DE102005005412A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Vermeidung von Gegenverkehrsunfällen eines Fahrzeugs nach einem Heckaufprall - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Vermeidung von Gegenverkehrsunfällen eines Fahrzeugs nach einem Heckaufprall Download PDFInfo
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Abstract
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Vermeidung
von Gegenverkehrsunfällen
eines Fahrzeugs (1') nach einem Heckaufprall, wobei mittels einer
Sensorik, umfassend mindestens einen Sensor (16), eine drohende
Kollision erkannt wird, mittels einer Recheneinheit aufgrund von
Signalen der Sensorik ein Stellsignal generiert wird, und mittels
einer Aktorik, umfassend mindestens einen Aktor (18), aufgrund des
Stellsignals auf mindestens ein Rad eingewirkt wird, so dass die
Gefahr eines Gegenverkehrsunfalls verringert wird, wobei durch den
Aktor (18) ein Lenkeingriff auf mindestens ein Fahrzeugrad (14)
und/oder ein Bremseingriff auf mindestens ein Fahrzeugrad ausführbar ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Vermeidung von Gegenverkehrsunfällen eines Fahrzeugs.
- Aufgrund eines von einem auffahrenden Fahrzeug übertragenen Impulses bewegt sich ein Fahrzeug nach einem Heckaufprall. Die Bewegung des Fahrzeugs nach dem Heckaufprall hängt unter anderem von der Radstellung des Fahrzeugs ab. Sind die Räder eingeschlagen, so bewirkt der Heckaufprall, dass das Fahrzeug seitlich rollt. Diese Fahrzeugbewegung kann insbesondere dann ungünstige Folgen haben, wenn das Fahrzeug seitlich in eine Gegenfahrbahn rollt. Eine derartige Situation findet sich häufig beim Abbiegen eines Fahrzeugs über eine Gegenfahrbahn. Um nachkommende Fahrzeuge nicht zu behindern erfolgt dabei im Regelfall eine Einordnung des abbiegenden Fahrzeugs am Fahrbahnrand. Um bei einer Lücke im Gegenverkehr schnell abbiegen zu können, schlagen viele Fahrer bereits im Warten das Lenkrad ein. Wird das wartende Fahrzeug von einem nachfolgenden Fahrzeug nicht rechtzeitig wahrgenommen und kommt es zu einem Heckaufprall, so rollt das Fahrzeug mit dem eingeschlagenen Lenkrad in die Gegenfahrbahn. Dabei besteht die Gefahr eines Gegenverkehrsunfalls.
- Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, durch welche Gegenverkehrsunfälle eines Fahrzeugs nach einem Heckaufprall vermieden werden.
- Die Lösung des Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 8. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Hierfür umfasst das Fahrzeug eine Sensorik, umfassend mindestens einen Sensor, welcher eine drohende Kollision erkennt, eine Recheneinheit, welche aufgrund von Signalen der Sensorik ein Stellsignal generiert, und eine Aktorik, umfassend mindestens einen Aktor, welcher aufgrund des Stellsignals auf mindestens ein Rad einwirkt, so dass die Gefahr eines Gegenverkehrsunfalls verringert wird, wobei durch den Aktor ein Lenkeingriff auf mindestens ein Fahrzeugrad und/oder ein Bremseingriff auf mindestens ein Fahrzeugrad ausgeführt wird, wobei das Fahrzeug vorzugsweise vor dem Heckaufprall weitestgehend still steht. Durch den Lenkeingriff können die Räder geradeaus oder leicht eingeschlagen oder auch gegenläufig ausgerichtet werden, so dass das Fahrzeug nicht oder nur geringfügig nach einem Heckaufprall in eine Ge genfahrbahn rollt oder dorthin geschoben wird. Anstelle eines Lenkeingriffs ist auch eine Veränderung des Rollwegs des Fahrzeugs durch gezielte Bremseingriffe an einem oder mehreren Rädern möglich. Lenkeingriffe und Bremseingriffe können alternativ oder unterstützend durchgeführt werden. Sensorik und Recheneinheit können dabei als gemeinsames Bauteil ausgeführt sein.
- In einer weiteren Ausführungsform wird mindestens ein Signal für die Sensorik aus einem Assistenzsystem abgegriffen. Fahrzeuge werden zunehmend mit Assistenzsystemen wie Einparkhilfen, cruise-control-Systemen etc. ausgebildet. Vorzugsweise werden Sensoren der bereits im Fahrzeug vorhandenen Assistenzsysteme genutzt, um einen drohenden Heckaufprall zu vermeiden. Dadurch ergibt sich eine kostengünstige Umsetzung. Sensoren sind dabei beispielsweise als Radarsensor, Lasersensor, Ultraschallsensor oder Kamera ausgebildet.
- In einer weiteren Ausführungsform wird als ein Aktor ein Servomotor einer elektromechanischen Lenkunterstützung genutzt. Durch den Servomotor wird einem Fahrer bei einem Fahrzeug mit elektromechanischer Lenkunterstützung in der Lenkung assistiert. Elektromechanische Lenkunterstützungen finden sich in vielen herkömmlichen Fahrzeugen. Die Aktorik zur Vermeidung von Gegenverkehrsunfällen ist dadurch ohne zusätzliche Elemente im Fahrzeug realisierbar. Alternativ kann der Aktor auch Bestandteil einer Überlagerungslenkung, einer elektrohydraulischen Lenkung oder eines steer-by-wire-Systems sein.
- Im Regelfall sind Fahrzeuge mit gelenkten Vorderrädern ausgebildet. Die Radstellung der Vorderräder ist durch einen geeigneten Aktor wie beispielsweise durch den Servomotor der elektromechanischen Lenkung veränderbar. In einer weiteren Ausführungsform wirkt mindestens ein Aktor bremsend auf Hinterräder des Fahrzeugs und mindestens ein Aktor lenkend auf Vorderräder des Fahrzeugs. Eine gegebenenfalls betätigte Bremse für die Vorderräder ist dann vor dem Lenkeingriff zumindest teilweise zu lösen. Durch ein gleichzeitiges Bremsen der Hinterräder wird der Rollweg verringert. Daneben ist es auch denkbar, gleichzeitig oder alternierend bremsend und lenkend auf einzelne Fahrzeugräder einzuwirken. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zunächst alle Räder gebremst werden, wobei vorzugsweise die lenkbaren Räder nicht voll gebremst werden, um eine Blockierwirkung der Räder zu vermeiden. Weiter kann vorgesehen sein, dass anschließend auch die zunächst voll gebremsten Räder weniger stark gebremst werden, um besser Seitenkräfte zu übertragen und ein Schleudern des Fahrzeugs zu verhindern. Bei vorhandenen ABS- und/oder ESP-Systemen kann hierzu ein geeigneter Bremsdruck eingestellt werden, der je nach Ausgangslage verstärkt oder reduziert ist. Es versteht sich, dass bei Hinterradlenkungen das Prinzip umgekehrt wird bzw. bei Allrad-Lenkungen beliebig kombinierbar ist.
- In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Aktorik einen Aktor, durch welchen das Fahrzeug beschleunigbar ist. Die Beschleunigung kann dabei aus dem Stand erfolgen, so dass das Fahrzeug einen eigenen Impuls aufbauen kann und damit selbst einen Einfluss auf die Bewegung nach der Kollision ausüben kann. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass eine Beschleunigung im Rollweg des Fahrzeugs erfolgt und dadurch der Rollweg verändert wird.
- In einer weiteren Ausführungsform wird durch die Recheneinheit eine optimale Eingriffstrategie ermittelt. Hierfür sind der Recheneinheit verschiedene Informationen zuführbar. Die optimale Eingriffsstrategie ist beispielsweise in Abhängigkeit eines Fahrzeugtyps, eines Aufprallimpulses und/oder eines Lenkeinschlags ermittelbar. Daneben ist es denkbar, dass die Recheneinheit unabhängig von einer erfassbaren Situation ein Stellsignal generiert, durch welche die Bewegung des Fahrzeugs nach dem Heckaufprall geradeaus oder leicht in Richtung oder entgegen der Richtung der Gegenfahrbahn erfolgt.
- In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sensorik mindestens einen Sensor, durch welchen das Fahrzeugumfeld vor Fahrzeug erfassbar ist, wobei diese Information zur Ermittlung einer optimalen Eingriffsstrategie berücksichtigt wird.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Figuren zeigen:
-
1 eine schematisch Darstellung einer Fahrsituation auf einer Straße bei drohendem Heckaufprall, -
2 eine schematische Darstellung einer Unfallgefahr nach einem Heckaufprall, -
3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit erfindungsgemäßer Vorrichtung in einer Fahrsituation gemäß1 und -
4 eine Situation nach einem Heckaufprall eines Fahrzeugs mit erfindungsgemäßer Vorrichtung. -
1 zeigt schematisch eine Fahrsituation, umfassend Fahrzeuge1 –4 auf einer Fahrbahn5 , sowie Fahrzeuge6 ,7 auf einer Fahrbahn8 . Der Fahrer des Fahrzeugs1 wünscht auf die Fahrbahn9 abzubiegen. Er ordnet sich zu diesem Zweck am linken Rand der Fahrbahn5 ein und signalisiert den Abbiegewunsch durch Blinkzeichen10 ,12 . Da ein Abbiegen in der dargestellten Situation aufgrund des Gegenverkehrs nicht möglich ist, wartet er in dieser Position auf eine Lücke im Gegenverkehr. Der Fahrer des Fahrzeugs3 konnte das wartende Fahrzeug1 rechts überholen. Der Fahrer des Fahrzeugs2 hat den Abbiegewunsch des Fahrzeugs1 nicht rechtzeitig erkannt, so dass ein Heckaufprall unvermeidlich ist. - Da der Fahrer des Fahrzeugs
1 die gelenkten Vorderräder14 durch einen Lenkeingriff bereits eingeschlagen hat, rollt das Fahrzeug1 aufgrund des Heckaufpralls auf die Gegenfahrbahn8 . Diese Situation ist schematisch in2 dargestellt, wobei die zu erwartende Bahn des Fahrzeugs durch einen Pfeil11 angedeutet ist. Eine Kollision mit dem Fahrzeug7 ist dabei wahrscheinlich. Eine derartige Fahrsituation kann insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten der Fahrzeuge2 und/oder7 beispielsweise auf einer Landstraße ungünstige Folgen haben. -
3 zeigt schematisch ein Fahrzeug1' umfassend einen Sensor16 und einen Aktor18 . Der Sensor16 ist beispielsweise als Radar oder Laser ausgebildet. Durch den Sensor16 ist ein drohender Heckaufprall des Fahrzeugs2 erkennbar. Aufgrund der erkannten Gefahr wird in einer nicht dargestellten Recheneinheit ein Signal für den Aktor18 generiert. Der Aktor18 ist in der dargestellten Ausführungsform als Stellmotor einer elektromechanischen Lenkung ausgebildet. Durch den Servomotor ist ein Lenkmoment auf ein Lenkgetriebe aufbringbar und dadurch die Stellung der Räder14 veränderbar. -
4 zeigt schematisch eine Situation nach dem Heckaufprall des Fahrzeugs2 auf das Fahrzeug1' . Die erwartete Fahrspur des Fahrzeugs1' ist durch einen Pfeil11' dargestellt. Aufgrund des Lenkeingriffs durch den Aktor18 rollt das Fahrzeug1' nur noch geringfügig in die Gegenfahrbahn8 ein. Eine Kollision mit dem Fahrzeug7 ist dadurch verhinderbar.
Claims (14)
- Vorrichtung zur Vermeidung von Gegenverkehrsunfällen eines Fahrzeugs nach einem Heckaufprall, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Sensorik, umfassend mindestens einen Sensor (
16 ), eine drohende Kollision erkennbar ist, mittels einer Recheneinheit aufgrund von Signalen der Sensorik ein Stellsignal generierbar ist und mittels einer Aktorik, umfassend mindestens einen Aktor (18 ), aufgrund des Stellsignals auf mindestens ein Rad (14 ) einwirkbar ist, so dass die Gefahr eines Gegenverkehrsunfalls verringert wird, wobei durch den Aktor (18 ) ein Lenkeingriff auf mindestens ein Fahrzeugrad und/oder ein Bremseingriff auf mindestens ein Fahrzeugrad ausführbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (
16 ) der Sensorik Teil eines Assistenzsystems ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorik einen Aktor (
18 ) umfasst, der als Servomotor einer elektromechanischen Lenkunterstützung ausgebildet ist oder ein Bestandteil einer Überlagerungslenkung, einer elektrohydraulischen Lenkung oder eines steer-by-wire-Systems ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch mindestens einen Aktor ein Bremseingriff auf Hinterräder des Fahrzeugs (
1' ) und durch mindestens einen Aktor (18 ) ein Lenkeingriff auf Vorderräder (14 ) des Fahrzeugs (1' ) aufbringbar ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorik einen Aktor umfasst, durch welchen das Fahrzeug (
1' ) beschleunigbar ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Recheneinheit eine optimale Eingriffstrategie ermittelbar ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik mindestens einen Sensor umfasst, durch welchen das Fahrzeugumfeld vor Fahrzeug (
1' ) erfassbar ist, wobei diese Information zur Ermittlung einer optimalen Eingriffsstrategie berücksichtigbar ist. - Verfahren zur Vermeidung von Gegenverkehrsunfällen eines Fahrzeugs nach einem Heckaufprall, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Sensorik, umfassend mindestens einen Sensor (
16 ), eine drohende Kollision erkannt wird, mittels einer Recheneinheit aufgrund von Signalen der Sensorik ein Stellsignal generiert wird, und mittels einer Aktorik, umfassend mindestens einen Aktor (18 ), aufgrund des Stellsignals auf mindestens ein Rad (14 ) eingewirkt wird, so dass die Gefahr eines Gegenverkehrsunfalls verringert wird, wobei durch den Aktor (18 ) ein Lenkeingriff auf mindestens ein Fahrzeugrad (14 ) und/oder ein Bremseingriff auf mindestens ein Fahrzeugrad ausgeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Sensorik mindestens ein Signal eines Sensors (
16 ) abgegriffen wird, der Teil eines Assistenzsystems ist. - Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass als ein Aktor (
18 ) für die Aktorik ein Servomotor einer elektromechanischen Lenkunterstützung genutzt wird oder ein Bestandteil einer Überlagerungslenkung, einer elektrohydraulischen Lenkung oder eines steer-by-wire-Systems ist. - Verfahren nach einem der Ansprüche 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch mindestens einen Aktor ein Bremseingriff auf Hinterräder des Fahrzeugs (
1' ) und durch mindestens einen Aktor (18 ) ein Lenkeingriff auf Vorderräder (14 ) des Fahrzeugs (1' ) ausgeübt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch mindestens einen Aktor der Aktorik das Fahrzeug (
1' ) beschleunigt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Recheneinheit eine optimale Eingriffstrategie ermittelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch mindestens einen Sensor der Sensorik das Fahrzeugumfeld vor Fahrzeug (
1' ) erfasst wird, wobei diese Information zur Ermittlung einer optimalen Eingriffsstrategie berücksichtigt wird.
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