CN109689440A - 用于运行机动车的安全装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车（1）的安全装置的方法，具有如下步骤：通过所述机动车（1）的环境监视装置（4）识别即将发生的危险情况；检查是否超过了设定的危险阈值；在超过所设定的危险阈值的情况下操纵车窗玻璃（8）的和/或滑动式天窗的至少一个驱动机构。该方法的特征在于，如果通过所述环境监视装置（4）已探测到作为危险情况存在行驶到或者移动到水域（12）中的危险，则操纵所述驱动机构，以便打开至少一个车窗玻璃（8）和/或滑动式天窗。

Description

用于运行机动车的安全装置的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行机动车的安全装置的方法。该方法包括如下步骤：通过机动车的环境监视装置识别即将发生的危险情况；检查是否超过了设定的危险阈值；在超过设定的危险阈值的情况下操纵车窗玻璃的和/或滑动式天窗的至少一个驱动机构。
背景技术
现代的机动车配备有所谓的防撞系统，这些防撞系统具有不同的环境传感器，以便及时地识别即将发生的危险情况，所述即将发生的危险情况可以是与另一交通参与方或物体发生碰撞。可以根据当前的环境情况激活安全装置。例如，可以触发自动的制动过程或转向行动，以避免或者至少减轻碰撞。也可以根据情况激活机动车的安全系统，特别是气囊或安全带张紧器。
在超过设定的危险阈值时，通常关闭车窗玻璃并且必要时关闭滑动式天窗，以保护车辆乘客遭受四下里乱飞的碎片或其他异物的伤害。同时要通过关闭侧面玻璃来防止肢体比如胳膊或头部因在碰撞时出现的力而经由窗口甩出。与此相应地，在通常的安全系统中，关闭所有的车窗玻璃并且必要时关闭滑动式天窗。
如果机动车在碰撞、避让行动时或者在因驾驶员没注意而偏离行车道时被控制到或者被甩入到水域、比如河流或大海中，就会产生如下问题：由于从外面作用到车门上的水质量而不再能打开所述车门。因为根据上述的安全系统车窗和/或滑动式天窗被关闭以便保护乘客，所以内部空间相对于车辆外部封闭。如果机动车沉入到水域中，那么通常情况下，车载电子机构会由于水引起的短路而失灵，从而也不再可以打开车窗和/或滑动式天窗，因为它们如今通常都是电控制的，并且依赖于正常工作的车载电网供电。由此存在车辆乘客溺亡的危险。
发明内容
本发明的目的是，提出一种用于运行机动车的安全装置的方法，该方法能实现更好地保护车辆乘客。
该目的通过根据权利要求1的特征的方法以及根据权利要求13的特征的用于执行该方法的机动车得以实现。有利的设计由从属权利要求得到。
为了实现该目的，在用于运行机动车的安全装置的开篇所提到的类型的方法中，根据本发明规定：如果由环境监视装置已探测到作为危险情况存在行驶到或者移动到（例如坠落到）水域中的危险，则操纵驱动机构，以便打开至少一个车窗玻璃和/或滑动式天窗。
本发明基于如下认识：就下述机动车而言，该机动车的车窗和滑动式天窗都关闭并且该机动车被控制到或者坠落到水域中，由于从外面作用到车门上的水质量而不再能打开所述车门。因为在这种情况下—在车窗和滑动式天窗都可电操纵的前提下—它们在车载电网供电失效时也不再能打开，所以对于车辆乘客来说，即使他们轻微受伤地度过实际事故或坠落而生还，也存在溺亡的危险。
因此根据本发明，当存在不受控地行驶到或移动到水域中的危险时，比如在从桥等上坠落的情况下，在进入到水中之前及时地自动打开车窗和/或滑动式天窗中的至少一个。由此显著地提高了车辆乘客能从车辆中脱身的概率。一方面可实现的是，乘客能经由打开的车窗和/或滑动式天窗脱险。另一方面，也便于打开车门，因为在从外面作用到车门上的水和经由打开的车窗和/或滑动式天窗进入到车辆中的水之间逐渐地产生力平衡。
根据一种有益的设计，环境监视装置借助于位置确定器件和地图（Kartendaten）确定：所获取的机动车的当前位置是否表明（临界地）靠近水域和/或所获取的机动车的当前位置是否位于在地图中标出的行车道附近。“（临界地）靠近水域”可以理解为相距水域小于规定的距离。因为这种情况也包括了通过桥的全部的行驶状况且因此单独地还不能可靠地推断出即将发生的情况，所以作为另一标准可能需要的是或者有益的是，确定机动车是否位于行车道附近。如果满足了两个标准，就有可能存在即将发生的危险情况。而如果车辆在地图中存在的一个车道上移动，则可以推断出驶过桥。
根据另一设计，作为即将发生危险情况的标准，环境监视装置处理机动车的借助于位置确定器件检测的高度变化，该高度变化在当前的时间内超过了规定的数额。这可以例如表示从桥上坠落到水域中或者越过陡峭的斜面而坠落。
作为被环境监视装置当成即将发生危险情况的标准予以考虑的另一标准，处理驶越车道界限，其中，借助于位置确定器件和/或底盘传感机构和/或摄像机来探测驶越车道界限。借助于位置确定器件可以例如确定车辆当前是位于在地图中标出的车道上还是离开了该车道。通过底盘传感机构可以探测突然地且未预料到地出现的“撞击”，比如在驶越路边石时出现这种撞击。这可以例如由不同的加速度传感器探测到，但也可以借助一个或多个减振架的行为探测到。借助于一个或多个安装在车辆中的摄像机可以直接检测和探测驶越车道界限。如果附加地满足了水域附近的条件，则推断出即将发生的危险情况。
根据另一有益的设计，作为即将发生危险情况的标准，特别是在驶越车道界限之后和/或当机动车处于在地图中标出的行车道附近时，环境监视装置处理不平坦的地面走势，其中，不平坦的地面走势借助位置确定器件和/或底盘传感机构和/或多个摄像机或一个摄像机予以探测。这种探测可以按如上所述的方式进行。
另一有益的设计规定：作为即将发生危险情况的标准，环境监视装置处理一个或多个减振架的借助底盘传感机构检测的在弹跳时的弹性行程，该弹性行程在规定的时段内保持最大。例如当车辆处于自由落体中时，一个或多个减振架最大程度地弹跳了一段非同寻常长的时间。例如在撞断桥栏杆并且因此发生坠落时就可以是这种情况。
另一设计规定：作为即将发生危险情况的标准，环境监视装置处理超过相对于参考平面、特别是水平线的在车辆纵向上检测的俯仰角和/或超过相对于参考平面、特别是水平线的在车辆横向上检测的转向角。例如在飞跃般的移动轨迹的情况下，当车辆从较大的高度向下坠落时，比如在从桥上坠落时，就出现这种情况。
可以根据车辆速度来改变俯仰角和/或转向角的极限值。在此，例如在有意地缓慢驶下陡峭的斜坡时—此时车辆驾驶员随时都可以有针对性地停车—可以防止车窗和/或滑动式天窗以并非所愿的方式打开。而如果在驶下陡峭的斜坡时低于一定的车辆速度，则有时不再能针对性地停车。由此，在速度越快时，俯仰角的极限值就越是如此程度地降低，从而如果同时已确定了机动车位于水域附近，就自动地打开至少一个车窗和/或滑动式天窗。
另一设计规定：分析俯仰角速度和/或转向角速度。
此外可以规定：作为存在危险情况的标准，环境监视装置探测机动车的车轮的转动，而同时机动车的当前位置基本恒定不变。例如在飞跃般的移动轨迹的情况下在越过桥栏杆而坠落时就可以是这种情况。
另一设计规定：作为即将发生危险情况的标准，环境监视装置在机动车的制动器受到操纵的情况下检测车轮转速突然改变为零。当机动车处于飞跃般的移动轨迹中时出现这种情况，其中，驾驶员例如本能地试图通过操纵制动器来制动车辆。在这种情况下，车轮转速突然改变为零，这表明自由落体或一种类似的情况。车轮转速突然改变为零，这在现有的地面附着的情况下是不可能的。
另一种设计规定：如果通过环境监视装置已探测到作为危险情况存在行驶到或移动到水域中的危险，作为反应就发出自动的紧急呼救，因为类似于操纵电的驱动机构，为了发出自动的紧急呼救，也必须给予正常工作的车载电网。
根据本发明，根据本发明的机动车被构造用于执行前述类型的方法。
附图说明
下面借助实施例参照附图来介绍本发明。其中：
图1示出了流程图，其具有根据本发明的方法的主要步骤；并且
图2示出了交通情况，在该交通情况中，一机动车由于避让行动而以飞跃般的移动轨迹从桥上朝向水域坠落。
具体实施方式
图1是流程图且示出了用于运行机动车1的安全装置的方法的主要步骤。图2示出了一种通常的情况，在该情况中采用了根据本发明的方法。机动车1在车道10上移动，该车道借助于桥11跨越一水域12。在机动车1（所谓的自主车辆（Egofahrzeug））的前方附近有两辆其他的车辆2、3相互碰撞。由于避让行动，机动车1的驾驶员偏离了车道10。由于其自身的速度，他例如撞断了桥栏杆并以飞跃般的移动轨迹朝向在桥11下面流动的水域12坠落。
机动车1具有环境监视装置4，该环境监视装置包括计算单元以及不同的传感器。机动车1的环境监视装置4借助传感器，比如位置确定器件、一个或多个摄像机、底盘传感机构、转向角传感器和/或俯仰角传感器等，来监视围绕机动车1的区域且特别是机动车1前方的车道10。在图2中，位置确定器件—比如GPS-接收器—的天线标有参考标记5，以及摄像机标有参考标记6。其他传感器比如底盘传感机构、转动率传感器（Drehratensensoren）等未明确示出。
在该方法开始之后，环境监视装置4监视机动车1的环境。由环境监视装置的传感器提供的信息被在图2中未示出的计算单元分析。通过分析不同的由环境监视装置的传感器提供的信息，可以由计算单元识别出危险的情况，在该危险的情况下，存在机动车1行驶到或移动到水域中的危险（步骤S1）。
这种危险的情况例如存在于如下时候：由于比如在图2中所示的事故、由于避让行动或者由于例如因自主车辆的驾驶员未注意而致使偏离行车道，自主车辆1离开行车道；并且在此存在如下危险：车辆不再受控地在位于附近的水域例如在图2中所示的河流12、小溪等前方停住。
在本实施例中，借助于位置确定器件和地图确定：机动车1当前位于水域12例如河流的很近处。这个标准是在按照本发明的方法的意义下通过环境监视装置4能够探测到即将发生的危险情况的前提。在图2中所示的实施例的情况下，可以借助不同的标准来探测危险的情况，所述危险的情况要求打开至少一个车窗8和/或滑动式天窗。
环境监视装置的计算单元在步骤S2中检查是否超过了危险阈值，在该危险阈值的情况下存在如下危险：行驶到或者不受控地移动到水域中。如果情况并非如此，该方法就返回到步骤S1。相反，如果超过了危险阈值（“是”），则根据步骤S3进行驱动，以便打开至少一个车窗玻璃和/或滑动式天窗。由此应确保位于机动车中的一位或多位乘客在坠落到或者行驶到水域中时仍能从机动车内部脱身。
因为在车窗关闭且滑动式天窗关闭时用于打开车门所需要的力非常大，并且由于水引起的短路，通常不再能打开车窗或滑动式天窗，所以根据本发明在机动车1进入到水域中之前对至少一个通道进行打开。由此存在如下可行方案：乘客能够有选择地经由打开的车窗和/或滑动式天窗脱身。如果这例如因为打开的车窗的开口横截面太小而不可行，则进入到车辆内部的水就负责在位于外部的和位于内部的水之间逐渐地产生力平衡，从而能实现由车辆乘客无需过大的力即可手动地打开车门。
能够以不同的方式并且利用用于机动车1的环境监视装置的不同的传感器对危险情况进行识别。通常总是在判断出自主车辆的“飞跃般的移动轨迹”时对驱动机构进行操控，以便打开机动车1的至少一个车窗和/或滑动式天窗。这可以例如通过分析位于机动车1中的加速度传感器的加速度数据予以探测。特别地，为此也可以考虑车辆的转向角和/或俯仰角及其改变率。
术语“飞跃般的移动轨迹”应做广义理解。其应理解为自主车辆的比如特别是在自由落体或下陡峭的斜坡时所出现的轨迹曲线。在下陡峭的斜坡时，可以在此将车辆速度与斜坡角度联系起来。从一角度起识别飞跃般的移动轨迹并且因此识别危险的情况，该角度可以根据车辆速度来改变。车辆速度越小，所允许的斜坡角度就可以越大，而环境监视装置的计算单元不操控至少一个车窗的和/或滑动式天窗的驱动机构用于进行打开。
此外，可以根据存在飞跃般的移动轨迹并且因此存在危险的情况来处理不同的车辆状态。
在该实施例中，机动车1由于从桥11坠落而在规定的时间内经历了显著的高度变化。如果所述高度变化在规定的时间内超过了规定的值，则可以将此解释为自由落体。在这种情况下，满足了即将发生的危险情况的标准和坠落到水域12中的危险，从而操纵驱动机构，以便打开至少一个车窗玻璃8和/或滑动式天窗。
在驶越或撞断车道10的在图2中未示出的界限时，可以通过同样未详细示出的底盘传感机构检测特定的信号，这些信号同样表明有危险情况。替代地或附加地，也可以通过位置确定器件和/或摄像机来探测驶越所述车道界限。
在撞断车道界限之后，机动车的减振架的弹性行程达到最大，因为直接取消了车轮负荷。如果该弹性行程在规定的时段内保持最大，则这同样表明机动车1的自由落体。
有时，在撞断车道界限并且转变为自由流体之后，机动车1围绕其车辆纵轴线和/或车辆横轴线和/或车辆竖直轴线转动。由相应的传感器提供的这些数据也可以被考虑用来确定危险情况。例如，俯仰角和/或转向角的快速变化可以表明自由落体或翻跟斗。
此外如果机动车1的驾驶员在自由落体期间操纵了制动器，那么由于其惯性而起初转动的车轮就会突然停止。因为对于通常在车道上移动的车辆来说往往不会出现如此突然地转速变化到转速为零，所以这进一步表明了自由落体。有时，在机动车的当前位置基本恒定不变的同时机动车的车轮转动，这也可以表明危险的情况。
在图2中所示的实施例中，环境检测装置的计算单元因而具有不同的可行方案用来针对所介绍的危险情况进行危险分析，以便当与此相组合地存在行驶到或移动到水域中的危险时自动地打开至少一个车窗。特别可以有益的是，为了验证对危险的分析，把不同的探测可行方案相互组合起来。
最后要补充地说明：在超过设定的危险阈值时，替代于（仅仅）或者附加于操纵驱动机构以便打开至少一个车窗玻璃8和/或滑动式天窗，可以发出自动的紧急呼救，因为类似于操纵电的驱动机构，为了发出自动的紧急呼救，也必须给予正常工作的车载电网。这种紧急呼救因而只能在机动车1进入到水域中之前发出。
附图标记清单：
1 车辆
2、3 其他车辆
4 环境监视装置（位置确定器件、摄像机、车辆传感机构）
5 天线
6 摄像机
7 车轮
8 车窗玻璃
10 车道
11 桥
12 水域。

Claims (13)

1.一种用于运行机动车（1）的安全装置的方法，具有如下步骤：
- 通过所述机动车（1）的环境监视装置（4）识别即将发生的危险情况；
- 检查是否超过了设定的危险阈值；
- 激活一反应，包括在超过所设定的危险阈值的情况下操纵车窗玻璃（8）的和/或滑动式天窗的至少一个驱动机构，
其特征在于，
- 如果由所述环境监视装置（4）已探测到作为危险情况存在行驶到或者移动到水域（12）中的危险，则操纵所述驱动机构，以便打开至少一个车窗玻璃（8）和/或滑动式天窗。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境监视装置（4）借助于位置确定器件和地图确定：
- 所获取的机动车（1）的当前位置是否表明靠近水域（12）；和/或
- 所获取的机动车（1）的当前位置是否位于在地图中标出的行车道附近。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，作为即将发生危险情况的标准，所述环境监视装置（4）处理所述机动车（1）的借助于所述位置确定器件检测的高度变化，该高度变化在规定的时间内超过了规定的数额。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为即将发生危险情况的标准，所述环境监视装置（4）处理驶越车道界限，其中，借助于所述位置确定器件和/或底盘传感机构和/或摄像机来探测驶越车道界限。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为即将发生危险情况的标准，特别是在驶越车道界限之后和/或当所述机动车（1）处于在地图中标出的行车道附近时，所述环境监视装置（4）处理不平坦的地面走势，其中，借助于位置确定器件和/或底盘传感机构和/或摄像机来探测所述不平坦的地面走势。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为即将发生危险情况的标准，所述环境监视装置（4）处理借助于底盘传感机构检测的一个或多个减振架在弹跳时的弹性行程，该弹性行程在规定的时段内保持最大。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为即将发生危险情况的标准，所述环境监视装置（4）处理超过相对于参考平面、特别是水平线的在车辆纵向上检测的俯仰角和/或超过相对于参考平面、特别是水平线的在车辆横向上检测的转向角。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据车辆速度来改变所述俯仰角和/或转向角的极限值。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，对俯仰角速度和/或转向角速度进行分析。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为即将发生危险情况的标准，所述环境监视装置（4）探测所述机动车（1）的车轮的转动，而同时所述机动车（1）的当前位置基本恒定不变。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为即将发生危险情况的标准，所述环境监视装置（4）在所述机动车（1）的制动器受到操纵的情况下检测车轮转速突然改变为0。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如果通过所述环境监视装置（4）已探测到作为危险情况存在行驶到或移动到水域（12）中的危险，作为反应就发出自动的紧急呼救。
13.一种机动车（1），其被构造用于执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
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