DE102010008258A1 - Verfahren zur automatischen Prävention von Aquaplaning - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Prävention von Aquaplaning während des Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs auf einer Fahrstrecke, bei dem erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass a) streckenabschnittsbezogene Informationen hinsichtlich der Gefahr von Aquaplaning im Kraftfahrzeug bereitgestellt werden, b) wenigstens eine Sensoreinrichtung zur Bestimmung einer nassen Fahrbahn vorgesehen ist, und c) bei Vorliegen eines Streckenabschnittes der Fahrstrecke mit Aquaplaning-Gefahr und der Detektion einer nassen Fahrbahn eine Assistenzfunktion zur Prävention von Aquaplaning durchgeführt wird.
Description
- Die Erfindung ein Verfahren zur automatischen Prävention von Aquaplaning während des Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs auf einer Fahrstrecke.
- Der Nachteil bestehender Systeme, wie bspw. Antiblockiersysteme (ABS) oder Fahrdynamikregelungen (EPS, ESC) bei Auftreten von Aquaplaning besteht darin, dass sie erst reagieren, wenn der Zustand des Aquaplaning kurz bevorsteht oder bereits eingesetzt hat.
- So ist bspw. aus der
DE 100 60 333 A1 ein Verfahren zur Erkennung der Gefahr des Auftretens von Aquaplaning bekannt, bei dem indirekt aus fahrdynamischen Größen und Zustandsdaten des Fahrzeugs auf das Vorhandensein von Aquaplaninggefahr geschlossen wird. Hierzu wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die erste Mittel enthält, mit denen eine erste Vortriebsgröße ermittelt wird, die den Vortrieb des Fahrzeugs beschreibt, der aufgrund des Betriebszustandes des Motors und des Antriebsstranges zu erwarten ist, und zweite Mittel enthält, mit denen eine zweite Vortriebsgröße ermittelt wird, die den im Fahrbetrieb des Fahrzeugs vorliegenden Vortrieb beschreibt, der sich aufgrund der auf das Fahrzeug wirkenden Längsbeschleunigung einstellt, wobei in Abhängigkeit einer zwischen der ersten und der zweiten Vortriebsgröße vorliegenden Abweichung auf das Vorhandensein der Aquaplaninggefahr geschlossen wird. - Ferner wird in dieser
DE 100 60 333 A1 bei erkannter Aquaplaninggefahr vorgeschlagen, den Fahrer zu warnen, bspw. durch Darstellung eines relativen Maßes für den Kraftschlussverlust, oder diese Information einer Vorrichtung, bspw. ESP zur Beeinflussung einer die Fahrzeugbewegung beschreibenden Größe zuzuführen, um bspw. Motor- und/oder Bremseingriffe zur Geschwindigkeitsreduzierung durchzuführen. - Ferner sind Verfahren zur Stabilisierung des Fahrzeugs bei Auftreten von Aquaplaning bekannt, so bspw. aus der
DE 10 2008 034 908 A1 . Hiernach wird ein Sollverhalten des Fahrzeugs bestimmt und ein Giermoment des Fahrzeugs derart erzeugt, dass ein Istverhalten des Fahrzeugs dem Sollverhalten angenähert wird. - Schließlich sind auch sogenannte Car-to-Car-Communication(C2C)-Systeme bekannt, um bspw. fahrsteckenbezogene Verkehrs- und Wetterinformationen zwischen Fahrzeugen auszutauschen. Mit der Bereitstellung von Wetterinformationen und Straßenzustandsdaten beschäftigt sich bspw. die
DE 101 39 668 A1 . - Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem eine frühzeitige Erkennung des Auftretens einer Aquaplaninggefahr möglich ist und gleichzeitig möglichst präventiv das Auftreten bzw. die Gefahr von Aquaplaning verhindert bzw. vermindert wird sowie die vorgenannten Nachteile vermieden werden.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
- Hiernach ist bei dem Verfahren zur automatischen Prävention von Aquaplaning während des Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs auf einer Fahrstrecke erfindungsgemäß vorgesehen, dass
- a) streckenabschnittsbezogene Informationen hinsichtlich der Gefahr von Aquaplaning im Kraftfahrzeug bereitgestellt werden,
- b) wenigstens eine Sensoreinrichtung zur Bestimmung einer nassen Fahrbahn vorgesehen ist, und
- c) bei Vorliegen eines Streckenabschnittes der Fahrstrecke mit Aquaplaninggefahr und der Detektion einer nassen Fahrbahn eine Assistenzfunktion zur Prävention von Aquaplaning durchgeführt wird.
- Dabei wird vorzugsweise durch Verkehrszeichenerkennung eines Aquaplaning anzeigendes Verkehrsschildes die streckenabschnittsbezogene Information gemäß Verfahrensschritt a) bereitgestellt und/oder mittels einer Telematikfunktion.
- Da zunehmend viele Fahrzeuge mit modernen Fahrerassistenzsystemen ausgerüstet sind, die auch ein elektronisches Verkehrszeichenerkennungssystem umfassen, um bspw. den Fahrer bei einer Geschwindigkeitsüberschreitung zu warnen, ist es daher ohne zusätzlichen Aufwand möglich, das als Gefahrzeichen eingestufte Verkehrszeichen „Schleudergefahr bei Nässe oder Schmutz” zu detektieren und als streckenabschnittsbezogene Informationen hinsichtlich der Gefahr von Aquaplaning gemäß der Erfindung bereitzustellen.
- Die Verkehrszeichenerkennung erfolgt in der Regel mittels einer Kamera, die die Umgebung vor dem Fahrzeug aufnimmt und entsprechende Bilddaten an einen Bordcomputer liefert, der mittels eines Algorithmus die Bilddaten analysiert und klassifiziert, um hieraus ein Verkehrszeichen zu identifizieren.
- Ein solches Verfahren ist bspw. aus der
DE 198 52 631 A1 bekannt. - Auch kann die streckenabschnittsbezogene Information hinsichtlich des Vorliegens der Gefahr von Aquaplaning mittels einer Telematikfunktion bereitgestellt werden. Das bedeutet bspw., dass Fahrzeuge untereinander auf der Straße und über eine eingerichtete Infrastruktur, wie bspw. V2V (Vehicle to Vehicle) oder C2C (Car to Car) kommunizieren und Daten, welche im Fahrzeug vorhanden sind, insbesondere auf Aquaplaning hinweisende Daten erfassen und austauschen, ggf. über einen zentralen Rechner. Mit diesen Daten kann zum Beispiel festgestellt werden, ob es regnet, also die Gefahr von Aquaplaning besteht oder ob sich gerade ein Stau bildet.
- Schließlich kann auch im Rahmen eines im Kraftfahrzeug installierten Navigationssystem eine digitale Karte verwendet werden, die streckenabschnittsbezogene Informationen über eine Aquaplaninggefahr aufweisen und diese, wenn das Fahrzeug eine solche Strecke befährt, zur Verfügung stellt.
- Die Information über das Vorliegen einer Aquaplaninggefahr wird verknüpft mit der Information, ob die gerade befahrene Fahrbahn des Kraftfahrzeugs nass ist. Diese Nässe-Information wird mittels einer Sensoreinrichtung gemäß Verfahrensschritt b), vorzugsweise als Regensensor zur Verfügung gestellt.
- Alternativ oder zusätzlich kann auch eine die Scheibenwischer-Aktivität auswertende Sensoreinrichtung zur Bestimmung einer nassen Fahrbahn vorgesehen werden.
- Besonders vorteilhaft ist es, die Sensoreinrichtung zur Bestimmung der Nässe-Information als Aquaplaningsensoreinheit auszubilden, die fahrdynamische Fahrzeugdaten und Fahrzeugzustandsdaten auswertet. Hierfür ist bspw. das in der
DE 100 60 333 A1 beschrieben Verfahren geeignet. - Schließlich kann zur Bestimmung einer nassen Fahrbahn auch ein die Fahrbahnoberfläche detektierender optischer Sensor, vorzugsweise eine Kamera verwendet werden.
- Wurde sowohl ein Streckenabschnitt mit Aquaplaninggefahr erkennt als auch mittels der Sensoreinrichtung eine nasse Fahrbahn detektiert, wird eine Assistenzfunktion automatisch eingeleitet, die eine präventive Maßnahme zur Verhinderung von Aquaplaning oder zumindest zur Reduzierung der Gefahr des Auftretens von Aquaplaning durchführt.
- Vorzugsweise kann eine solche Assistenzfunktion eine optische, akustische und/oder haptische Warnung des Fahrers vor Aquaplaning darstellen, indem bspw. die Aquaplaninggefahr im Instrumenten-Cluster des Fahrzeugs dem Fahrer angezeigt wird.
- Eine weitere Maßnahme kann darin bestehen, insbesondere wenn der Fahrer auf die Warnung nicht reagiert, dass eine durch eine Betätigung des Bremspedals des Kraftfahrzeugs ausgelöste Verzögerungsanforderung zur Umsetzung an den Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs weitergeleitet wird und dort derart umgesetzt wird, dass ein Blockieren der Fahrzeugräder vermieden wird.
- Eine Assistenzfunktion kann auch darin bestehen, dass eine durch eine Betätigung des Gaspedals des Kraftfahrzeugs ausgelöste Beschleunigungsanforderung mit einem geringeren Wert über eine längere Zeitdauer im Vergleich zur Beschleunigungsanforderung ausgeführt oder vollständig unterdrückt wird. Damit wird verhindert, dass bspw. durch starkes Beschleunigen tatsächlich Aquaplaning auftritt.
- Des Weiteren kann die Assistenzfunktion darin bestehen, dass die Dämpfung des Fahrwerks des Kraftfahrzeugs eingestellt, insbesondere hart einstellt wird.
- Hinsichtlich der Sicherheit ist eine Assistenzfunktion von Bedeutung, die die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen maximalen Wert einstellt bzw. reduziert, vorzugsweise auf 80 km/h, welche als empfohlene Geschwindigkeit gilt, bei der noch kein Aufschwimmen des Fahrzeugs, also kein Aquaplaning auftritt.
- Schließlich ist es besonders von Vorteil, die Assistenzfunktion in ein Fahrerassistenzsystem oder in aktive Sicherheitssysteme einzubetten.
- So kann vorzugsweise die Assistenzfunktion die Einstellung eines ABS-System des Kraftfahrzeugs vornehmen, insbesondere das ABS-System empfindlicher einstellen.
- Desweiteren ist hierfür auch eine Fahrdynamikregelung geeignet, deren Einstellung von der Assistenzfunktion übernommen wird, insbesondere diese empfindlicher einstellt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn hierdurch die Fahrdynamikregelung derart parametriert wird, dass bei einer elektronisch angeforderten Bremsleistung für die einzelnen Fahrzeugräder eine Blockierung vermieden wird.
- Schließlich ist es vorgesehen, dass die Durchführung einer Assistenzfunktion durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs zu jedem Zeitpunkt ausgeschaltet werden kann. Hierfür ist eine geeignete Mensch-Maschine-Schnittstelle bereitzustellen.
- Natürlich ist es aus sicherheitsrelevanter Sicht vorteilhaft, mehrere der aufgeführten Maßnahmen in einer Assistenzfunktion zusammenzufassen und diese gleichzeitig oder auch zeitlich versetzt durchzuführen.
- Der wesentlichste Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass durch die Assistenzfunktion automatisch präventive Schutzmaßnahmen gegen das Auftreten von Aquaplaning eingeleitet werden und nicht erst, wenn aufgrund indirekter Messungen Aquaplaning kurz bevorsteht oder bereits eingesetzt hat. Mit diesen präventiven Schutzmaßnahmen wird auch die Gefahr des Auftretens von Aquaplaning maßgeblich gesenkt.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (18)
- Verfahren zur automatischen Prävention von Aquaplaning während des Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs auf einer Fahrstrecke, dadurch gekennzeichnet, dass a) streckenabschnittsbezogene Informationen hinsichtlich der Gefahr von Aquaplaning im Kraftfahrzeug bereitgestellt werden, b) wenigstens eine Sensoreinrichtung zur Bestimmung einer nassen Fahrbahn vorgesehen ist, und c) bei Vorliegen eines Streckenabschnittes der Fahrstrecke mit Aquaplaning-Gefahr und der Detektion einer nassen Fahrbahn eine Assistenzfunktion zur Prävention von Aquaplaning durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Verkehrszeichenerkennung eines Aquaplaning anzeigendes Verkehrsschildes die streckenabschnittsbezogene Information gemäß Verfahrensschritt a) bereitgestellt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Telematikfunktion die streckenabschnittsbezogene Information gemäß Verfahrensschritt a) bereitgestellt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer digitalen Karte die streckenabschnittsbezogene Information gemäß Verfahrensschritt a) bereitgestellt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung einer nassen Fahrbahn die Sensoreinrichtung gemäß Verfahrensschritt b) als Regensensor ausgebildet ist.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Scheibenwischer-Aktivität auswertende Sensoreinrichtung gemäß Verfahrensschritt b) zur Bestimmung einer nassen Fahrbahn vorgesehen ist.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung gemäß Verfahrensschritt b) als Aquaplaningsensoreinheit ausgebildet ist, die fahrdynamische Fahrzeugdaten und Fahrzeugzustandsdaten zur Bestimmung einer nassen Fahrbahn auswertet.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung gemäß Verfahrensschritt b) zur Bestimmung einer nassen Fahrbahn als ein die Fahrbahnoberfläche detektierender optischer Sensor, vorzugsweise als Kamera ausgebildet ist.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Assistenzfunktion gemäß Verfahrensschritt c) eine optische, akustische und/oder haptische Warnung des Fahrers vor Aquaplaning umfasst.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch eine Betätigung des Bremspedals des Kraftfahrzeugs ausgelöste Verzögerungsanforderung durch die Assistenzfunktion gemäß Verfahrensschritt c) zur Umsetzung an den Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs weitergeleitet wird.
- Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsanforderung derart umgesetzt wird, dass ein Blockieren der Fahrzeugräder vermieden wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch eine Betätigung des Gaspedals des Kraftfahrzeugs ausgelöste Beschleunigungsanforderung durch die Assistenzfunktion gemäß Verfahrensschritt c) mit einem geringeren Wert über eine längere Zeitdauer im Vergleich zur Beschleunigungsanforderung ausgeführt oder unterdrückt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Assistenzfunktion gemäß Verfahrensschritt c) die Einstellung der Dämpfung des Fahrwerks des Kraftfahrzeugs umfasst, insbesondere hart einstellt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Assistenzfunktion gemäß Verfahrensschritt c) die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen maximalen Wert einstellt bzw. reduziert, vorzugsweise auf 80 km/h.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Assistenzfunktion gemäß Verfahrensschritt c) die Einstellung eines ABS-System des Kraftfahrzeugs umfasst, insbesondere das ABS-System empfindlicher einstellt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Assistenzfunktion gemäß Verfahrensschritt c) die Einstellung einer Fahrdynamikregelung des Kraftfahrzeugs umfasst, insbesondere die Fahrdynamikregelung empfindlicher einstellt.
- Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Assistenzfunktion die Fahrdynamikregelung derart parametriert, dass bei einer elektronisch angeforderten Bremsleistung für einzelne Fahrzeugräder eine Blockierung vermieden wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung einer Assistenzfunktion gemäß Verfahrensschritt c) durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs zu jedem Zeitpunkt ausgeschaltet werden kann.
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