DE102004055399A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, wobei im Falle einer Kollision des Fahrzeuges dieses automatisch gebremst wird, indem eine Bremse (B) des Fahrzeugs betätigt wird, wobei eine Kollision identifiziert wird, falls ein gezündeter Airbag des Fahrzeuges identifiziert und/oder falls für eine Verzögerung des Fahrzeugs ein erster Grenzwert (a¶1¶) überschritten wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, wobei im Falle einer Kollision eines Fahrzeuges dieses automatisch gebremst wird, indem eine Bremse des Fahrzeugs betätigt wird.
  • Ist nach einem Zusammenstoß eines Fahrzeugs der Fahrer nicht mehr in der Lage, das Fahrzeug zu führen, so besteht die Gefahr von unkontrollierten Folgekollisionen. Befindet sich das Fahrzeug auf einer Brücke oder nahe eines Abhangs, kann es zu einem Absturz kommen.
  • Im Stand der Technik ist aus DE 199 54 637 A1 zur Vermeidung dieser Folgen ein Kraftfahrzeug bekannt, insbesondere ein Personenkraftwagen mit einem mit Federbeinen ausgerüsteten Fahrwerk, einem Triebwerk und einem Aufbau, der einen frontseitigen Stossfänger und eine Windschutzscheibe aufweist, welches mit einer Bremsanlage ausgerüstet ist, wobei im frontseitigen Bereich wenigstens ein spätestens auf durch einen Aufprall sich einstellenden Druck und/oder auf eine Bewegung ansprechender Sensor installiert ist, der im Falle einer Aktivierung zumindest einen Bremsvorgang auslöst. Der auf Bewegung ansprechende Sensor reagiert dabei ausschließlich auf Bewegungen von externen Objekten.
  • Dieser Personenkraftwagen hat jedoch den Nachteil, dass für eine zuverlässige Reaktion aufwendigerweise allseitig um den Personenkraftwagen Druck- oder Bewegungssensoren angeordnet sind.
    •
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren, welches die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 aufweist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs sieht vor, dass eine Kollision identifiziert wird, falls ein Airbag des Fahrzeuges zündet und/oder falls eine Verzögerung des Fahrzeugs einen ersten Grenzwert überschreitet.
  • Dieses Verfahren benötigt lediglich einen Airbagparameter, beispielsweise ein Zündsignal für einen Airbag und/oder Messwerte einer Verzögerung des Fahrzeugs. Zur Erfassung der Verzögerung ist beispielsweise ein Beschleunigungsgeber eines vorhandenen Airbags oder eines Fahrzeugstabilisierungssystems geeignet. Spezielle, aufwendige Sensoren werden nicht benötigt. Eine Kollision wird bei diesem Verfahren frühzeitig bemerkt. Durch die Bremsung des Fahrzeugs wird verhindert, dass das Fahrzeug nach einer Kollision eventuell führerlos ungebremst weiterrollt. Die Gefahr weiterer Kollisionen wird vermindert. Vor eventuellen, weiteren Kollisionen wird durch das Bremsen kinetische Energie abgebaut. Durch das Heranziehen der Verzögerung zur Identifikation einer Kollision werden al le denkbaren Kollisionen erfasst. Es ist unerheblich, ob es sich um einen Frontal-, Heck-, oder Seitenaufprall handelt.
  • In einer möglichen Ausgestaltung bleibt nach einem dem Bremsen folgenden Stillstand des Fahrzeuges die Bremse solange betätigt, bis eine Zündung des Fahrzeuges ausgeschaltet wird. Dies verhindert ein ungewolltes Wegrollen des Fahrzeugs nach der Bremsung.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass nach einem dem Bremsen folgenden Stillstand des Fahrzeuges automatisch eine Feststellbremse des Fahrzeuges aktiviert wird. Dies ermöglicht ein sicheres Beibehalten des Stillstandes, da die Feststellbremse keine Energieversorgung benötigt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Kollision ebenfalls identifiziert, falls die Verzögerung den ersten Grenzwert zwar unterschreitet aber einen zweiten Grenzwert überschreitet, der niedriger ist als der erste Grenzwert, und gleichzeitig ein Fahrerwunsch zum Bremsen vorliegt. Bei einem weniger schweren Unfall mit geringerer Verzögerung ist möglicherweise dennoch die Reaktionsfähigkeit des Fahrers beeinträchtigt, so dass er nur mit geringer Kraft das Bremspedal betätigt. Eine kurze, leichte Betätigung genügt in diesem Fall beispielsweise, um eine Bremsung bis zum Stillstand auszulösen. Vorzugsweise wird dabei der Fahrerwunsch anhand der Position und/oder Geschwindigkeit und/oder Historie der Stellung eines Bremspedals des Fahrzeuges ermittelt.
  • Vorteilhafterweise wird das automatische Bremsen des Fahrzeugs unterlassen und/oder abgebrochen, falls ein Fahr- oder Gaspedal des Fahrzeugs stärker als mit einem vorgegebenen Pedalwert betätigt wird. Der Fahrer hat somit die Möglichkeit, die automatische Bremsung zu verhindern, um beispielsweise einer drohenden Gefahrensituation entgehen zu können.
  • In vorteilhaften Ausgestaltungen wird, falls das Fahrzeug automatisch gebremst wird, ein Verbrennungsmotor des Fahrzeuges automatisch abgeschaltet und/oder, falls die Bremse ausfällt oder nicht ausreichend verzögert, eine Feststellbremse zum Bremsen des Fahrzeuges verwendet und/oder das Fahrzeug anhand der Daten einer Spurerkennung mittels eines Lenkungsstellers automatisch auf einer Fahrspur gehalten, und/oder es werden alle nicht unmittelbar benötigten elektrischen Verbraucher automatisch von einer Batterie getrennt. Diese automatischen Maßnahmen können die Schwere der Folgen einer Kollision vermindern.
  • In weiteren, vorteilhaften Ausgestaltungen wird, falls eine Kollision identifiziert wird, eine Warnblinkanlage des Fahrzeugs automatisch eingeschaltet und/oder eine Unfall- oder Pannenhilfe automatisch informiert. Durch diese automatischen Maßnahmen werden andere Verkehrsteilnehmer auf die Kollision aufmerksam gemacht, wodurch die Gefahr von Folgeunfällen verringert beziehungsweise externe Hilfe angefordert wird, wodurch beispielsweise Rettungsmaßnahmen mit geringstmöglicher Verzögerung erfolgen können.
  • Vorzugsweise ist der Airbag ein Fahrerairbag. Dies ermöglicht kurze Leitungen im Fahrzeug.
  • Die Verzögerung wird bevorzugterweise mittels eines Beschleunigungsgebers des Fahrzeuges ermittelt, da ein solcher in jedem Fahrzeug mit Airbags zu Verfügung steht. Auch Beschleunigungssensoren eines Stabilisierungssystems sind geeignet.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung wird, falls das Fahrzeug automatisch gebremst wird, die Bremse mit einer vorgegebenen Kraft betätigt. Auf diese Weise erfolgt eine einfache Ansteuerung der Bremse. Die vorgegebene Kraft liegt vorzugsweise in einem für eine theoretische Blockierbremsung erforderlichen Bereich, um eine schnelle Verzögerung des Fahrzeugs zu erreichen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst mindestens einen Sensor zur Identifikation eines gezündeten Airbags und/oder zur Erfassung einer Verzögerung des Fahrzeugs und mindestens eine Bremssteuereinheit zur automatischen Betätigung der Bremse bei Identifizierung eines gezündeten Airbags oder bei Feststellen eines Überschreitens eines ersten Grenzwerts für die Verzögerung des Fahrzeugs.
  • In einer Ausgestaltung weist die Vorrichtung zudem mindestens einen Sensor zur Erfassung der Position, der Betätigungsgeschwindigkeit, der Historie des Bremspedals und/oder des Gaspedals auf.
    •
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 2 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
  • 3 ein Flussdiagramm eines erweiterten Verfahrens.
  • In 1 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eines nicht dargestellten Fahrzeugs abgebildet. Sie umfasst einen Sensor SA zur Identifikation eines gezündeten Airbags des Fahrzeugs und einen Sensor SV zur Erfassung einer Verzögerung des Fahrzeugs sowie eine Bremssteuereinheit E zur automatischen Betätigung der Bremse B des Fahrzeugs bei Identifizierung eines gezündeten Airbags und/oder bei Feststellen eines Überschreitens eines ersten Grenzwerts a1 für die Verzögerung des Fahrzeugs. Der Sensor SV zur Erfassung einer Verzögerung des Fahrzeugs kann beispielsweise in Form eines Beschleunigungsgebers in einer Airbagelektronik oder der Elektronik eines Stabilisierungsprogrammes integriert sein.
  • In einer möglichen Variante weist diese Vorrichtung zudem einen Sensor SP1 zur Erfassung der Position, der Betätigungsgeschwindigkeit und/oder der Historie des Bremspedals und einen Sensor SP2 zur Erfassung der Position, der Betätigungsgeschwindigkeit und der Historie des Fahr- oder Gaspedals.
  • In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist ausschließlich ein einzelner Beschleunigungsgeber vorgesehen. Ein Airbag ist nicht zwingend erforderlich. Zu diesem Zweck kann auch ein Beschleunigungsgeber eines anderen Elektronikmoduls verwendet werden, beispielsweise von einem elektronischen Stabilitätsprogamm.
  • In 2 ist das Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In Schritt S1 des Verfahrens wird überprüft, ob der Airbag des Fahrzeugs gezündet wurde. Falls dies zutrifft, wird in Schritt S3 fortgefahren, anderenfalls in Schritt S2. Das Zünden eines Airbags wird beispielhaft anhand eines gepufferten Zündsignals des Airbags erfasst.
  • In Schritt S2 wird mittels des Signals des Beschleunigungsgebers überprüft, ob die momentane Verzögerung des Fahrzeuges über einen vorgegebenen ersten Grenzwert a1 liegt. Trifft dies zu, so wird in Schritt S3 fortgefahren, anderenfalls beginnt das Verfahren mit Schritt S1 von vorne.
  • In Schritt S3 wird die Bremse des Fahrzeugs betätigt und das Fahrzeug somit verlangsamt.
  • 3 zeigt das Flussdiagramm eines in einem nicht näher dargestellten Fahrzeug ablaufenden Verfahrens. Das Fahrzeug weist mehrere Airbags mit als Beschleunigungsgeber ausgebildeten Sensoren SV zur Erfassung der Verzögerung des Fahrzeugs, eine Bremssteuereinheit E, durch diese elektrisch betätigbare Bremsen B, eine elektrisch betätigbare Feststellbremse und eine Warnblinkanlage auf.
  • In dem beispielhaften Verfahren wird in Schritt S1 überprüft, ob ein Airbag des Fahrzeugs gezündet wurde. Falls dies zutrifft, wird in Schritt S5 fortgefahren, anderenfalls in Schritt S2. Das Zünden eines Airbags wird beispielhaft anhand gepufferter Zündsignale aller Airbags ermittelt.
  • In Schritt S2 wird mittels des Signals des Beschleunigungsgebers überprüft, ob die momentane Verzögerung des Fahrzeuges über einem vorgegebenen ersten Grenzwert a1 liegt. Trifft dies zu, so wird in Schritt S5 fortgefahren, anderenfalls in Schritt S3.
  • In Schritt S3 wird überprüft, ob die momentane Verzögerung des Fahrzeuges über einem vorgegebenen zweiten Grenzwert a2 liegt, welcher niedriger ist als der erste Grenzwert a1. Trifft dies zu, so wird in Schritt S4 fortgefahren, anderenfalls beginnt das Verfahren mit Schritt S1 erneut.
  • In Schritt S4 wird überprüft, ob das Bremspedal des Fahrzeugs gedrückt ist. Falls dies zutrifft, wird in Schritt S5 fortgefahren, anderenfalls beginnt das Verfahren mit Schritt S1 erneut.
  • In Schritt S5 wird als Signal an andere Verkehrsteilnehmer die Warnblinkanlage des Fahrzeugs eingeschaltet. Anschließend wird in Schritt S6 geprüft, ob das Gaspedal des Fahrzeugs durchgedrückt ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird das Verfahren mit Schritt S7 fortgesetzt, anderenfalls beginnt es mit Schritt S1 erneut.
  • In Schritt S7 wird die Bremse des Fahrzeugs mit oder vergleichbar zu einem vorgegebenen Pedalwert betätigt. In Schritt S8 wird anschließend geprüft, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Falls dies zutrifft, wird in Schritt S9 die Feststellbremse des Fahrzeugs aktiviert und anschließend das Verfahren beendet. Anderenfalls wird das Bremsen des Fahrzeugs in Schritt S7 beibehalten bis der Stillstand eingetreten ist. Der Stillstand des Fahrzeugs wird dabei beispielsweise mittels des Beschleunigungsgebers ermittelt.
  • In Schritt S5 kann zusätzlich oder alternativ zum Einschalten der Warnblinkanlage ein Pannen- oder Unfallhilfedienst über die festgestellte Kollision informiert werden.
  • In Schritt S8 kann bei Ausfall der Bremse die Feststellbremse zum Bremsen verwendet werden. Weiterhin ist es möglich, an dieser Stelle oder in Schritt S9 den Motor des Fahrzeugs abzuschalten und alle nicht unmittelbar benötigten elektrischen Verbraucher von ihren Spannungsversorgungen zu trennen.
  • Falls das Fahrzeug einen Lenkungssteller und eine Spurerkennung aufweist, können in einem der Schritte S5 bis S8 aktive Lenkeingriffe durchgeführt werden, um das Fahrzeug in seiner Spur zu halten oder in einen erkannten oder bekannten Fluchtraum zu leiten.
  • Das beschriebene Verfahren verhindert, dass nach einer Kollision das eigene Fahrzeug unkontrolliert weiter rollt und damit weitere Kollisionen erfährt oder zumindest vor weiteren Kollisionen möglichst viel kinetische Energie abbaut. Dabei spielt es keine Rolle, ob das Fahrzeug einen Heck-, Seiten oder versetzten Frontal-Aufprall erfahren hat. Erfindungsgemäß wird nach einer Kollision mit einer Unfallschwere, bei der der Fahrer nicht mehr in der Lage ist das Fahrzeug zu führen, automatisch eine Bremsung oder eine Verstärkung des vom Fahrer vorgegebenen Bremsmoments ausgeführt. Zur Beurteilung der Unfallschwere wird die Verzögerung des Fahrzeug mit einem Schwellwert verglichen. Dem sind andere Verfahren zur Beurteilung der Unfallschwere natürlich gleich zu setzten, die z.B. eine komplexere Analyse der Beschleunigungssignals durchführen, um zu einer Beurteilung der Unfallschwere zu gelangen.
    • B
    Bremse
    E
    Bremssteuereinheit
    SA
    Sensor zur Identifikation eines gezündeten Airbags
    SV
    Sensor zur Erfassung einer Verzögerung
    SP1
    Sensor zur Erfassung der Position, der Betätigungs
    geschwindigkeit und der Historie des Bremspedals
    SP2
    Sensor zur Erfassung der Position, der Betätigungs
    geschwindigkeit und der Historie des Fahrpedals
    a1
    Erster Grenzwert
    a2
    Zweiter Grenzwert

Claims (20)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, wobei im Falle einer Kollision des Fahrzeuges dieses automatisch gebremst wird, indem eine Bremse (B) des Fahrzeugs betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kollision identifiziert wird, falls ein gezündeter Airbag des Fahrzeuges identifiziert und/oder falls für eine Verzögerung des Fahrzeugs ein erster Grenzwert (a1) überschritten wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem dem Bremsen folgenden Stillstand des Fahrzeuges die Bremse (B) solange betätigt bleibt bis die Zündung des Fahrzeuges ausgeschaltet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem dem Bremsen folgenden Stillstand des Fahrzeuges automatisch eine Feststellbremse des Fahrzeuges aktiviert wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kollision auch identifiziert wird, falls die Verzögerung den ersten Grenzwert (a1) unterschreitet und einen zweiten Grenzwert (a2) überschreitet, der niedriger ist als der erste Grenzwert (a1), und ein Fahrerwunsch zum Bremsen vorliegt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrerwunsch anhand der Position und/oder Betätigungsgeschwindigkeit und/oder Historie der Stellung eines Bremspedals des Fahrzeuges ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das automatische Bremsen des Fahrzeugs unterlassen und/oder abgebrochen wird, falls ein Fahrpedal des Fahrzeugs mit einem vorgegebenen Pedalwert betätigt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, falls das Fahrzeug automatisch gebremst wird, ein Verbrennungsmotor des Fahrzeuges automatisch abgeschaltet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, falls das Fahrzeug automatisch gebremst wird, alle nicht unmittelbar benötigten elektrischen Verbraucher automatisch von einer Batterie getrennt werden.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, falls das Fahrzeug automatisch gebremst wird und die Bremse (B) ausfällt oder nicht ausreichend verzögert, eine Feststellbremse zum Bremsen des Fahrzeuges verwendet wird.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, falls das Fahrzeug automatisch gebremst wird, das Fahrzeug anhand der Daten einer Spurerkennung mittels eines Lenkungsstellers automatisch auf einer Fahrspur gehalten wird.
  11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, falls eine Kollision identifiziert wird, eine Warnblinkanlage des Fahrzeugs automatisch eingeschaltet wird.
  12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, falls eine Kollision identifiziert wird, eine Unfall- oder Pannenhilfe automatisch informiert wird.
  13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Airbag ein Fahrerairbag ist.
  14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerung mittels eines Beschleunigungsgebers des Fahrzeuges ermittelt wird.
  15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, falls das Fahrzeug automatisch gebremst wird, die Bremse (B) mit einer vorgegebenen Kraft betätigt wird.
  16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch mindestens einen Sensor (SA, SV) zur Identifikation eines gezündeten Airbags und/oder zur Erfassung einer Verzögerung des Fahrzeugs und mindestens eine Bremssteuereinheit (E) zur automatischen Betätigung der Bremse (B) bei Identifizierung eines gezündeten Airbags oder bei Feststellen eines Überschreitens eines ersten Grenzwerts (a1) für die Verzögerung des Fahrzeugs.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch mindestens einen Sensor (SP1, SP2) zur Erfassung der Position und/oder der Betätigungsgeschwindigkeit und/oder der Historie des Bremspedals und/oder des Fahrpedals.
  18. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhebung der Aktivierung der Feststellbremse mit einem erneuten Zündungsstart oder Zündungslauf erfolgt.
  19. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das automatische Bremsen des Fahrzeug unterlassen und/oder abgebrochen wird, falls das Fahrpedal nach der identifizierten Kollision stärker betätigt ist als zuvor.
  20. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass falls das Fahrzeug automatisch gebremst wird, das Fahrzeug anhand der Daten von Umfeldsensoren mittels eines Lenkungsstellers automatisch auf einem identifizierten freien Fluchtraum gehalten wird.
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