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Die
vorliegende Erfindung betrifft Kraftfahrzeug-Sicherheitssysteme
und bezieht sich insbesondere auf die zeitliche Aktivierung passiver
Rückhaltesysteme.
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Im
Stand der Technik sind unterschiedliche Rückhaltesysteme bekannt. Bei
einigen dieser bekannten Systeme ist ein Einsatz hoch entwickelter Sensoren
vorgesehen, um einen Zusammenstoß vorherzusagen und anschließend unterschiedliche Stufen
eines Bremseingriffs vor dem Zusammenstoß auszulösen, was auch als "Kollisionsabmilderung durch
Bremsung" (CMbB= "Collision Mitigation
by Braking) bezeichnet wird. Ein Einsatz von CMbB führt aber
sowohl im Falle einer Ausführungsform
mit Vorladungsbremssystem (="precharge
brake"- Implementierung)
als auch im Falle einer Ausführungsform mit
Panik- oder Vollbremsungsunterstützung
(="panic brake assist"-Implementierung)
nur zu einer geringen Erhöhung
der Insassensicherheit, und im Falle einer Ausführungsform mit selbsttätigem Bremssystem
(="autonomous brake"-Implementierung)
zu einem beträchtlichen
Risiko von Fehlauslösungen.
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Zusätzlich zu
CMbB-Systemen ist im Stand der Technik auch die Aktivierung von
passiven Vor-Kollisions-Rückhaltesystemen
bekannt. Aus der US-Offenlegungsschrift US 2001/0054816 ist ein
Sicherheits-Rückhaltesystem
bekannt, bei welchem ermittelt wird, ob sich ein Fahrzeug in einem
kritischen Zustand befindet, beispielsweise, ob eine Gefahrenbremsung
durch ein automatisiertes Bremssys tem erfolgt oder ob durch einen
nach vorn gerichteten Sensor ein Objekt nachgewiesen wird. Wenn
sich das Fahrzeug in einem kritischen Zustand befindet, aktiviert
das System eine reversible Gurtspannvorrichtung derart, dass der
Insasse in das Fahrzeug mit einer vorbestimmten Rückziehkraft
gezogen wird, und hält
den Insassen anschließend
mit einer Haltekraft in einer nach hinten gezogenen Position, wobei die
Haltekraft kleiner als die Rückziehkraft
ist.
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Wenngleich
ein derartiges System für
den beabsichtigten Zweck geeignet ist, so neigt es doch zu falschen
Triggerungen bzw. Auslösungen
infolge der Verwendung eines nach vorne gerichteten Nachweissystems,
welches lediglich ein Objekt anstelle der Wahrscheinlichkeit einer
Kollision mit dem Objekt ermittelt. Außerdem wird, da sich das System
auf ein automatisiertes Bremsen und andere nicht von dem Fahrer
veranlasste Auslösevorgänge stützt bzw.
verlässt,
die Vernunft bzw. Verstandeskraft des Fahrers aus dem Entscheidungsprozess
ausgeklammert, und es kann vorkommen, dass das passive Rückhaltesystem
ohne eine vom Fahrer hervorgerufene Reaktion aktiviert wird.
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Die
US-PS 64 21 591 offenbart
ein passives Rückhaltesystem,
in welchem aktuelle Fahrzeugbewegungsdaten wie die Querbeschleunigung,
Längsbeschleunigung
und Rotationsgeschwindigkeit um die vertikale Achse des Fahrzeugs
bestimmt und mit einem Zielzustand des Fahrzeugs, welcher dem gewünschten
Verhalten des Fahrzeugs entspricht, verglichen werden. Der aktuelle
Zustand und der Zielzustand werden verglichen, und davon abhängig werden
Aktivierungssignale für
das Rückhaltesystem
erzeugt.
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Die
US-PS 64 20 996 offenbart
ein Verfahren und eine Vorrichtung, mittels derer es ermöglicht wird,
dass die Folgen eines Zusammenstoßes zwischen einem Host-Fahrzeug
und einem Zielfahrzeug verhindert oder abgemildert werden, indem
eine Kombination aus radargestützter
Zielinformation und Transponder-Information
verwendet wird. Das Host-Fahrzeug ist mit einem Radarsystem ausgestattet,
welches einen individuellen Zielkurs eines Objekts innerhalb des
Erfassungsbereichs und der Reichweite des Radarsystems extrahiert.
Wenn die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes oberhalb eines bestimmten
Schwellwertes liegt, überträgt das Radarsystem
ein gerichtetes Abfragesignal zu diesem Zielfahrzeug hin. Wenn das
Zielfahrzeug mit einem oder mehreren Transpondern ausgestattet ist, sendet
das Zielfahrzeug eine Antwort auf das Abfragesignal aus, welche
diverse dynamische und/oder statische Merkmale des Zielfahrzeugs
enthält.
Das Hostfahrzeug analysiert die vom Transponder stammende Zielinformation
und die vom Radar stammende Zielinformation, um die Art des drohenden
Zusammenstoßes
zu bestimmen und geeignete Änderungen
im Betrieb von einem oder mehreren Hostfahrzeugsystemen durchzuführen, damit
die Folgen eines Zusammenstoßes
verhindert oder abgemildert werden.
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Wenngleich
diese Systeme für
den beabsichtigten Zweck grundsätzlich
geeignet sind, so neigen Systeme gemäß dem Stand der Technik zu
falschen Triggerungen bzw. Auslösungen.
Systeme, welche lediglich nachweisen, ob sich ein Objekt im Nachweisbereich
eines nach vorne gerichteten Objektdetektors befindet, sind für falsche
Triggerungen bzw. Auslösungen
besonders anfällig,
da auch dann, wenn ein Objekt von dem nach vorne gerichteten Sensor
erfasst wird, dies aufgrund der relativen Bewegung zwischen dem
Objekt und dem Fahrzeug nicht notwendigerweise zu einer Kollision
führen muss.
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Sogar
weiterentwickelte Systeme, bei denen die Wahrscheinlichkeit einer
Kollision bestimmt wird, können
in Situationen falsch triggern bzw. auslösen, in denen eine Kollision,
auch wenn sie tatsächlich
erfolgt, ohne schädliche
Auswirkungen bleiben würde. Beispielsweise
kann ein Nachweissystem eine vor dem Fahrzeug schwebende, leere
Lebensmitteltüte oder
andere Abfälle
detektieren, welche selbst bei Kollision mit dem Fahrzeug keine
Schäden
oder Verletzungen hervorrufen würde.
Die Aktivierung ergänzender
Rückhaltesysteme
in solchen Situationen stellt ein Ärgernis für die Fahrzeuginsassen dar
und kann die Sicherheit durch eine Irritation des Fahrers beeinträchtigen.
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Normalerweise
ist ein Fahrer in der Lage, zwischen einer Situation, in der ein
Zusammenstoß schädlich ist,
und einer Situation, in der der Zusammenstoß keinen Schaden verursacht,
zu unterscheiden. Beispielsweise kann ein Fahrer normalerweise zwischen
einem zu erwartenden Zusammenstoß mit einer schwebenden Lebensmitteltüte und einem
Zusammenstoß mit
einem anderen Fahrzeug unterscheiden. Daher treten die meisten Situationen,
in denen die Aktivierung eines passiven Rückhaltesystems gerechtfertigt
ist, auf, nachdem der Fahrer eine Entscheidung hinsichtlich der
Ernsthaftigkeit der Situation getroffen und irgendeine Reaktion,
wie beispielsweise ein starkes Betätigen der Bremse, eingeleitet
hat. Folglich kann es hilfreich sein, die Beurteilung einer Situation
durch den Fahrer bei der Bestimmung der Ernsthaftigkeit einer Situation
und bei der Entscheidung, ob das Auslösen eines passiven Rückhaltesystems
gerechtfertigt ist, zu berücksichtigen.
Wenn beispielsweise ein Fahrer ein anderes Fahrzeug sieht, welches
mit dem Fahrzeug des Fahrers zusammenstoßen wird, betätigt er üblicherweise kräftig die
Bremse, um den Zusammenstoß zu
verhindern oder abzumildern. Allerdings ist nicht jedes Mal dann,
wenn ein Fahrer heftig die Bremse betätigt, die Aktivierung eines
ergänzenden
Rückhaltesystems
gerechtfertigt. Es gibt Situationen, in denen ein Fahrer stark auf
die Bremse tritt, aber kein Zusammenstoß droht und folglich die Aktivierung
eines ergänzenden
Rückhaltesystems
nicht gerechtfertigt ist. Beispielsweise kann ein Fahrer vor einem
Rotlicht plötzlich
bremsen oder weil er im Begriff ist, eine Ausfahrt zu verpassen.
In derartigen Situationen kann die Aktivierung bestimmter Komponenten
eines passiven Rückhaltesystems
ein Ärgernis
für den
Fahrer oder sogar aufgrund einer Irritation des Fahrers ein Sicherheitsproblem
darstellen. Ferner kann es sein, dass manche Fahrer ein System bevorzugen,
welches ein ergänzendes
Sicherheitssystem bei einer geringeren Kollisionswahrscheinlichkeit
aktiviert als es andere Fahrer bevorzugen. Außerdem sind nicht sämtliche
Sicherheitsmerkmale eines ergänzenden Rückhaltesystems
für jede
Situation geeignet. Beispielsweise kann in manchen Situationen das
Entfalten von Airbags gerechtfertigt sein und in anderen nicht.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein sicher arbeitendes
passives Rückhaltesystem
bereitzustellen, bei dem das Risiko falscher Auslösungen verringert
ist. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein System
zu schaffen, welches die Beurteilung und Reaktion des Fahrers auf eine
Situation bei der Entscheidung, ob ein passives Rückhaltesystem
aktiviert werden soll, berücksichtigt.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Sicherheitsrückhaltesystem
bereitzustellen, welches die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit
einem Objekt genau berechnet, bevor das System aktiviert wird. Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein ergänzendes
Rückhaltesystem
bereitzustellen, in welchem dessen Aktivierung auf die bestimmte
Situation angepasst ist.
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Zur
Lösung
der vorgenannten Aufgabe werden Verfahren gemäß den Patentansprüchen 1 bzw. 31
sowie eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch
16 vorgeschlagen.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Mit
der vorliegenden Erfindung werden Nachteile gemäß dem Stand der Technik vermieden, indem
ein sicher arbeitendes passives Rückhaltesystem bereitgestellt
wird, bei dem das Risiko falscher Auslösungen verringert ist. Das
System gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet einen dualen Anforderungsansatz, welcher sowohl
eine Reaktion des Fahrers, beispielsweise ob ein Abbremsungsgrad seitens
des Fahrers größer als
ein vorbestimmter Schwellwert ist, als auch eine berechnete Grenzwahrscheinlichkeit
der Kollision berücksichtigt,
bevor ein passives Rückhaltesystem
aktiviert wird. Folglich schafft das System zusätzliche Sicherheit dahingehend,
ob eine Aktivierung des ergänzenden
Rückhaltesystems
gerechtfertigt ist, indem es sich darauf stützt, dass sowohl die beabsichtigte
Abbremsung seitens des Benutzers wenigstens einen vorbestimmten
Grad bzw. ein vorbestimmtes Ausmaß erreicht, als auch darauf,
dass die Wahrscheinlichkeit einer Kollision größer als ein vorbestimmter Schwellwert
ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von in den beigefügten Abbildungen
dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine Übersichtsdarstellung
eines Systems zum Aktivieren eines passiven Rückhaltesystems gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ein
Blockdiagramm des Systems gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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3 ein
logisches Flussdiagramm zur Erläuterung
des Gesamtablaufs gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die Abbildungen ein passives Rückhaltesystem
beschrieben. Das System gemäß der vorliegenden
Erfindung weist ein Steuergerät
auf, welcher bestimmt, dass Funktionen eines passiven Rückhaltesystems ausgelöst werden,
wenn ein Fahrer die Bremse mit einer Kraft betätigt, die größer als
ein vorbestimmter Schwellwert ist, und eine Kollisionswahrscheinlichkeit
vorliegt, die größer als
ein vorbestimmter Schwellwert ist.
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Gemäß 1 weist
ein von einem Fahrer 160 gesteuertes Fahrzeug 100 einen
Objektsensor 110 zum Nachweisen und Erfassen eines Zielobjekts 120 und
Erzeugen einer Zielinformation für
das Zielobjekt 120 auf. Das Zielobjekt 120 kann
ein anderes Fahrzeug oder ein beliebiges anderes Objekt und sowohl
stationär
als auch in Bewegung sein. Ein Steuergerät 170, welches in
Datenkommunikation mit dem Objektsensor 110 steht, berechnet
die Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen dem Fahrzeug 100 und
dem Zielobjekt 120 unter Verwendung der erzeugten Zielinformation.
Das Steuergerät 170 bestimmt
dann, ob die berechnete Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen dem
Fahrzeug 100 und dem Zielobjekt 120 größer als
ein vorbestimmter Schwellwert der Kollisionswahrscheinlichkeit ist.
Ist dies der Fall, ist das Erfordernis hinsichtlich der Kollisionswahrscheinlichkeit
erfüllt.
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Ein
Bremssensor 130 erfasst den Abbremsungsgrad des Fahrers 160 des
Fahrzeugs 100. Das Steuergerät 170 steht auch in
Datenkommunikation mit dem Bremssensor 130 und empfängt Information von
dem Bremssensor 130 bezüglich
des Abbremsungsgrades des Benutzers. Das Steuergerät 170 bestimmt,
ob der Abbremsungsgrad größer als
ein vorbestimmter Abbremsungsgrad-Schwellwert ist. Wenn der Abbremsungsgrad
größer als
ein vorbestimmter Abbremsungsgrad-Schwellwert ist, ist das Erfordernis
hinsichtlich der Abbremsung erfüllt.
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Das
Steuergerät 170 ermittelt,
ob sowohl das Erfordernis hinsichtlich der Abbremsung als auch das Erfordernis
hinsichtlich der Kollisionswahrscheinlichkeit gleich zeitig erfüllt sind.
Wenn beide Erfordernisse während
des gleichen Zeitabschnittes erfüllt
sind, aktiviert das Steuergerät 170 wenigstens
eine Funktion eines passiven Rückhaltesystems 140.
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2 zeigt
ein Blockdiagramm des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ein Objektsensor 110 weist Objekte in einer Nachweiszone
nach. Der Objektsensor 110 ist an das Steuergerät 170 gekoppelt.
Der Objektsensor 110 kann eine oder mehrere Arten von Sensoren
aufweisen, einschließlich
Radar 222, Lidar 224 und/oder ein Front-Bilderkennungs- bzw.
Sichtsystem 226. Das Front-Bilderkennungssystem 226 kann
eine oder mehrere Kameras 228 aufweisen. Der Radar 222,
der Lidar 224 und/oder die eine oder mehreren Kameras 228 können in
der Lage sein, die Anwesenheit eines Objekts 120 und dessen
Abstand von dem Fahrzeug 100 zu erfassen. Es versteht sich,
dass zahlreiche Objektsensoren verwendet werden können, wobei
jeder Objektsensor Objekte in einer bestimmten Nachweiszone nachweist.
Außerdem
können
mehrere Radar-Vorrichtungen oder Lidar-Vorrichtungen verwendet werden,
um den Abstand eines Objekts unter Einsatz bekannter Dreiecksnavigationstechniken
zu bestimmen. Ein Radarsystem kann mehrere Antennen aufweisen, welche
zu den Seiten oder zum Heck des Fahrzeugs orientiert sein können, um
die azimutale Abdeckung des Systems zu erhöhen. Die Antennen können mechanisch
abgetastet werden, oder es kann eine elektronisch abgetastete Antenne,
wie beispielsweise eine phasengesteuerte Antenne, verwendet werden.
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Das
Steuergerät 170 ist
vorzugsweise als mikroprozessorbasierter Controller ausgebildet,
welcher an einen Speicher 250 gekoppelt ist. Der Speicher 250,
welcher in der Abbildung als separates Teil gezeigt ist, kann getrennt
von dem Steuergerät 170 oder
auch in das Steuergerät 170 integriert
ausgestaltet sein, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Der
Speicher 250 kann diverse Arten von Speichern aufweisen,
beispielsweise Nur-Lese-Speicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM),
elektrisch löschbare
Nur-Lese-Speicher (EEPROM) und Haltespeicher (KAM). Der Speicher 250 wird
verwendet, um diverse vorbestimmte Schwellwerte und Parameter zu
speichern, wie weiter unten beschrieben wird.
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Der
Objektsensor 110 tastet einen Sektor der Fahrzeugumgebung
ab, um Ziele zu erfassen. Bei Nachweis eines Zielobjekts 120 erzeugt
der Objektsensor 110 Zieldaten für das Zielobjekt 120,
wie beispielsweise den Abstand, die relative Richtung, die relative
Geschwindigkeit und in die relative Beschleunigung des Zielfahrzeugs.
Mehrere Ziele können nachgewiesen
werden, wobei Zielinformation für
jedes Zielobjekt entwickelt wird. Das Steuergerät 170 verwendet die
Zieldaten, um eine Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen dem Fahrzeug
und dem Zielobjekt 120 zu bestimmen.
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Wie
weiter unten detaillierter erläutert
wird, kann der Computer auch Eingabedaten von einer Anzahl weiterer
Sensoren 260 des Fahrzeugs empfangen und berücksichtigen,
um die Kollisionswahrscheinlichkeit genau zu bestimmen und um die
Aktivierung des passiven Rückhaltesystems
darauf abzustimmen. Außerdem
kann der Computer bzw. das Steuergerät 170 auch Informationen
verwenden, welche er von den diversen Sensoren erhalten hat, um zu
bestimmen, welche Funktionen des passiven Rückhaltesystems und in welchem
Grade aktiviert werden sollen.
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Der
Bremssensor 130 erfasst die Abbremsung durch den Fahrer.
Das Steuergerät 170 steht
in Datenaustausch mit dem Bremssensor 130. Das Steuergerät 170 empfängt Information
von dem Bremssensor 130 und bestimmt, ob der Abbremsungsgrad
größer als
ein vorbestimmter Schwellwert ist. Wenn der Abbremsungsgrad größer als
ein vorbestimmter Schwellwert ist, dann ist das Erfordernis hinsichtlich
der Abbremsung erfüllt.
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Das
Steuergerät 170 steht
in Datenkommunikation mit dem passiven Rückhaltesystem 140. Beispiele
von Funktionen des passiven Rückhaltesystems 140,
welche durch das System aktiviert und angepasst werden können, können sein
(ohne Einschränkung
der Erfindung) reversible Airbags 281, reversible Sitzgurtstraffer 280,
reversible aufblasbare Kopfstützen 282,
reversible aufblasbare Kniepolster 283, reversible Airbag-Inflatoren
(Gasgeneratoren) 284, reversible Tür-Airbags 285, reversible
Seitenairbag-Inflatoren 286, reversible bewegliche Sitze 287, reversible
zusammenfahrbare Lenksäulen 288 und ein
reversibles Pedal 289.
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Ein
Bremssensor 130 in Datenkommunikation mit dem Steuergerät 170 ermittelt,
wann ein Fahrer die Bremse des Fahrzeugs betätigt. Wenn der Fahrer die Bremse
betätigt,
wird der Abbremsungsgrad seitens des Fahrers bestimmt. Wenn der
Abbremsungsgrad größer als
ein vorbestimmter Abbremsungsgrad-Schwellwert ist, dann ist das
Erfordernis hinsichtlich der Abbremsung erfüllt. Das Bremssystem kann irgendeinen
von diversen im Stand der Technik bekannten Sensoren aufweisen, beispielsweise
einen Druck- bzw. Kraftsensor, welcher die Kraft erfasst, mit der
der Fahrer auf die Bremse tritt, einen Sensor, welcher den Hauptbremszylinder überwacht,
etc.. Vorzugsweise wird ein Bremssensor verwendet, welcher die aktuelle
von dem Fahrer ausgeübte
Kraft überwacht,
anstelle eines Sensors, welcher eine automatische Abbremsung durch
das Fahrzeug erfasst. Auf diese Weise werden die tatsächlichen
Reaktionen des Fahrers auf eine bestimmte Situation verwendet, wodurch
Information hinsichtlich der Beurteilung der Situation durch den
Fahrer bereitgestellt wird.
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Wenn
der Objektsensor 110 im Betrieb ein Zielobjekt erfasst,
erzeugt er Kursinformation, wie beispielsweise die relative Position,
Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Zielobjekts. Um die Kollisionswahrscheinlichkeit
zu bestimmen, verwendet das System die Kursinformation zusammen
mit Eingaben von anderen Fahrzeugsensoren und Systemen 260,
wie beispielsweise Informationen von einem GPS-Empfänger 271 und
Informationen von einem Fahrzeugdynamiksensor 264, um die
Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass das Fahrzeug 100 mit
dem Zielobjekt 120 kollidiert. Wenn die Wahrscheinlichkeit
PC einer Kollision (PC= "probability
of collision") über einem
bestimmten Kollisionswahrscheinlichkeits-Schwellwert PCT liegt, wird das passive
Rückhaltesystem
aktiviert.
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Wenn
das Objekt 120 ein anderes Fahrzeug ist, können zusätzliche
Maßnahmen
eingeleitet werden, wie z.B. das Aussenden eines Abfragesignals, und
wenn das Zielfahrzeug geeignet ausgestattet ist, empfängt es ein
Antwortsignal von dem Zielfahrzeug und bestimmt die Kollisionswahrscheinlichkeit
unter Verwendung dieser zusätzlichen
Information. Beispielsweise kann die Information von diversen Quellen
des Zielfahrzeugs abgeleitet werden, wie beispielsweise einem GPS- Empfänger 271,
Fahrzeugdynamiksensoren 264 etc. Andere Fahrzeugsysteme und
andere Sensoren 260 können
ebenfalls Eingaben an das Steuergerät 170 zur Einbeziehung
in die Algorithmen liefern, welche verwendet werden, um Gefahrenabschätzungen
vorzunehmen und Entscheidungen zu treffen. Beispiele solcher Fahrzeugsysteme
und Sensoren beinhalten (ohne Einschränkung der Erfindung) einen
Insassenpositionssensor 261, einen Insassenklassifizierungssensor 262,
einen Sitzgurtstatussensor 263, einen Fahrzeugdynamiksensor 264 wie
z.B. Beschleunigungsmesser, Radumdrehungszahlsensoren etc., einen
Fahrerschläfrigkeitssensor 265,
einen Sitzgurtpositionssensor 266, einen Sitzspurpositionssensor 267,
einen Rückenlehnenneigungssensor 268,
einen Lenksäulenpositionssensor 269,
einen Pedalpositionssensor 270 und einen GPS-Empfänger 271.
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Das
Steuergerät 170 ist
so konfiguriert, dass es die Wahrscheinlichkeit und Heftigkeit einer
Kollision ermittelt. Das Steuergerät 170 verwendet Informationen
von dem Objektsensor 110 und dem Bremssensor 130 und
anderen Sensoren und Systemen, um kontinuierlich die Wahrscheinlichkeit
zu bestimmen, dass ein bestimmtes Zielobjekt 120, welches mittels
des Sensorsystems nachgewiesen wurde, mit dem Fahrzeug 100 kollidiert.
Diverse Algorithmen zur Gefahrabschätzung und zur Durchführung der
Bestimmung der Kollisionswahrscheinlichkeit sind im Stand der Technik
bekannt und werden von der vorliegenden Erfindung umfasst. Das System
verwendet vorzugsweise ein neuronales Netzwerk und/oder Fuzzy-Logik-Algorithmen,
um die Kollisionswahrscheinlichkeit und andere die Gefahrensituation
beeinflussenden Faktoren auszuwerten.
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Das
Steuergerät 170 kann
dann die Aktivierung des passiven Rückhaltesystems anpassen, und bestimmen,
welche Funktionen des passiven Rückhaltesystems 140 in
welchem Grade aktiviert werden. Beispielsweise kann das Steuergerät 170 bestimmen,
dass ein Front-Airbag 281 in einem niedrigen Grad aktiviert
und ein Seitenairbag 286 überhaupt nicht aktiviert wird.
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Das
Objektsensorsystem 110 sucht kontinuierlich nach neuen
Zielen und aktualisiert die Information über das Zielobjekt 120,
während
die Verarbeitungs- und Auswertungsschritte von 3 ausgeführt werden.
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Wie
in 2 gezeigt ist, weist das System vorzugsweise einen
Kollisionssensor 290 in Datenkommunikation mit dem Steuergerät 170 auf,
um eine tatsächliche
Kollision des Fahrzeugs mit einem Objekt nachzuweisen. Wenn das
passive Rückhaltesystem 140 oder
Teile davon vor einem Zusammenprall nicht aktiviert wurden, kann
das Steuergerät 170 das
passive Rückhaltesystem 140 oder
Teile davon bei Nachweis einer tatsächlichen Kollision durch den Kollisionssensor 290 aktivieren.
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Das
Flussdiagramm in 3 zeigt den logischen Ablauf
im Betrieb des Systems gemäß der vorliegenden
Erfindung. In einem Schritt 302 erfolgt eine Initialisierung
sowohl einer Kollisionswahrscheinlichkeits-Variablen PCV mit einem
logischen Wert WAHR oder FALSCH, welcher angibt, ob die Kollisionswahrscheinlichkeit
(PC) mit einem Objekt größer als
ein vorbestimmter Kollisionswahrscheinlichkeits-Schwellwert (PCT) ist, als auch einer
Bremsvariablen (BV) mit einem logischen Wert von WAHR oder FALSCH,
welcher angibt, ob der Fahrer einen Abbremsungsgrad (BL) ausübt, der
größer als
ein vorbestimmter Abbremsungsgrad-Schwellwert (BT) ist, auf FALSCH.
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In
einem Schritt 304 sucht der Objektsensor 110 nach
Zielobjekten. In Schritt 306 wird überprüft, ob ein Zielobjekt nachgewiesen
wurde. Wenn kein Zielobjekt nachgewiesen wurde, bleibt der Wert
der Kollisionswahrscheinlichkeits-Variablen PCV bei falsch oder
wird, wenn der aktuelle PCV-Wert zuvor zu WAHR geändert wurde,
in Schritt 308 auf FALSCH geändert. Wenn ein Zielobjekt
gefunden wurde, wird in Schritt 316 eine Zielkursinformation
für das
Objekt erzeugt. In Schritt 320 ermittelt das Steuergerät 170 die
Kollisionswahrscheinlichkeit PC zwischen dem Fahrzeug und dem Zielobjekt.
In Schritt 324 bestimmt das Steuergerät 170 dann, ob die
Kollisionswahrscheinlichkeit PC größer als ein vorbestimmter Kollisionswahrscheinlichkeits-Schwellwert
PCT ist. Wenn die Kollisionswahrscheinlichkeit PC kleiner als PCT ist,
dann wird die Kollisionswahrscheinlichkeits-Variable PCV im Schritt 308 auf
FALSCH gesetzt (oder bleibt bei FALSCH, wenn sie bereits auf FALSCH
gesetzt wurde). Wenn PC gleich oder größer PCT ist, dann wird die
Kollisionswahrscheinlichkeits-Variable PCV im Schritt 328 auf
WAHR gesetzt.
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Gleichzeitig
mit den obigen Schritten, welche auf das Erfassen eines Zielobjekts
bezogen sind, werden die folgenden Schritte durchgeführt, welche auf
das Abbremsen durch den Benutzer bezogen sind. In einem Schritt 342 überwacht
der Bremssensor 130 das Bremsen durch einen Benutzer. In
Schritt 344 wird überprüft, ob eine
Abbremsung nachgewiesen wurde. Wenn eine Abbremsung nicht nachgewiesen
wurde, wird die Bremsvariable BV in einem Schritt 346 auf
FALSCH gesetzt. Wenn eine Abbremsung durch den Benutzer nachgewiesen
wurde, wird der Grad der Abbremsung (BL) durch den Benutzer in einem
Schritt 348 bestimmt. In einem Schritt 352 bestimmt
das Steuergerät 170,
ob der Abbremsungsgrad BL größer als
ein vorbestimmter Abbremsungsgrad-Schwellwert BT ist. Wenn BL kleiner
als BT ist, dann wird die logische Bremsvariable BV auf FALSCH gesetzt
(siehe 346). Wenn der Abbremsungsgrad BL größer oder
gleich dem Abbremsungsgrad-Schwellwert BT ist, dann wird die Bremsvariable BV
in einem Schritt 356 auf WAHR gesetzt.
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Wie
in Schritt 360 gezeigt, überprüft das Steuergerät 170,
ob sowohl die Kollisionswahrscheinlichkeits-Variable PCV als auch
die Bremsvariable BV beide den Wert WAHR haben. Wenn nicht, fährt das
System darin fort, nach Objekten zu suchen und das Abbremsen durch
den Benutzer zu überwachen.
Falls ja, aktiviert das Steuergerät 170 zumindest einen
Teil des passiven Rückhaltesystems 140, wie
in Schritt 368 gezeigt ist. Wie in 3 gezeigt
ist, überwachen
der Objektsensor 110 und der Bremssensor 130 kontinuierlich
Objekte bzw. den Gebrauch der Bremse durch den Benutzer. Folglich
können
sich die Werte der Variablen PCV und BV mit der Zeit ändern, so
dass zu einem beliebigen Zeitpunkt eine der Variablen den Wert WAHR,
eine der Variablen den Wert FALSCH oder beide Variablen den Wert WAHR
oder beide Variablen den Wert FALSCH haben können. Beispielsweise können beide
Variablen den Wert FALSCH haben, wenn das Fahrzeug auf einer Autobahn
fährt.
Der Benutzer kann plötzlich
heftig bremsen, so dass er einen Abbremsungsgrad BL ausübt, welcher
größer als
der Abbremsungsgrad-Schwellwert BT ist, so dass der Bremsvariablen BV
der Wert WAHR zugeordnet wird. Wenn der Objektsensor 110 kein
Objekt nachweist, oder er zwar ein Objekt nachweist, aber die Kollisionswahrscheinlichkeit
PC kleiner als der vor bestimmte Kollisionswahrscheinlichkeits-Schwellwert
PCT ist, bleibt die Kollisionswahrscheinlichkeits-Variable PCV auf
dem Wert FALSCH. Folglich wird das passive Rückhaltesystem nicht aktiviert.
Wenn allerdings der Objektsensor 110 kein Objekt nachweist
und die Kollisionswahrscheinlichkeit PC größer als der Kollisionswahrscheinlichkeits-Schwellwert
PCT ist, dann wird PV auf den Wert WAHR gesetzt, und das passive
Rückhaltesystem
wird aktiviert.
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Es
sei angemerkt, dass die in 3 gezeigten
Schritte nicht notwendigerweise in der dargestellten Reihenfolge
durchgeführt
werden müssen.
Beispielsweise kann der Schritt 360, in welchem überprüft wird,
ob die Werte von PCV und BV beide WAHR sind, kontinuierlich durchgeführt werden,
und nicht nur dann, nachdem eine der Variablen auf den Wert WAHR
gesetzt wurde.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
bestimmt das Steuergerät 170 auch
die Heftigkeit einer erwarteten Kollision und passt das passive
Rückhaltesystem
an die spezielle Situation an, indem er bestimmt, welche Funktionen
des passiven Rückhaltesystems 140 zu
aktivieren sind, und in welchem Aktivierungsgrad dies erfolgen soll.
Zur Unterstützung bei
der Bestimmung, welche Funktionen zu aktivieren sind und bei welchem
Aktivierungsgrad, kann das System einen oder mehrere zusätzliche
Sensoren 260 (vgl. 2), wie
zum Beispiel Insassenpositionssensoren 261, Insassenklassifizierungssensoren 262 etc.
aufweisen.
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Beispielsweise
kann dann, wenn das Steuergerät 170 mittels
der Fahrzeugdynamiksensoren 264 bestimmt, dass eine Kollision
bei einer geringen Geschwindigkeit stattfinden wird, und mittels
des Insassenklassifizierungssensors 262 bestimmt, dass
der Insasse auf einem Passagiersitz ein Kind ist, das Steuergerät 170 die
Gurtspannvorrichtung des Passagiersitzes aktivieren, aber nicht
den Insassen-Airbag.
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Folglich
kann durch Einsatz der vorliegenden Erfindung ein vorteilhafteres
System zum Aktivieren eines passiven Rückhaltesystems erhalten werden. Das
System weist Objekte nach, mit denen das Fahrzeug kollidieren kann,
und berechnet, ob die Kollisionswahrscheinlichkeit größer als
ein vorbestimmter Kollisionswahr scheinlichkeits-Schwellwert ist.
Falls dies der Fall ist, ist das Erfordernis hinsichtlich der Kollisionswahrscheinlichkeit
erfüllt.
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Das
System überwacht
auch das Bremsen durch einen Fahrer des Fahrzeugs. Wenn der Fahrer die
Bremse mit hinreichender Kraft betätigt, ist das Erfordernis hinsichtlich
des Abbremsungsgrades des Benutzers erfüllt. Das System bestimmt, ob
sowohl das Erfordernis hinsichtlich der Kollisionswahrscheinlichkeit
als auch das Erfordernis hinsichtlich des Abbremsungsgrades während der
gleichen Zeitspanne erfüllt
sind, und aktiviert, falls dies der Fall ist, ein passives Rückhaltesystem.
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Wenn
der Fahrer die Bremse nicht mit ausreichender Kraft betätigt, wird
der vorbestimmte Abbremsungsgrad-Schwellwert nicht erreicht, und
das passive Rückhaltesystem
wird vor der Kollision nicht aktiviert. In ähnlicher Weise wird das passive
Rückhaltesystem
nicht vor einer Kollision aktiviert, wenn die Wahrscheinlichkeit
der Kollision geringer als ein Kollisionswahrscheinlichkeits-Schwellwert
ist. Folglich aktiviert das System nur dann, wenn beide Bedingungen
erfüllt
sind, wodurch das Risiko einer Aktivierung des Systems, wenn es
nicht benötigt
wird, reduziert wird. Durch das Erfordernis, dass der Fahrer zumindest
eine Bremskraft von der Größe eines
Bremskraft-Schwellwerts ausüben
muss, was ein Anzeichen dafür
ist, dass der Fahrer eine Kollision erwartet, stützt sich das System zumindest
teilweise auf die individuelle Beurteilung durch den Fahrer. Infolge der
Berücksichtigung
der Beurteilung des Fahrers hinsichtlich einer bevorstehenden Kollision
kann die vorliegende Erfindung einen geringeren Kollisionswahrscheinlichkeits-Schwellwert für die Aktivierung schaffen,
als ein System, welches diese zusätzliche Information nicht verwendet,
wobei gleichzeitig auch das Risiko fehlerhafter Auslösungen minimiert
wird.
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Das
System gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet einen Sensor, wie beispielsweise einen am Fahrzeug
montierten Radar, Lidar, oder Kameras zum Nachweis von Zielobjekten
und Erzeugen von Zielinformation für die Zielobjekte. Ein Steuergerät verwendet
die erzeugte Zielinformation, um die Kollisionswahrscheinlichkeit
zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt zu bestimmen. Das Steu ergerät bestimmt
dann, ob die Kollisionswahrscheinlichkeit größer als ein vorbestimmter Schwellwert
ist. Wenn das System bestimmt, dass die Kollisionswahrscheinlichkeit
größer als
ein vorbestimmter Schwellwert ist, ist das Erfordernis hinsichtlich
der Kollisionswahrscheinlichkeit erfüllt.
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Das
System verwendet weiterhin einen Sensor, um den Grad des Abbremsens
durch den Fahrer des Fahrzeugs nachzuweisen. Wenn der Fahrer die Bremse
betätigt,
wird der Abbremsungsgrad bestimmt. Das Steuergerät bestimmt, ob der Abbremsungsgrad
größer als
ein vorbestimmter Abbremsungsgrad-Schwellwert ist. Wenn der Abbremsungsgrad
größer als
ein vorbestimmter Schwellwert ist, ist das Erfordernis hinsichtlich
der Abbremsung durch den Fahrer erfüllt.
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Das
Steuergerät
ermittelt, ob die Erfordernisse hinsichtlich der Kollisionswahrscheinlichkeit
und des Abbremsungsgrades beide während der gleichen Zeitspanne
erfüllt
sind. Wenn dies der Fall ist, aktiviert das System das passive Rückhaltesystem.
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Dadurch,
dass das vorliegende System als zusätzliches Erfordernis bzw. als
zusätzliche
Voraussetzung den Abbremsungsgrad durch den Fahrer einbezieht, setzt
das vorliegende System die Reaktion des Fahrers als Voraussetzung
für die
Aktivierung eines passiven Rückhaltesystems
ein. Dadurch, dass auch das Erfordernis hinsichtlich der Kollisionswahrscheinlichkeit
in Verbindung mit dem Erfordernis hinsichtlich der Abbremsung verwendet
wird, wird mittels der vorliegenden Erfindung eine Aktivierung verhindert,
wenn der Benutzer kein signifikantes Risiko festgestellt hat, oder
wenn die Wahrscheinlichkeit einer Kollision gering ist. Hierdurch
wird das Risiko falscher Auslösungen
verringert, während
gleichwohl eine Aktivierung in Situationen, in denen dies gerechtfertigt
ist, ausgelöst
wird. Ferner werden für
den Fall, dass das passive Rückhaltesystem
vor einer Kollision nicht aktiviert wird, Kollisionssensoren eingesetzt,
um eine tatsächliche
erfolgte Kollision festzustellen und das ergänzende Rückhaltesystem nach der Kollision
zu aktivieren.