht. Neben dem Wieder-Ausrichten in der Spur wird die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs 100 reduziert, z.B. durch unter

Verwendung einer bekannten Funktion zur Minderung einer Zeitkollision.

In einer weiteren Ausführungsform wird der beschriebene Ansatz abhängig vom Fremdfahrzeug 102 durchgeführt. Bei einem schwächeren oder leichteren Unfallgegner, z.B. einem Kleinfahrzeug oder einem Motorradfahrer, kann das Fremdfahrzeug 102 leicht in eine instabile Fahrsituation gebracht werden. Daher wird der beschriebene Ansatz insbesondere bei solchen Fremdfahrzeugen 102, aber beispielsweise auch bei Fremdfahrzeugen 102 der eigenen Fahrzeugklasse angewandt.

Fig. 6 zeigt das Verhalten des Ego-Fahrzeugs 100 aus Fig. 5 unmittelbar nach der Kollision (Post-Crash) mit dem Fremdfahrzeug 102. Da sich das Ego- Fahrzeug 100 für die Optimierung des Unfalls anders ausgerichtet hat, nämlich leicht schräg, wird nach der Kollision das Ego-Fahrzeug 100 wieder in eine sichere Position gebracht, d.h. das Ego-Fahrzeug 100 wird wieder in der Spur ausgerichtet.

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.