DE4106079C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Erkennung einer für
ein Kraftfahrzeug kritischen Fahrsituation gemäß dem Oberbe
griff des Patentanspruches 1.
Es ist bereits ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt (GB-
PS 12 79 029), wonach bei einem Fahrzeug eine Sensoranordnung
derart angebracht ist, daß die Längs- und Querbeschleunigung
des Kraftfahrzeuges erkannt werden kann, indem wenigstens zwei
Sensoren so angebracht sind, daß bei jedem Sensor ein Sender
ein Signal in Richtung der Fahrbahnoberfläche aussendet und daß
bei jedem Sensor mittels einer Antenne das gestreute Signal
gemessen wird. Aus der Frequenzverschiebung des von dem Sender
ausgesandten und des von der Antenne empfangenen Signales kann
dann die Geschwindigkeit des Fahrzeuges in einer bestimmten
Richtung erkannt werden. In der GB-PS ist ausgeführt, daß diese
Sensoranordnung beispielsweise verwendet werden kann, um das
Fahrverhalten von Fahrzeugen in fahrdynamischen Grenzsituati
onen zu testen. Außerdem ist in der GB-PS ein weiteres Ausfüh
rungsbeispiel genannt, nach dem bei einem Luftkissenboot zwei
Sensoren so angebracht sind, daß sie in der horizontalen Ebene
liegend zueinander einen rechten Winkel bilden und daß jeder
der beiden Sensoren mit der Rollachse des Luftkissenbootes ei
nen Winkel von 45° bildet. Damit sollen dann Rollbewegungen des
Luftkissenbootes erkannt werden.
Bei dem bisher bekannten Verfahren ergeben sich Nachteile dahin
gehend, daß bei einer vertikalen Bewegung des Fahrzeuges diese
Bewegung von den Sensoren ebenfalls als Geschwindigkeit in einer
der zu sensierenden Richtungen gedeutet wird. Außerdem
werden zum Erkennen einer Roll- oder Nickbewegung wenigstens
zwei Sensoren benötigt.
Weiterhin ist es aus der gattungsfremden DE 33 15 594 A1 bekannt,
einen Sender zum Ausstrahlen einer Strahlung sowie einen
Empfänger zum Empfangen der reflektierten Strahlung an der Unterseite
eines Kraftfahrzeuges anzubringen, um den Abstand von
der Fahrzeugunterseite zur Fahrbahnoberfläche zu bestimmen.
Dieses Verfahren wird dabei verwendet, um den Luftdruck von
Reifen zu überwachen sowie Neigungen des Kraftfahrzeuges, um
eine optimierte Justierung der Scheinwerfer zu erreichen.
Ein ähnliches Verfahren wird auch in der DE 39 09 466 A1 beschrieben,
nach dem mit derselben Anordnung eines Senders und
eines Empfängers der Luftdruck in den Reifen eines Kraftfahrzeuges
überwacht wird. Dabei wird ausgeführt, daß die Warnung
bezüglich des Luftdruckes ab einem bestimmten Grenzwert unterbleibt,
um Fehlinformationen aufgrund eines schnellen
Durchfahrens einer Kurve zu unterbinden.
Diese beiden Verfahren beschränken sich somit auf die Überwachung
des Luftdruckes in Reifen eines Kraftfahrzeuges bzw. das
Erkennen stationärer Neigungen des Kraftfahrzeuges.
Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Verfahren zur
Erkennung einer für ein Kraftfahrzeug kritischen Fahrsituation
dahin gehend zu verbessern, daß ein möglichst fehlerfreies und
möglichst frühzeitiges Erkennen eines Überschlagens des Kraftfahrzeuges
erkannt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren zur Erkennung
einer für ein Kraftfahrzeug kritischen Fahrsituation
erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Die Unteransprüche haben vorteilhafte
Aus- und Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Erkennung einer für ein Kraftfahrzeug kritischen Fahrsituation,
bei dem das Überschlagen des Kraftfahrzeuges erkannt
werden kann, indem an der Unterseite des Kraftfahrzeuges eine
Sende- und eine Empfangseinrichtung angebracht ist. Von der
Sendeeinrichtung wird dabei ein Signal, das beispielsweise ein
Infrarot- oder ein Ultraschallsignal sein kann, senkrecht zur
Horizontalebene des Fahrzeuges abgestrahlt. Dieses Signal wird
an der Fahrbahnoberfläche diffus gestreut und von der an der
Fahrzeugunterseite angebrachten Empfangseinrichtung detektiert.
Aus der Laufzeit dieses Signales kann dann auf den Abstand eines
Punktes bzw. eines bestimmten Bereiches der Fahrzeugunterseite
von der Fahrbahnoberfläche geschlossen werden. Übersteigt
dieser Abstand einen bestimmten Schwellwert, wird darauf geschlossen,
daß sich das Fahrzeug überschlägt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
schematisch dargestellt und wird im folgenden näher be
schrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Fahrzeug mit einer Sende- und Empfangseinrichtung
und
Fig. 2 ein Funktionsblockschaltbild des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist an der Unterseite eines Kraft
fahrzeuges 3 eine Sendeeinrichtung 1 und eine Empfangseinrich
tung 2 angebracht. Von der Sendeeinrichtung 1 wird dabei ein
gerichtetes, d. h. strahlförmiges Signal, das beispielsweise ein
Infrarot- oder ein Ultraschallsignal sein kann, senkrecht zur
horizontalen Ebene des Kraftfahrzeuges 3 nach unten ausgesandt.
Dieses Signal wird dann an seinem Auftreffpunkt 4 auf der
Fahrbahnoberfläche 5 diffus gestreut. Ein Teil dieses diffus
gestreuten Signales wird von der Empfangseinrichtung 2 empfan
gen. Aus der Laufzeit dieses Signales von der Sendeeinrich
tung 1 zur Empfangseinrichtung 2 kann dann auf den Abstand der
Unterseite des Kraftfahrzeuges 3 von der Fahrbahnoberfläche 5
geschlossen werden. Ein Überschlag des Kraftfahrzeuges 3 wird
dann erkannt, wenn der Neigungswinkel α zwischen der horizon
talen Ebene des Kraftfahrzeuges 3 mit der absolut gesehen ho
rizontalen Ebene den Wert von 22° übersteigt. Diesem oberen
Grenzwert des Neigungswinkels α zugeordnet ist ein oberer
Grenzwert der Laufzeit tmax des Signales. Die Bestimmung dieses
oberen Grenzwertes der Laufzeit tmax des Signales ergibt sich
aus den bestehenden geometrischen Verhältnissen am Kraftfahr
zeug 3. Relevant ist der größte Abstand a von einer aus einer
Sendeeinrichtung 1 und einer Empfangseinrichtung 2 bestehenden
Sensoreinheit 8 zu einer möglichen Achse, um die das Kraft
fahrzeug 3 kippen kann. Die Laufzeit t des Signales ergibt sich
aus der aus der doppelten Länge des Abstandes 6, den das Signal
zurückliegt, zuzüglich der Zeit, die das Signal benötigt, um
die zwischen der Fahrzeugunterseite und der Fahrbahn üblicher
weise bestehende Bodenfreiheit zweimal zurückzulegen. Die Be
zugsziffer 7 bezeichnet den Abstand a der Sensoreinheit 8 von
der Kippachse. Der obere Grenzwert smax der Strecke 6 ergibt
sich demnach nach folgender Gleichung:
smax = a × tan (α) ≡ a × tan (22°).
Ist nun somit für einen bestimmten Punkt der Anbringung der
obere Grenzwert smax bestimmt, ergibt sich daraus entsprechend
obigen Ausführungen der obere Grenzwert der Laufzeit tmax des
Signales. Selbstverständlich ist es möglich, mehrere Sensor
einheiten 8 vorzusehen, um mehrere in Betracht kommende Kipp
achsen optimal berücksichtigen zu können.
Fig. 2 zeigt ein Funktionsblockschaltbild des erfindungsgemäßen
Verfahrens. In einer Abstandsmeßeinrichtung 21 werden die ein
gehenden Signale der an der Kraftfahrzeugunterseite ange
brachten Sendeeinrichtung 1 und der ebenfalls an der Kraft
fahrzeugunterseite angebrachten Empfangseinrichtung 2 ausge
wertet, um die Laufzeit des Signales zu bestimmen. Anschließend
wird das Ausgangssignal der Abstandsmeßeinrichtung 21 einer
Integrations- bzw. Filtereinrichtung 22 zugeführt. Diese Ein
richtung 22 dient dem Zweck, Bodenwellen, Schlaglöcher und
sonstiges auszugleichen. Eine geeignete Zeitkonstante für die
Integration bzw. Filterung kann dabei in der Größenordnung von
ca. 10 ms liegen. Das Ausgangssignal dieser Einrichtung 22 wird
dann einem Grenzwertschalter 23 zugeführt, bei dem der Grenz
wert durch eine Grenzwertvorgabe 24 vorgegeben werden kann.
Dieser Grenzwert kann dabei nach den in der Beschreibung der
Fig. 1 dargelegten Kriterien bestimmt werden. Das Ausgangssi
gnal dieses Grenzwertschalters 24 wird einem UND-Glied 25 zu
geführt, dessen anderer Eingang mit dem Ausgangssignal wenig
stens eines anderen Sensors 26 zum Erkennen des Überschlagens
des Kraftfahrzeuges belegt ist. Es gibt Sensoren, die zwar beim
Überschlagen des Kraftfahrzeuges schnell ansprechen, die aber
u. U. auch schon ansprechen können, wenn das Kraftfahrzeug stark
beschleunigt bzw. starke Fahrbahnunebenheiten vorliegen. Solche
Sensoren erfassen beispielsweise die Ausfederung wenigstens
eines Fahrzeugrades. Diese Fehler können durch die entspre
chende Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in be
sonders vorteilhafter Weise ausgeglichen werden. Das von dem
UND-Glied 25 ausgegebene Signal wird zur Auslösung wenigstens
einer Sicherheitseinrichtung 27 herangezogen. Eine derartige
Sicherheitseinrichtung 27 kann beispielsweise ein klappbarer
Überrollbügel, ein Gurtstrammer, ein Airbag oder ähnliches
sein.
Claims (6)
1. Verfahren zur Erkennung einer für ein Kraftfahrzeug kritischen
Fahrsituation,
wobei von einer sich an dem Kraftfahrzeug befindenden Sendeeinrichtung
ein Signal in Richtung der Fahrbahnoberfläche abgestrahlt
wird und von einer Empfangseinrichtung das durch die
Fahrbahnoberfläche gestreute Signal empfangen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus der Laufzeit t des von der Sendeeinrichtung (1)
abgestrahlten Signales bis zum Empfang des durch die Fahrbahnoberfläche
(5) gestreuten Signales auf den Abstand (6) der an
der Unterseite des Kraftfahrzeuges (3) angebrachten Sendeeinrichtung
(1) und/oder der Empfangseinrichtung (2) von der
Fahrbahnoberfläche (5) geschlossen und bei Erreichen eines
Grenzwertes smax des Abstandes (6) ein wenigstens eine Sicherheitseinrichtung
(27) auslösendes Signal erzeugt wird, wobei
der Grenzwert smax des Abstandes (6) so bemessen ist, daß sich
bezüglich jeder durch die Sendeeinrichtung (1) und Empfangseinrichtung
(2) zu überwachenden Kippachse des Fahrzeuges (3)
ein Neigungswinkel α des Fahrzeuges (3) unterhalb eines oberen
Grenzwertes dieses Neigungswinkels α ergibt und daß zum Erkennen
eines Überschlagens des Kraftfahrzeuges (3) eine
UND-Verknüpfung (25) zwischen dem durch einen Grenzwertschalter
(24) ausgewerteten Signal der aus der Sendeeinrichtung (1)
und der Empfangseinrichtung (2) bestehenden Sensoreinheit (8)
sowie einem weiteren Sensor (26), der beim Überschlagen des
Kraftfahrzeuges schnell anspricht, zum Erkennen des
Überschlagens eines Kraftfahrzeuges (3) durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der obere Grenzwert des Neigungswinkels α bei 22° liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sendeeinrichtung (1) das Signal senkrecht zur horizontalen
Ebene des Kraftfahrzeuges (3) abstrahlt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das von der Empfangseinrichtung (2) ausgegebene Signal einer
Filterung unterzogen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Sensoreinheiten (8) vorhanden sind, um ein Überschlagen
des Kraftfahrzeuges (3) um unterschiedliche Kippachsen
zu erkennen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Signal ein Infrarot oder ein Ultraschallsignal ist.
Priority Applications (1)
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DE4106079A DE4106079A1 (de) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | Verfahren zur erkennung einer fuer ein kraftfahrzeug kritischen fahrsituation |
Applications Claiming Priority (1)
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DE4106079A DE4106079A1 (de) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | Verfahren zur erkennung einer fuer ein kraftfahrzeug kritischen fahrsituation |
Publications (2)
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DE4106079A1 DE4106079A1 (de) | 1992-09-03 |
DE4106079C2 true DE4106079C2 (de) | 1993-03-25 |
Family
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Family Applications (1)
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