DE102010046271A1

DE102010046271A1 - Verfahren zum automatischen Stillsetzen eines Fahrzeugs sowie entsprechend ausgestaltete Vorrichtung und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102010046271A1
Application number: DE201010046271
Authority: DE
Inventors: Erik Hahn; Hendrik Trotzke; Mirko Mrowczynski
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2010-09-22
Filing date: 2010-09-22
Publication date: 2012-03-22

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung (1) zum automatischen Stillsetzen eines Fahrzeugs (10) werden beschrieben. Dabei werden ein eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (10) darstellendes Geschwindigkeitssignal und ein eine Beschleunigung des Fahrzeugs (10) darstellendes Beschleunigungssignal erzeugt und ausgewertet. Das Fahrzeug (10) wird automatisch nur dann stillgesetzt, wenn das Geschwindigkeitssignal eine Geschwindigkeit nicht oberhalb eines ersten vorbestimmten Schwellenwerts und das Beschleunigungssignal eine Beschleunigung nicht oberhalb eines zweiten vorbestimmten Schwellenwerts darstellt.

Description

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren, um ein Fahrzeug automatisch stillzusetzen, so dass eine unerlaubte Bewegung (unerlaubter Betrieb) des Fahrzeugs erschwert, wenn nicht gar unmöglich gemacht wird. Darüber hinaus werden eine entsprechend ausgestaltete Vorrichtung und ein entsprechend ausgestaltetes Fahrzeug offenbart.
Die DE 197 41 438 C5 beschreibt ein Verfahren zum Stillsetzen eines Kraftfahrzeugs, bei welchem eine Spannungsversorgung erst dann ausgeschaltet wird, wenn ein Geschwindigkeitssignal einen Fahrzeugstillstand anzeigt.
Die EP 1 889 760 A1 offenbart eine Lenkradsperre eines Kraftfahrzeugs, welche nur dann betätigt wird, wenn sich das Kraftfahrzeug nicht bewegt.
Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, ein Fahrzeug erst dann beispielsweise mittels einer elektronischen Lenkradverriegelung (ELV) stillzusetzen, wenn ein Stillstand des Fahrzeugs beispielsweise über ein Geschwindigkeitssignal der ESP (”Elektronisches Stabilitätsprogramm”) erfasst worden ist. Aus sicherheitstechnischen Erwägungen ist es dabei wichtig, dass das Geschwindigkeitssignal den Stillstand des Fahrzeugs möglichst korrekt wiedergibt, damit die Lenkung des Fahrzeugs bei einem sich bewegenden Fahrzeug möglich ist.
Daher stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, die Sicherheitsanforderungen bezüglich eines Stillsetzens eines Fahrzeugs gegenüber dem Stand der Technik weiter zu erhöhen, um beispielsweise zu verhindern, dass bei einem fehlerhaften Geschwindigkeitssignal das Fahrzeug stillgesetzt wird, obwohl es sich noch bewegt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum automatischen Stillsetzen eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, durch eine Vorrichtung zur automatischen Stillsetzung eines Fahrzeugs nach Anspruch 7 und durch ein Fahrzeug nach Anspruch 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum automatischen Stillsetzen eines Fahrzeugs bereitgestellt. Dabei wird ein Geschwindigkeitssignal, welches eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert, erzeugt und ausgewertet. Das Fahrzeug wird abhängig von bestimmten Bedingungen automatisch stillgesetzt, um ein unberechtigtes Betreiben oder Fahren des Fahrzeugs zumindest zu erschweren. Diese Bedingungen umfassen beispielsweise das Nichtlaufen des Motors des Fahrzeugs oder das Nichtvorhandensein eines für das Fahrzeug berechtigten Schlüssels innerhalb oder in unmittelbarer Nähe des Fahrzeugs. Darüber hinaus existiert erfindungsgemäß die Bedingung (welche zum Stillsetzen erfüllt sein muss), dass das Geschwindigkeitssignal eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert, welche nicht oberhalb eines ersten vorbestimmten Schwellenwerts (insbesondere 0 km/h) liegt. Zusätzlich wird ein Beschleunigungssignal, welches eine Beschleunigung des Fahrzeugs repräsentiert, erzeugt und ausgewertet. Als zusätzliche Bedingung (welche zum Stillsetzen erfüllt sein muss) gilt erfindungsgemäß, dass das Beschleunigungssignal eine Beschleunigung des Fahrzeugs repräsentiert, welche nicht oberhalb eines zweiten vorbestimmten Schwellenwerts (insbesondere 0 m/s²) liegt.
Mit anderen Worten muss erfindungsgemäß sowohl das Geschwindigkeitssignal eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs von (nahezu) 0 km/h als auch das Beschleunigungssignal eine Beschleunigung des Fahrzeugs von (nahezu) 0 m/s² repräsentieren, damit das Fahrzeug stillgesetzt wird.
Indem zwei zueinander redundant erzeugte Signale (nämlich das Geschwindigkeitssignal und das Beschleunigungssignal) ausgewertet werden, erhöht sich insgesamt die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass die Stillsetzung des Fahrzeugs nur dann erfolgt, wenn sich das Fahrzeug nicht bewegt.
Wenn durch das erfindungsgemäße Verfahren nur dieselbe Zuverlässigkeit gewährleistet werden soll, wie bei einem Verfahren nach dem Stand der Technik, bei welchem für die Bedingung, dass das Fahrzeug sich nicht bewegt, nur das Geschwindigkeitssignale ausgewertet wird, können vorteilhafterweise die Genauigkeitsanforderungen oder Sicherheitsanforderungen an das Geschwindigkeitssignal und/oder an das Beschleunigungssignal im Vergleich zum Stand der Technik abgesenkt werden.
Welcher Wert für den ersten vorbestimmten Schwellenwert gewählt wird, hängt von der Art und Weise ab, wie das Geschwindigkeitssignal erzeugt wird. Wenn das Geschwindigkeitssignal derart erzeugt wird, dass das Geschwindigkeitssignal (beispielsweise aufgrund von Störungen oder Umwelteinflüssen) auch bei einem tatsächlich stillstehenden Fahrzeug einen Wert ungleich 0 anzeigen kann, ist es sinnvoll, den ersten vorbestimmten Schwellenwert ungleich 0 km/h zu wählen. Ähnliche Überlegungen gelten für den Wert des zweiten vorbestimmten Schwellenwerts bzw. das Beschleunigungssignal.
Es sei darauf hingewiesen, dass erfindungsgemäß jede Bewegung des Fahrzeugs (egal in welche Richtung) als positive Geschwindigkeit und jede sich ändernde Geschwindigkeit (egal ob abbremsend oder beschleunigend) als positive Beschleunigung angesehen wird.
Die Stillsetzung des Fahrzeugs erfolgt erfindungsgemäß insbesondere durch eine Lenkradverriegelung, welche aktiviert wird, um das Fahrzeug stillzusetzen. Zur Stillsetzung des Fahrzeugs kann auch eine Wegfahrsperre des Fahrzeugs aktiviert werden. Bei einer heutzutage meist elektronischen Lenkradverriegelung (ELV) wird durch elektrische Aktoren die Lenksäule des Fahrzeugs arretiert, um das Fahrzeug gegenüber einer unbefugten Benutzung zu sichern.
Das Beschleunigungssignal kann auch eine Beschleunigung in mindestens zwei zueinander orthogonalen Raumrichtungen (beispielsweise bezüglich des Fahrzeugs nach vorn/hinten und nach rechts/links) repräsentieren. In diesem Fall muss die Beschleunigung des Fahrzeugs für jede dieser beiden Raumrichtungen unterhalb des zweiten vorbestimmten Schwellenwerts liegen oder gleich dem zweiten vorbestimmten Schwellenwert sein, damit das Fahrzeug stillgesetzt wird.
Es ist auch möglich, dass das Beschleunigungssignal eine Beschleunigung in allen drei Raumrichtungen (bezüglich des Fahrzeugs nach vorn/hinten, nach rechts/links und nach oben/unten) repräsentiert. In diesem Fall darf die Beschleunigung des Fahrzeugs in keiner der drei Raumrichtungen oberhalb des zweiten vorbestimmten Schwellenwerts liegen, damit das Fahrzeug stillgesetzt wird.
Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das Beschleunigungssignalen von Beschleunigungssensoren erzeugt, welche in einem Airbagsteuergerät des Fahrzeugs verbaut sind.
Die Verwendung des von dem Airbagsteuergerät erzeugten Beschleunigungssignals für die vorliegende Erfindung weist den Vorteil auf, dass ein bereits für andere Zwecke erzeugtes Beschleunigungssignal eingesetzt wird, so dass keine zusätzlichen Beschleunigungssensoren notwendig sind.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur automatischen Stillsetzung eines Fahrzeugs bereitgestellt. Dabei umfasst die Vorrichtung Stillsetzmittel (insbesondere eine elektronische Lenkradverriegelung), eine Geschwindigkeitsmessvorrichtung, eine Beschleunigungsmessvorrichtung und Steuermittel. Die Stillsetzmittel sind in der Lage, das Fahrzeug automatisch stillzusetzen, indem beispielsweise die Lenkradverriegelung aktiviert wird. Die Geschwindigkeitsmessvorrichtung (z. B. das Steuergerät der ESP des Fahrzeugs) erzeugt das Geschwindigkeitssignal, welches die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert, während die Beschleunigungsmessvorrichtung das Beschleunigungssignal erzeugt, welches die Beschleunigung des Fahrzeugs repräsentiert. Sowohl das Geschwindigkeitssignal als auch das Beschleunigungssignal werden den Steuermitteln zugeführt, welche diese beiden Signale auswerten. Nur wenn die Steuermittel erfassen, dass sowohl das Geschwindigkeitssignal nicht oberhalb des ersten vorbestimmten Schwellenwerts als auch das Beschleunigungssignal nicht oberhalb des zweiten vorbestimmten Schwellenwerts liegt, aktivieren die Steuermittel die Stillsetzmittel (also insbesondere die elektronische Lenkradverriegelung).
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt sind, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.
Zur Bereitstellung des Beschleunigungssignals gibt es erfindungsgemäß zwei Möglichkeiten:
Zum einen ist es möglich, dass ein Airbagsteuergerät des Fahrzeugs die Beschleunigungsmessvorrichtung (beispielsweise Beschleunigungssensoren) umfasst. In diesem Fall wird das Beschleunigungssignal von dem Airbagsteuergerät erzeugt und beispielsweise über den CAN-Bus den Steuermitteln zur Verfügung gestellt.
Zum anderen ist es möglich, dass die Stillsetzmittel (insbesondere die elektronische Lenkradverriegelung) oder die Steuermittel selbst die Beschleunigungsmessvorrichtung umfassen, also nicht auf eine Zulieferung des Beschleunigungssignals von dem Airbagsteuergerät angewiesen sind.
Schließlich wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeug bereitgestellt, welches eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere dafür geeignet, ein Kraftfahrzeug derart stillzusetzen, dass diese Stillsetzung tatsächlich nur dann erfolgt, wenn das Kraftfahrzeug steht. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich eingeschränkt, da die vorliegende Erfindung beispielsweise auch bei Schiffen, Flugzeugen sowie gleisgebundenen oder spurgeführten Fahrzeugen eingesetzt werden könnte.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung im Detail anhand bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsformen mit Bezug zu der Figur beschrieben.
Die einzige Figur stellt schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.
In der einzigen Figur ist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 dargestellt, welches eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 umfasst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 umfasst ihrerseits eine Steuerung 3, eine elektronische Lenkradverriegelung 2, eine Geschwindigkeitsmessvorrichtung 4 und eine Airbagsteuerung 6 des Fahrzeugs 10. Die Airbagsteuerung 6 besitzt einen Beschleunigungssensor 5, welcher ein Beschleunigungssignal erzeugt, welches über einen CAN-Bus 7 der Steuerung 3 bereitgestellt wird. Die Geschwindigkeitsmessvorrichtung 4 erzeugt ein Geschwindigkeitssignal, welches eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 repräsentiert, und stellt dieses Geschwindigkeitssignal der Steuerung 3 bereit. Die Geschwindigkeitsmessvorrichtung 4 könnte ein Steuergerät der ESP des Fahrzeugs 10 sein, wobei das Geschwindigkeitssignal durch entsprechende Wegimpulse realisiert wird. Dabei ist anzumerken, dass das Beschleunigungssignal unabhängig von diesen Wegimpulsen erzeugt wird. Die Steuerung 3 ist derart ausgestaltet, dass die Steuerung 3 die Lenkradverriegelung 2 nur dann aktiviert, wenn sowohl das Geschwindigkeitssignal als auch das Beschleunigungssignal angeben, dass sich das Fahrzeug 10 nicht bewegt.
Wenn die Steuerung 3 eine Anforderung erhält, das Fahrzeug 10 stillzusetzen könnte die Steuerung 3 gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform folgende Bedingungen überprüfen, bevor sie die elektronische Lenkradverriegelung 2 aktiviert:

• Signalisiert das Geschwindigkeitssignal, dass sich das Fahrzeug 10 bewegt?
• Signalisiert das Beschleunigungssignal, dass sich das Fahrzeug 10 bewegt?
• Wird eine Motordrehzahl > 0 Umdrehungen/min erfasst? Dabei wird die Motordrehzahl vom Motorsteuergerät des Fahrzeugs 10 bereitgestellt und ist nur bei einem Motorlauf verfügbar.
• Existiert das Signal 'Klemme 15'? Das Signal 'Klemme 15' wird von der Klemmensteuerung des Fahrzeugs 10 bereitgestellt, und ist nur bei eingeschalteter Klemme (Zündung) verfügbar.

Nur wenn alle vier oben beschriebenen Bedingungen bzw. Fragen negativ beantwortet werden, aktiviert die Steuerung 3 bei dieser Ausführungsform die elektronische Lenkradverriegelung 2 und setzt das Fahrzeug 10 damit still.
Anders ausgedrückt wird das Fahrzeug 10 erfindungsgemäß nicht stillgesetzt, wenn es sich bewegt. Sollte das Fahrzeug 10 zum Stillstand kommen, aktiviert die Steuerung 3 die Lenkradverriegelung 2, wenn nach wie vor die Anforderung existiert und zu diesem Zeitpunkt alle vier Bedingungen bzw. Fragen negativ beantwortet werden.
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.
Zitierte Patentliteratur

DE 19741438 C5 [0002]
EP 1889760 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum automatischen Stillsetzen eines Fahrzeugs (10), wobei ein eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (10) darstellendes Geschwindigkeitssignal erzeugt und ausgewertet wird, wobei das Fahrzeug (10) automatisch stillgesetzt wird, wenn das Geschwindigkeitssignal eine Geschwindigkeit nicht oberhalb eines ersten vorbestimmten Schwellenwerts darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein eine Beschleunigung des Fahrzeugs (10) darstellendes Beschleunigungssignal erzeugt und ausgewertet wird, und dass das Fahrzeug (10) automatisch nur dann stillgesetzt wird, wenn auch das Beschleunigungssignal eine Beschleunigung nicht oberhalb eines zweiten vorbestimmten Schwellenwerts darstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Fahrzeug (10) stillgesetzt wird, indem eine Lenkradverriegelung (2) aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschleunigungssignal eine Beschleunigung des Fahrzeugs (10) in mindestens zwei Raumrichtungen darstellt, und dass das Fahrzeug (10) nur dann stillgesetzt wird, wenn die Beschleunigung des Fahrzeugs (10) in allen mindestens zwei Raumrichtungen nicht oberhalb des zweiten vorbestimmten Schwellenwerts liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschleunigungssignal eine Beschleunigung des Fahrzeugs (10) in drei zueinander orthogonale Raumrichtungen darstellt, und dass das Fahrzeug (10) nur dann stillgesetzt wird, wenn die Beschleunigung des Fahrzeugs (10) in allen drei Raumrichtungen nicht oberhalb des zweiten vorbestimmten Schwellenwerts liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste vorbestimmte Schwellenwert einer Geschwindigkeit 0 km/h entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschleunigungssignal von einem Airbagsteuergerät (6) des Fahrzeugs (10) erzeugt wird.
Vorrichtung zur automatischen Stillsetzung eines Fahrzeugs (10), wobei die Vorrichtung (1) Stillsetzmittel (2), eine Geschwindigkeitsmessvorrichtung (4) und Steuermittel (3) umfasst, wobei die Stillsetzmittel (2) zum automatischen Stillsetzen des Fahrzeugs (10) ausgestaltet sind, wobei die Geschwindigkeitsmessvorrichtung (4) zum Erzeugen eines eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (10) darstellenden Geschwindigkeitssignals ausgestaltet ist, und wobei die Vorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass das Geschwindigkeitssignal den Steuermitteln (3) zugeführt ist und die Steuermittel (3) das Geschwindigkeitssignal auswerten und die Stillsetzmittel (2) aktivieren, wenn das Geschwindigkeitssignal eine Geschwindigkeit nicht oberhalb eines ersten vorbestimmten Schwellenwerts darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zusätzlich eine Beschleunigungsmessvorrichtung (5) zum Erzeugen eines eine Beschleunigung des Fahrzeugs (10) darstellenden Beschleunigungssignals umfasst, und dass die Vorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass das Beschleunigungssignal den Steuermitteln (3) zugeführt ist und die Steuermittel (3) das Beschleunigungssignal auswerten und die Stillsetzmittel (2) nur dann aktivieren, wenn auch das Beschleunigungssignal eine Beschleunigung nicht oberhalb eines zweiten vorbestimmten Schwellenwerts darstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stillsetzmittel eine Lenkradverriegelung (2) des Fahrzeugs (10) umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stillsetzmittel (2) die Beschleunigungsmessvorrichtung (5) umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7–9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Airbagsteuergerät (6) des Fahrzeugs (10) die Beschleunigungsmessvorrichtung umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7–10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–6 ausgestaltet ist.
Fahrzeug mit einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7–11.