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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Immobilisieren eines Kraftfahrzeugs
bzw. ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug nach
der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
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Aus
DE 197 23 454 A1 ist
ein Überwachungssystem für Kraftfahrzeuge und
ein entsprechendes Verfahren bekannt, um Beschädigungen
an parkenden Fahrzeugen durch einen Unfallflüchtigen zu
dokumentieren.
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Offenbarung der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zum Immobilisieren
eines Kraftfahrzeugs bzw. das erfindungsgemäße
Steuergerät für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen
der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber
den Vorteil, dass die Unfallflucht an sich verhindert wird. Dies
wird dadurch erreicht, dass eine Kollision des Kraftfahrzeugs mittels einer
Unfallsensorik erkannt wird. In Abhängigkeit von dieser
Kollisionserkennung erfolgt dann das Immobilisieren des Kraftfahrzeugs.
Stößt also ein Fahrzeug beispielsweise ein parkendes
Fahrzeug an und bewegt sich dann dennoch weiter, wird diese Weiterbewegung
erfindungsgemäß so verhindert, dass ein Stellen
des Unfallflüchtigen möglich ist. Das erfindungsgemäße
Verfahren bzw. das erfindungsgemäße Steuergerät
können leicht realisiert werden, da Kollisionserkennungen
bereits bekannt sind. Ein weiterer Vorteil ist, dass Versicherungsprämien
für Kraftfahrzeuge, die mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren bzw. Steuergerät ausgestattet sind, gesenkt werden
können, ähnlich wie bei der Einführung
der Wegfahrsperre. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Anzahl von
wilden Rasereien gesenkt werden kann, da ein Fahrer damit rechnen
muss, gestellt zu werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass ein Kraftfahrzeug
eines Fahrers, der während einer Fahrt einen gesundheitlichen Schaden
erfährt oder aus einem anderen Grund nicht mehr handlungsfähig
ist und dadurch mit anderen Fahrzeugen kollidiert, gestoppt wird.
Damit können dann die Folgen des Wegfallens der Fahrtüchtigkeit gemildert
werden.
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Vorliegend
bezeichnet Immobilisieren des Kraftfahrzeugs ein Unterbinden der
Weiterfahrt dieses Kraftfahrzeugs. Dies kann, wie es aus den abhängigen
Ansprüchen hervorgeht, je nach Antrieb des Kraftfahrzeugs
durch verschiedene Maßnahmen erreicht werden. Dabei kann
der Antrieb an sich unterbunden werden oder dem Antrieb entgegengewirkt
werden.
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Das
Erkennen der Kollision mittels der Unfallsensorik erfolgt durch
eine Signalauswertung der Signale der Unfallsensorik mittels einer
Auswerteschaltung, die üblicherweise eine Klassifizierung bzw.
Schwellwertvergleiche durchführt, um die Kollision zu erkennen.
Dafür wird dann beispielsweise auf einem Mikrocontroller
ein Signal erzeugt, das das Erkennen der Kollision kennzeichnet.
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Bei
der Unfallsensorik kann es sich um alle möglichen Unfallsensoren
wie Beschleunigungssensoren, Luftdrucksensoren, Körperschallsensoren, Umfeldsensoren
wie Radar, Lidar oder Ultraschall handeln. Auch Kraft- und/oder
Verformungssensoren können hierzu gezählt werden.
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Die
Abhängigkeit des Immobilisierens von der Kollisionserkennung
kann beispielsweise durch Schwellwerte ausgedrückt werden,
d. h., wenn ein bestimmter Schwellwert überschritten wird,
dann erfolgt das Immobilisieren.
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Unter
einem Steuergerät ist ein elektrisches Gerät zu
verstehen, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit
davon Steuersignale erzeugt, beispielsweise für Personenschutzsysteme
oder eine Motorsteuerung. Dieses Steuergerät weist dann
eine Kollisionserkennung und das Immobilisierungsmodul auf, wobei
diese Module software- und/oder hardwaremäßig
ausgeführt sein können. Eine bevorzugte Ausführungsform
sind zwei Softwaremodule, die auf einem einzigen Mikro controller
laufen. Auch andere Prozessortypen oder andere Realisierungen sind vorliegend
möglich.
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Durch
die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen
des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen
Verfahrens zum Immobilisieren eines Kraftfahrzeugs bzw. Steuergeräts
für ein Kraftfahrzeug möglich.
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Es
ist dabei vorteilhaft, dass wenigstens ein erstes Signal von der
Unfallsensorik zum Erkennen der Kollision verwendet wird. Weiterhin
wird wenigstens ein zweites Signal, das von dem wenigstens einen
ersten Signal abgeleitet wird, mit wenigstens einer Schwelle verglichen,
wobei die wenigstens eine Schwelle niedriger als die Auslöseschwelle
für einen Airbag gewählt wird. Dies bedeutet,
in der Auswertung beispielsweise des integrierten Beschleunigungssignals
wird wenigstens eine Schwelle zwischen der Auslöseschwelle
für den Airbag und der Rauschschwelle, die beispielsweise
dazu verwendet werden kann, um einen Crashbeginn anzuzeigen, verwendet,
um zu prüfen, ob eine solche Kollision stattgefunden hat,
die das Immobilisieren des Kraftfahrzeugs rechtfertigt. Dies kann
gegebenenfalls auch noch plausibilisiert werden, beispielsweise durch
eine weitere Sensorik. Die Auslöseschwelle liegt beispielsweise
zwischen 20 und 40 g und die Rauschschwelle zwischen 3 und 6 g,
sodass die Schwelle, die geprüft wird, um das Immobilisieren einzuleiten,
zwischen 3 und 20 g beispielsweise liegt. Die genaue Höhe
dieser Schwelle hängt ab vom Fahrzeugtyp und der Robustheit,
die man für dieses Verfahren anwenden möchte.
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Darüber
hinaus ist es vorteilhaft, dass das Kraftfahrzeug dadurch immobilisiert
wird, dass ein Antrieb des Kraftfahrzeugs deaktiviert wird. Dies kann
durch unterschiedliche Maßnahmen bewirkt werden, indem
beispielsweise die Ansteuerung des Antriebs deaktiviert wird, also
stromlos geschaltet wird beispielsweise, oder indem eine Unterbrechung einer
Kraftstoffzufur deaktiviert wird bzw. eine Einspritzmenge gleich
null gesetzt wird oder bei einem Elektromotor, dass der Elektromotor
schlichtweg abgeschaltet wird.
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Alternativ
ist es jedoch möglich, das Kraftfahrzeug auch durch eine
Bremsung zu immobilisieren. Dabei können die beiden Maßnahmen
auch kombiniert werden.
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Es
ist weiterhin vorteilhaft, dass vor dem Immobilisieren eine Warnung
an den Fahrer ausgegeben wird, dass dieses Fahrzeug nunmehr immobilisert
wird, weil Verdacht auf eine Unfallflucht besteht. Dann ist es dem
Fahrer möglich, selbst das Fahrzeug kontrolliert zum Stehen
zu bringen. Diese Warnung kann akustisch, optisch und auch haptisch
unterstützt werden.
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Es
ist dabei weiterhin vorteilhaft, dass eine zweite Warnung nach dem
Immobilisieren an die Fahrzeugumgebung ausgegeben wird, sodass eine Gefahrenstelle,
die durch das Immobilisieren entsteht, der Umgebung angezeigt wird,
sodass es nicht durch das Immobilisieren zu Folgeunfällen
kommt.
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Vorteilhafterweise
sieht in einer bevorzugten Ausführungsform die Erfindung
vor, einen Gefahrenbereich festzulegen, der beispielsweise durch
Zeitfenster realisiert wird, in denen der Fahrer nach der Kollisionserkennung
noch in der Lage ist, das Fahrzeug beispielsweise aus Gefahrenbereichen
wie einer befahrenen Straße herauszubewegen. Diese Zeitfenster
sind üblicherweise dann deutlich unter einer Minute bemessen,
da diese Zeitfenster nicht zu lang sein dürfen, um ein
Entkommen des Unfallflüchtigen zu verhindern. Solch ein
Zeitfenster kann auch nach dem bereits vorgenommenen Immobilisieren noch
einmal ermöglicht werden, um dem Fahrer klar zu machen,
dass er nun nur noch Zeit hat, das Fahrzeug aus einem Gefahrenbereich
herauszubewegen.
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Weitere
Ausführungsformen sind Einträge in den Crashrekorder
vorzunehmen, wobei dies bei einer Kollision auch ohne immobilisieren
vorgenommen werden kann, wobei dann dieser Eintrag durch die Werkstatt
nicht gelöscht werden kann. Damit kann ein unfallflüchtiges
Fahrzeug leichter ermittelt werden.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es
zeigen 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen
Steuergeräts mit angeschlossenen Komponenten, 2 eine
Auswahl von Softwaremodulen auf dem Mikrocontroller, 3 ein
erstes Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens
und 4 ein zweites Flussdiagramm des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
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1 zeigt
in einem Blockschaltbild ein erfindungsgemäßes
Steuergerät AB-ECU mit angeschlossenen Komponenten. Dabei
ist eine Unfallsensorik US1, die sich außerhalb des Steuergeräts AB-ECU
befindet, über eine Schnittstelle IF1 des Steuergeräts
AB-ECU angeschlossen. Diese Verbindung kann als Punkt-zu-Punkt-Verbindung,
als eine Quasibus-Verbindung oder eine Busverbindung ausgeführt
sein. Insbesondere kann eine Zweidrahtleitung, eine optische Verbindung
oder eine Funkverbindung vorgesehen sein. Bei einer elektrischen
Leitung ist es möglich, die Unfallsensorik US1 über
diese Leitung auch noch mit Energie zu versorgen.
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Die
Unfallsensorik US1 kann beispielsweise ein Steuergerät
mit Sensoren sein, die für unterschiedliche andere Fahrzeugfunktionen
von Interesse sind. Daneben sind Sensorcluster oder eben auch einzelne
Sensoren möglich, beispielsweise sogenannte Seitenaufprallsensoren,
das sind Beschleunigungssensoren, die in einem Seitenteil des Fahrzeugs
angeordnet sind, beispielsweise der B-Säule in einem Sitzquerträger
oder auch Luftdrucksensoren, die in Seitenteilen des Fahrzeugs angeordnet sind.
Körperschallsensoren sind üblicherweise zentral
angeordnet, sie können jedoch auch satellitenartig eingebaut
sein. Unfallsensoren sind üblicherweise an der Peripherie
des Fahrzeugs angeordnet, um die Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen.
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Die
Schnittstelle IF1 kann hard- und/oder softwaremäßig
ausgebildet sein. Bei der hardwaremäßigen Ausprägung
ist es möglich, dass die Schnittstelle als ein einzelner
Baustein oder als Teil eines sogenannten Systembausteins ausgebildet
ist. Der Systembaustein umfasst dann mehrere Funktionen, wie beispielsweise
noch zusätzlich die Energieversorgung oder einen Safetycontroller
bei einem Airbagsteuergerät. Bei einer softwaremäßigen
Ausprägung der Schnittstelle IF1 kann diese Schnittstelle als
ein Softwaremodul auf einem Prozessor wie einem Mikrocontroller
ausgebildet sein. Die Schnittstelle IF1 übermittelt beispielsweise über
den SPI(Serial Peripherial Interface)-Bus die Sensordaten an den Mikrocontroller μC
als ein Beispiel für eine Auswerteschaltung. Alle möglichen
Prozes sortypen sind vorliegend möglich, wozu auch mehrere
Kernprozessortypen gehören.
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Vorliegend
sind nur die für das Verständnis der Erfindung
notwendigen Komponenten dargestellt. Andere für den Betrieb
des Steuergeräts notwendige Komponenten, die aber zum Verständnis der
Erfindung nicht beitragen, sind der Einfachheit halber weggelassen
worden. Dazu zählt vorliegend beispielsweise die Energieversorgung.
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An
den Mikrocontroller μC ist weiterhin eine steuergeräteinterne
Unfallsensorik US2 angeschlossen. Dabei kann es sich beispielsweise
um Beschleunigungssensoren für hohe und niedrige Beschleunigungen
handeln, wobei die Beschleunigungssensoren für niedrige
Beschleunigungen sogenannte Fahrdynamik-Beschleunigungssensoren
sind, die auch eben solche niedrigen Beschleunigungen erfassen. Auch
Drehratensensoren und Körperschallsensoren können
innerhalb des Steuergeräts, d. h. im Gehäuse des
Steuergeräts AB-ECU, vorgesehen sein. Auch eine Variante,
bei der die Sensorik zur Unfalldetektion an anderer Stelle im Fahrzeug
verbaut ist und diese Daten an das AB-ECU übermittelt werden,
ist möglich. Bei einer weiteren Variante ist die Auswertung
der Sensorik zur Unfalldetektion auch in einem anderen ECU, z. B.
ESP-ECU oder Motorsteuergerat, möglich, sofern die Daten
schnell genug übermittelt und genügend schnell
verarbeitet werden können.
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Anhand
dieser Sensordaten ermittelt der Mikrocontroller μC mittels
einer Kollisionserkennung, ob eine Kollision vorliegt. In Abhängigkeit
von dieser Kollisionserkennung, also wie stark diese Kollision ausgeprägt
ist, wird ein Immobilisierungsmodul als Softwaremodul auf dem Mikrocontroller μC
getriggert, um Steuersignale zu erzeugen, die eine Immobilisierung
des Fahrzeugs ermöglichen. Diese Steuersignale werden vom
Mikrocontroller μC erzeugt und beispielsweise auch über
den SPI-Bus an die Schnittstelle IF2, die auch Teil des Systembausteins sein
kann, übertragen. Dabei kann es sich beispielsweise um
einen CAN-Tranceiver handeln. Steuersignale werden dann an ein Motorsteuergerät
MECU und eine Fahrdynamikregelung ESP-ECU übertragen. Die
Steuersignale können auch an andere Steuergeräte übertragen
werden, dies ist hier lediglich beispielhaft. Insbesondere bei im
Wesentlichen elektrifizierten Kraftfahrzeugen, die also mit einem
elektrischen Antrieb im Wesentlichen oder zum großen Teil sich
bewegen, können dann entsprechende Steuergeräte
auch mit Steuersignalen beaufschlagt werden.
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Das
Steuersignal an das Motorsteuergerät MECU beinhaltet beispielsweise
die Information, dass die Einspritzmenge gleich null gesetzt wird. Dies
führt, weil dann kein Kaftstoff mehr dem Motor zugeführt
wird, zur Immobilisierung des Kraftfahrzeugs. Das Fahrdynamiksteuergerät
ESP-ECU erhält über das Steuersignal die Information,
dass es bremsen soll. Auch dies führt letztlich zum Immobilisieren
des Fahrzeugs. Es können nur eins der Signale oder aber
auch beide Signale übertragen werden.
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2 erläutert
eine Auswahl von Softwaremodulen auf dem Mikrocontroller μC.
Dargestellt ist eine Schnittstelle IF3, beispielsweise zur Anbindung der
Signale von der Schnittstelle IF1 bzw. Signale von der Unfallsensorik
US2. Weiterhin ist ein Kollisionsmodul KM und ein Immobilisierungsmodul
IM gezeigt, sowie eine weitere Schnittstelle IF4 zur Ausgabe der
Steuersignale, beispielsweise über den SPI-Bus.
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Das
Kollisionsmodul KM erkennt eine Kollision durch Schwellwertvergleich
bzw. Klassifizierungsmaßnahmen. Dabei werden die Unfallsignale
derart analysiert, ob sie bestimmte Kollisionen oder Kollisionsstärken
aufweisen. Wurde eine Kollision erkannt, die durch entsprechende
Schwellwerte beispielsweise definiert ist, dann überträgt
das Kollisionsmodul KM an das Immobilisierungsmodul ein Signal,
das daraufhin ein Steuersignal zur Immobilisierung des Fahrzeugs
erzeugt, das über die Schnittstelle IF4 dann zu der Schnittstelle
IF2 übertragen wird, um dies dann den Steuergeräten
MECU und ESP-ECU zu vermitteln.
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3 zeigt
in einem Flussdiagramm das erfindungsgemäße Verfahren.
In Verfahrensschritt 300 wird die Kollision anhand der
Signale der Unfallsensorik US1 bzw. US2 erkannt. In Verfahrensschritt 301 wird
in Abhängigkeit von dieser Kollisionserkennung dann die
Immobilisierung des Fahrzeugs vorgenommen.
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4 erläutert
in einem weiteren Flussdiagramm dies ausführlich. In Verfahrensschritt 400 startet
das erfindungsgemäße Verfahren. In Verfahrensschritt 401 wird
eine Erstkollision mit dem Kollisionsmodul KM detektiert. Dazu kann
beispielsweise auch ein Modul verwendet werden, das zur sogenannten
Secondary Collision Mitigation (SCM) verwendet wird. Wird keine
Erstkollision in Verfahrensschritt 401 ermittelt, wird
zurückgesprungen, um diesen Schritt nochmals zu durchlaufen.
Wurde jedoch eine Kollision erkannt, dann wird in Verfahrensschritt 402 geprüft,
ob der Fahrer nach einer gewissen Zeit, beispielsweise nach einer
Minute, anhält. Ist das der Fall, dann wird in Verfahrensschritt 403 eine
Freigabe, beispielsweise nach einer Minute, ermöglicht,
damit der Fahrer dann wieder weiterfahren kann. Dann wird wieder
zu Verfahrensschritt 401 zurückgesprungen. Wurde
jedoch in Verfahrensschritt 402 festgestellt, dass der
Fahrer nicht anhält, dann liegt die Gefahr einer Fahrerflucht
vor. Daher wird in Verfahrensschritt 404 eine Warnung an
den Fahrer ausgegeben, innerhalb einer vorgegebenen Zeit, beispielsweise 30
Sekunden, anzuhalten. Dabei blinkt die Warnblinkanlage und/oder
blinkende Bremslichter werden eingeschaltet, um den nachfolgenden
Verkehr zu warnen. In Verfahrensschritt 405 wird geprüft,
ob der Fahrer innerhalb der vorgegebenen Zeit, also beispielsweise
der 30 Sekunden, anhält. Ist das der Fall, dann kann der
Fahrer beispielsweise in Verfahrensschritt 406 nach einer
gewissen Zeit, beispielsweise 1 Minute, wieder weiterfahren, und
es wird zu Verfahrensschritt 401 zurückgesprungen.
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Wurde
in Verfahrensschritt 405 jedoch festgestellt, dass der
Fahrer nicht innerhalb dieser Zeit anhält, dann wird in
Verfahrensschritt 407 eine Immobilisierungsmaßnahme
vorgenommen. Dazu gehört beispielsweise, die Einspritzmenge
0 vorzugeben. Nach gewisser Zeit, beispielsweise 10 Sekunden, lässt
sich das Fahrzeug für kurze Zeit, beispielsweise 45 Sekunden,
wieder starten, um das Fahrzeug zur Seite fahren zu können.
Danach kann nur noch mit der Werkstattdiagnose das Fahrzeug wieder
lauffähig gemacht werden.
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In
einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße
Verfahren durch besondere Maßnahmen, beispielsweise für
Polizeifahrzeuge oder Rettungsfahrzeuge, deaktiviert wird. Dies
kann beispielsweise über besondere Passwortabfragen erreicht
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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