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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Erzeugung einer Freiflughinweisinformation für ein Fahrzeug, ein Verfahren zur Erkennung eines Freiflugzustandes eines Fahrzeugs, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
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Die Aktivierung von Rückhaltemitteln bei einer Fahrzeugkollision ist prinzipiell durch den Aufpralltyp bzw. Crashtyp und die Aufprallschwere bzw. Crashschwere bestimmt. Bekannt ist, dass sowohl Crashtyp als auch die zu erwartende Crashschwere durch die kombinierte Signalauswertung von in einem Fahrzeug integrierten Beschleunigungs-, Wankraten- und Drucksensoren wie auch vorausschauenden Sensoren, z. B. Radar, bewertet werden. Über die Beschleunigungssensoren werden die Signalverläufe und Geschwindigkeitsänderung in longitudinaler und lateraler Richtung ausgewertet, über die Wankrate der Fortlauf einer Fahrzeugüberrollbewegung um die Längsachse bewertet, über die Drucksensoren flächige Kollisionskontakte erkannt und über vorausschauende Sensoren im Wesentlichen eine Kollisionsgeschwindigkeit und ein Kollisionsüberlapp detektiert. Bekannt ist auch, dass Auswertealgorithmen wie auch Sensorkonfiguration anhand von standardisierten Crashtests ausgelegt und appliziert werden.
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In der
EP 2 289 753 A1 werden Beschleunigungssignale der x-, y- und z-Richtung zur Erkennung eines Freifluges genutzt.
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Die
DE 102 35 567 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Erkennung eines Überrollvorgangs.
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Die
DE 10 2007 001 714 A1 offenbart die Erfassung von Wankrate, Gierrate, Querbeschleunigung, Geschwindigkeit, Lenkradwinkel und basierend auf den erfassten Größen die Berechnung einer Fahrzeugkinematik und die Ansteuerung eines Fahrzeugwankstabilitätsanzeigers.
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Die
DE 102 04 128 A1 offenbart eine Erkennung eines Überrollvorgangs abhängig von der Erfassung eines Objekts außerhalb des Fahrzeugs mittels einer Stereokamera.
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Die
DE 10 2007 005 123 A1 offenbart eine Erfassung von Raddrehzahlsignalen von zumindest einem Rad eines Fahrzeugs und eine Erfassung von Federbeinverlagerungssignalen. Sowie basierend auf einer Auswertung der erfassten Raddrehzahlsignale oder der erfassten Federbeinverlagerungssignale das Bestimmung, ob irgendwelche Räder vom Boden abgehoben sind.
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In der
DE 197 44 083 A1 wird eine Anordnung zum Erzeugen eines Auslösesignals für eine Sicherheitseinrichtung in einem Fahrzeug beschrieben. Die Anordnung erzeugt das Auslösesignal basierend auf Beschleunigungssignalen und gibt dieses über eine Schnittstelle an mindestens eine Insassensicherheitsvorrichtung aus.
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In der
DE 60 2004 013 303 T2 werden eine Erfassung von Druckverläufen in zumindest einem linken und einem rechten Reifen eines Fahrzeugs und ein Vergleich der Druckverläufe beschrieben. Basierend auf dem Vergleich kann ein Fahrzeugüberschlagsereignis oder ein Beinahe-Überschlagsereignis detektiert werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit der vorliegenden Erfindung Verfahren zur Erzeugung einer Freiflughinweisinformation für ein Fahrzeug, ein Verfahren zur Erkennung eines Freiflugzustandes eines Fahrzeugs, weiterhin eine Vorrichtung, die zumindest eines dieser Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Prinzipiell kann zwischen zeitkritischen und zeitunkritischen Rückhaltemitteln unterschieden werden. Während übliche Front- und Seitenairbags nur für einen kleinen Bruchteil einer Sekunde nach deren Aktivierung eine Schutzwirkung bieten, können Rückhaltemittel wie pyrotechnische Gurtstraffer und kalte Curtainairbags deutlich länger, d. h. gegebenenfalls bis zu mehreren Minuten eine Schutzwirkung entfalten. Welche Rückhaltemittel im Crashfall aktiviert werden, hängt vom Crashtyp und der Crashschwere ab. Üblicherweise werden zeitkritische und zeitunkritische Rückhaltemittel im Crashfall innerhalb eines sehr kleinen Zeitfensters durch die Auslösefunktionen der Sicherheitselektronik aktiviert. Für eine Vielzahl einfacher Crashszenarien ist die zeitliche Kopplung der Aktivierung zeitkritischer und zeitunkritischer Rückhaltemittel sinnvoll, jedoch nicht zwingend notwendig. In diesem Zusammenhang ist eine wichtige Situation die sogenannte Airborne-Situation bzw. Freiflugsituation. Ein Fahrer hat in einer derartigen Situation keinerlei Möglichkeiten, die Auswirkungen der Landung im Freiflug zu beeinflussen, da sowohl Bremsen als auch Lenken wirkungslos bleibt. Die Schwere der Landung und damit einhergehende Verletzungen hängen somit lediglich von physikalischen Gesetzen und Umgebungsbedingungen ab. Es ist daher wichtig, notwendige Maßnahmen des passiven Rückhaltesystems vor der Landung einzuleiten oder bei der Landung die bestmögliche Auslösung zu schaffen.
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Eine Erzeugung einer Freiflughinweisinformation, und in der Folge auch eine Erkennung eines Freiflugzustandes, eines Fahrzeugs kann unter Verwendung von Sensordaten, beispielsweise auf der Basis zumindest einer von Fahrzeugbeschleunigungswerten verschiedenen Messgröße erfolgen. Ein auf diese Weise erkannter Freiflugzustand kann beispielsweise zur Auslösung von Insassensicherheitsvorrichtungen bzw. Rückhaltemitteln eines Fahrzeugs genutzt werden.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine frühzeitige, robuste und zuverlässige Erkennung einer Freiflugsituation eines Fahrzeugs ermöglicht wird. Somit kann die Fahrsicherheit erhöht werden bzw. können Unfallfolgen für Fahrzeuginsassen vermindert werden, da der mittels Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erkannte Freiflugzustand des Fahrzeugs in geeigneter Weise im Zusammenhang mit Insassenschutzvorrichtungen verwendet werden kann.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Erzeugung einer Freiflughinweisinformation für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Empfangen eines Drehzahlsignals, das eine Drehzahl von zumindest einem Antriebsrad des Fahrzeugs repräsentiert; und
Erzeugen der Freiflughinweisinformation basierend auf einem Vergleich eines Verlaufs des Drehzahlsignals mit zumindest einem Referenzverlauf für das Drehzahlsignal.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, beispielsweise einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen oder ein sonstiges Nutzfahrzeug handeln. Auch kann es sich bei dem Fahrzeug um ein Motorrad oder allgemein um ein Zweirad handeln. Die Freiflughinweisinformation kann einen Hinweis auf ein Vorliegen oder Nichtvorliegen eines Freifluges bzw. eines Freiflugzustandes des Fahrzeugs repräsentieren. Der Freiflugzustand bezeichnet hierbei einen Zustand des Fahrzeuges im Freiflug bzw. einen Kontaktverlust des Fahrzeugs mit der Fahrbahn. Dabei kann die Freiflughinweisinformation einen ersten logischen Wert aufweisen, der einen Hinweis auf ein Vorliegen eines Freiflugzustandes des Fahrzeugs repräsentiert. Auch kann die Freiflughinweisinformation einen zweiten logischen Wert aufweisen, der einen Hinweis auf ein Nichtvorliegen eines Freiflugzustandes des Fahrzeugs repräsentiert. Der Verlauf des Drehzahlsignals kann eine zeitliche Änderung des Drehzahlsignals darstellen. Somit kann aus dem Verlauf des Drehzahlsignals auch eine Änderung bzw. ein Gradient der Drehzahl bzw. eine Differenz von Drehzahlen zu unterschiedlichen Zeitpunkten hergeleitet werden. Der zumindest eine Referenzverlauf, mit dem das Drehzahlsignal verglichen wird, kann einen Sollverlauf bzw. Idealverlauf während eines normalen Betriebszustandes des Fahrzeugs bei Fahrbahnkontakt repräsentieren. Dabei kann ein Toleranzbereich von Drehzahlenwerten oberhalb und unterhalb des Referenzverlaufs vorgesehen sein. Wenn der Verlauf des Drehzahlsignals dem Referenzverlauf beispielsweise innerhalb des Toleranzbereichs entspricht, kann gefolgert werden, dass kein Freiflug des Fahrzeuges vorliegt. Bei einer Abweichung des Verlaufs des Drehzahlsignals von dem zumindest einen Referenzverlauf über den Toleranzbereich hinaus kann gefolgert werden, dass ein Freiflug des Fahrzeuges vorliegt. Zusätzlich kann ein Zeitkriterium für die Abweichung vorgesehen sein. So kann die Freiflughinweisinformation mit dem Hinweis auf das Vorliegen eines Freiflugzustandes bei einer Abweichung des Verlaufs von dem Referenzverlauf erzeugt werden, wobei die Abweichung eine vordefinierte Zeitdauer überschreitet. Beispielsweise können auch ein erster Referenzverlauf, der beispielsweise einen oberen Schwellenwert für den Verlauf des Drehzahlsignals darstellt, und ein zweiter Referenzverlauf vorgesehen sein, der beispielsweise einen unteren Schwellenwert für den Verlauf des Drehzahlsignals darstellt. Auch kann der zumindest eine Referenzverlauf, mit dem das Drehzahlsignal verglichen wird, in entsprechender Weise einen Freiflugzustand des Fahrzeugs bei einem verschwindenden Fahrbahnkontakt oder bei einem nicht vorhandenen Fahrbahnkontakt repräsentieren. Dabei kann ein Toleranzbereich von Drehzahlenwerten oberhalb und unterhalb des Referenzverlaufs vorgesehen sein. Wenn der Verlauf des Drehzahlsignals dem Referenzverlauf beispielsweise innerhalb des Toleranzbereichs entspricht, kann gefolgert werden, dass ein Freiflug des Fahrzeuges vorliegt.
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Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zur Erzeugung einer Freiflughinweisinformation für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Empfangen eines Sitzbelegungssignals, das eine Sitzbelegung zumindest eines Sitzes des Fahrzeugs repräsentiert; und
Erzeugen der Freiflughinweisinformation basierend auf einem Vergleich eines Verlaufs des Sitzbelegungssignals mit zumindest einem Referenzverlauf für das Sitzbelegungssignal.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Erzeugung einer Freiflughinweisinformation für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Empfangen eines Reifenlastsignals, das eine Reifenlast zumindest eines Reifens des Fahrzeugs repräsentiert; und
Erzeugen der Freiflughinweisinformation basierend auf einem Vergleich eines Verlaufs des Reifenlastsignals mit zumindest einem Referenzverlauf für das Reifenlastsignal.
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Die vorliegende Erfindung schafft zudem ein Verfahren zur Erzeugung einer Freiflughinweisinformation für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Empfangen eines Stoßdämpferlastsignals, das eine Stoßdämpferlast zumindest eines Stoßdämpfers des Fahrzeugs repräsentiert; und
Erzeugen der Freiflughinweisinformation basierend auf einem Vergleich eines Verlaufs des Stoßdämpferlastsignals mit zumindest einem Referenzverlauf für das Stoßdämpferlastsignal.
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Somit können in einander entsprechender Weise Freiflughinweise durch eine Auswertung eines Drehzahlsignals, eines Sitzbelegungssignals, eines Reifenlastsignals oder eines Stoßdämpferlastsignals erzeugt werden. Diesen Signalen ist gemeinsam, dass sie keine Beschleunigungen des Fahrzeugs repräsentieren.
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Das Drehzahlsignal kann eine Drehzahl eines Elements eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs, beispielsweise eines Antriebsrads des Fahrzeugs repräsentieren. Das Drehzahlsignal kann beispielsweise über eine Schnittstelle zu einem Drehzahlsensor empfangen werden. Mittels des Drehzahlsignals kann somit eine Änderung der Drehzahl ab einem Beginn des Freiflugs erkannt und durch Vergleich mit dem Referenzverlauf als Hinweis auf einen Freiflug oder als Hinweis auf keinen Freiflug klassifiziert werden. Alternativ oder zusätzlich zu dem Drehzahlsignal kann in entsprechender Weise ein Drehmomentsignal eingesetzt werden, dass ein über den Antriebsstrang des Motors des Fahrzeugs oder ein auf ein Antriebsrad des Fahrzeugs übertragenes Drehmoment repräsentiert.
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Das Sitzbelegungssignal kann eine Information über eine erfasste Belegung eines Sitzes des Fahrzeugs umfassen. Das Sitzbelegungssignal kann beispielsweise über eine Schnittstelle zu einem Sitzbelegungssensor empfangen werden. Der Sitzbelegungssensor kann ausgebildet sein, um die Sitzbelegung durch eine direkte oder indirekte Messung einer auf den Sitz wirkenden Gewichtskraft zu erkennen. Mittels des Sitzbelegungssignal kann somit eine Änderung der erfassten Belegung des Sitzes ab einem Beginn des Freiflugs erkannt und durch Vergleich mit dem Referenzverlauf als Hinweis auf einen Freiflug oder als Hinweis auf keinen Freiflug klassifiziert werden.
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Das Reifenlastsignal kann eine auf einen Reifen des Fahrzeugs wirkende Last repräsentieren. Das Reifenlastsignal kann beispielsweise über eine Schnittstelle zu einem im Reifen angeordneten Sensor, beispielsweise einem Reifendrucksensor empfangen werden. Mittels des Reifenlastsignals kann somit eine Änderung der Reifenlast ab einem Beginn des Freiflugs erkannt und durch Vergleich mit dem Referenzverlauf als Hinweis auf einen Freiflug oder als Hinweis auf keinen Freiflug klassifiziert werden.
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Das Stoßdämpferlastsignal kann eine auf einen Stoßdämpfer des Fahrzeugs wirkende Last repräsentieren. Das Stoßdämpferlastsignal kann beispielsweise über eine Schnittstelle zu einem an dem Stoßdämpfer des Fahrzeugs angeordneten Sensor empfangen werden, beispielsweise einem Wegsensor zum Erfassen eines Einfederungszustands des Stoßdämpfers. Mittels des Stoßdämpferlastsignals kann somit eine Änderung der Reifenlast ab einem Beginn des Freiflugs erkannt und durch Vergleich mit dem Referenzverlauf als Hinweis auf einen Freiflug oder als Hinweis auf keinen Freiflug klassifiziert werden.
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Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Verfahren zur Erkennung eines Freiflugzustandes eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Einlesen von zumindest zwei gemäß zumindest zweien der oben genannten Verfahren erzeugten Freiflughinweisinformationen; und
Kombinieren einer gemäß einem der oben genannten Verfahren erzeugten, ersten Freiflughinweisinformation mit zumindest einer gemäß einem der oben genannten Verfahren erzeugten, zweiten Freiflughinweisinformation, um ein Freiflugzustandssignal zu erzeugen, das eine Erkennung des Freiflugzustandes des Fahrzeugs repräsentiert.
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Das Freiflugzustandssignal kann beispielsweise so erzeugt werden, dass es einen von zwei logischen Werten aufweist. Ein erster logischer Wert des Freiflugzustandssignals kann ein Vorliegen eines Freiflugzustandes des Fahrzeugs repräsentieren. Ein zweiter logischer Wert des Freiflugzustandssignals kann ein Nichtvorliegen eines Freiflugzustandes des Fahrzeugs repräsentieren. Im Schritt des Kombinierens kann zumindest eine mathematische Operation ausgeführt werden, beispielsweise zumindest eine logische Verknüpfung der ersten Freiflughinweisinformation und der zweiten Freiflughinweisinformation. Wenn beispielsweise sowohl die erste als auch die zumindest eine zweite Freiflughinweisinformation auf ein Vorliegen eines Freiflugzustandes des Fahrzeugs hindeuten, kann das Freiflugzustandssignal so erzeugt werden, dass es den ersten logischen Wert aufweist, der ein Vorliegen eines Freiflugzustandes repräsentiert. Wenn beispielsweise lediglich eine oder keine der ersten und der zumindest einen zweiten Freiflughinweisinformation auf ein Vorliegen eines Freiflugzustandes des Fahrzeugs hindeutet, kann das Freiflugzustandssignal so erzeugt werden, dass es den zweiten logischen Wert aufweist, der ein Nichtvorliegen eines Freiflugzustandes repräsentiert.
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Die sichere Erkennung bzw. Klassifizierung eines Freifluges kann eine Auswahl der genannten Freiflughinweisinformationen oder die gesamte Auswahl der Freiflughinweisinformationen beinhalten. Die einzelnen Freiflughinweisinformationen können geeignet gruppiert und kombiniert werden. Dies könnte dann z. B. auf den Verzicht bzw. die Einsparung von Beschleunigungssensoren für die Freiflugerkennung führen. Wichtig im Zusammenhang mit der Erfindung ist die Feststellung, dass komplexe Crashszenarien durch eine zeitliche Verkettung gefährlicher Ereignisse bedingt sind. Ein wesentliches Element hinsichtlich gefährlicher Ereignisse ist die Freiflugerkennung eines Fahrzeuges. Die sichere Klassifizierung eines Freifluges benötigt die Auswahl charakteristischer Merkmale bzw. Messgrößen, auf deren Basis aussagekräftige Freiflughinweisinformationen erzeugt werden können. Statt der Fahrzeugbeschleunigungen sowie der Drehraten können ein Reibmoment der Straße, ein Gewichtssignal eines Sitzbelegungssensors, eine Lasterkennung über Reifendruck oder über Stoßdämpfung und eine gleichzeitige Änderung von mehreren Drehraten vorteilhafte Messgrößen für Freiflughinweisinformationen darstellen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann ein Schritt des Empfangens einer weiteren Freiflughinweisinformation vorgesehen sein, die auf einem Wert von zumindest einem Beschleunigungssensor des Fahrzeugs basiert. Auch kann ein Schritt des Kombinierens der weiteren Freiflughinweisinformation mit der ersten Freiflughinweisinformation sowie der zumindest einen zweiten Freiflughinweisinformation vorgesehen sein, um das Freiflugzustandssignal zu erzeugen. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass eine Zuverlässigkeit und eine Sicherheit der Erkennung des Freiflugzustandes durch zusätzliche Einbeziehung der weiteren Freiflughinweisinformation erhöht werden können.
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Gemäß einer Ausführungsform kann ein Schritt des Empfangens einer weiteren Freiflughinweisinformation vorgesehen sein, die auf einem Wert von zumindest einem Beschleunigungssensor des Fahrzeugs basiert. Auch kann ein Schritt des Plausibilisierens des Freiflugzustandssignals unter Verwendung der weiteren Freiflughinweisinformation oder umgekehrt vorgesehen sein. Dabei kann das Freiflugzustandssignal unter Verwendung der weiteren Freiflughinweisinformation plausibilisiert werden. Alternativ kann die weitere Freiflughinweisinformation unter Verwendung des Freiflugzustandssignals plausibilisiert werden. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass Situationen die kein Freiflug sind, aber mit ähnlichen Beschleuningungssignalen einhergehen, mit dieser Plausibilisierung als Misuses bzw. Fehlklassifizierung identifiziert werden können. Somit können Zuverlässigkeit und Sicherheit der Erkennung des Freiflugzustandes verbessert werden.
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Ferner kann ein Schritt des Ausgebens des Freiflugzustandssignals an eine Schnittstelle zu mindestens einer Insassensicherheitsvorrichtung vorgesehen sein. Die mindestens eine Insassensicherheitsvorrichtung kann eine Rückhaltevorrichtung, wie beispielsweise einen Gurtstraffer, einen Airbag oder dergleichen, und gegebenenfalls ein Steuergerät für die Rückhaltevorrichtung aufweisen. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass die frühzeitige, sichere Erkennung einer Freiflugsituation, gegebenenfalls in Kombination mit anderen Fahrsituationselementen, eine frühzeitige Aktivierung beispielsweise zeitunkritischer Rückhaltemittel ermöglichen kann. Damit wird sichergestellt, dass die Insassen rechtzeitig in einer für zeitkritische Rückhaltemittel nutzbaren Position fixiert werden. Damit ist ein grundsätzlicher Schutz bei zeitlich ausgedehnten, komplexen Insassenbewegungen sichergestellt, sodass zeitkritische, einmal-wirkende Sicherheitssysteme deren volle Schutzwirkung entfalten können. Es wird sichergestellt, dass im zeitlichen Verlauf der Fahrzeugbewegung eine nennenswerte Verletzungsgefahr für die Insassen sicher erkannt und dadurch auch die frühzeitige Aktivierung irreversibler Rückhaltemittel möglich wird. Somit ist die frühzeitige Aktivierung zeitunkritischer Rückhaltemittel in gefährlichen Fahrsituationen möglich, die in komplexen Crashabläufen deutlich vor der eigentlichen Fahrzeugkollision liegen kann, in der die zeitkritischen Rückhaltemittel aktiviert werden sollen. Ein wichtiges Element in einer typischen gefährlichen Fahrsituation ist der Freiflug eines Fahrzeuges. Eine deutlich frühere Aktivierung der zeitunkritischen Rückhaltemittel wird deren Schutzwirkung nicht reduzieren sondern meist noch erhöhen. Dies gilt insbesondere dann, wenn dadurch vor der eigentlichen Fahrzeugkollision in komplexen Fahrszenarien eine Insassenbewegung relativ zur Fahrgastzelle verhindert werden kann, sodass die Schutzwirkung der zeitkritischen Rückhaltemittel nicht beeinträchtigt wird und die Verletzungsgefahr gesenkt wird.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte zumindest eines der Verfahren nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung zumindest eines der Verfahren nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 bis 6 Ablaufdiagramme von Verfahren gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung; und
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7 eine schematische Übersicht von Verfahren gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Vorrichtung 110 handelt es sich um eine Vorrichtung zur Erzeugung von Freiflughinweisinformationen und zur Erkennung eines Freiflugzustandes des Fahrzeugs. Das Fahrzeug 100 umfasst die Vorrichtung 110, die eine Erzeugungseinrichtung 111 für Freiflughinweisinformationen mit beispielhaft einer ersten Freiflughinweiseinrichtung 112, einer zweiten Freiflughinweiseinrichtung 113, einer dritten Freiflughinweiseinrichtung 114 sowie einer vierten Freiflughinweiseinrichtung 115 und eine Kombiniereinrichtung 116 aufweist. Das Fahrzeug 100 umfasst ferner eine Insassensicherheitsvorrichtung 120. Die Vorrichtung 110 ist mit der Insassensicherheitsvorrichtung 120 über eine Kommunikationsschnittstelle verbunden. Die Erzeugungseinrichtung 111 für Freiflughinweisinformationen weist beispielhaft die erste Freiflughinweiseinrichtung 112, die zweite Freiflughinweiseinrichtung 113, die dritte Freiflughinweiseinrichtung 114 und die vierte Freiflughinweiseinrichtung 115 auf. Gemäß alternativen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann die Versorgungseinrichtung 111 zumindest zwei der Freiflughinweiseinrichtungen 112, 113, 114, 115 aufweisen.
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Die Erzeugungseinrichtung 111 bzw. die erste Freiflughinweiseinrichtung 112 ist ausgebildet, um ein Drehzahlsignal zu empfangen, das eine Drehzahl von zumindest einem Antriebsrad des Fahrzeugs repräsentiert. Die erste Freiflughinweiseinrichtung 112 ist ausgebildet, um eine Freiflughinweisinformation basierend auf einem Vergleich eines Verlaufs des Drehzahlsignals mit zumindest einem Referenzverlauf für das Drehzahlsignal zu erzeugen.
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Die Erzeugungseinrichtung 111 bzw. die zweite Freiflughinweiseinrichtung 113 ist ausgebildet, um ein Sitzbelegungssignal zu empfangen, das eine Sitzbelegung zumindest eines Sitzes des Fahrzeugs repräsentiert. Die zweite Freiflughinweiseinrichtung 113 ist ausgebildet, um eine Freiflughinweisinformation basierend auf einem Vergleich eines Verlaufs des Sitzbelegungssignals mit zumindest einem Referenzverlauf für das Sitzbelegungssignal zu erzeugen.
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Die Erzeugungseinrichtung 111 bzw. die dritte Freiflughinweiseinrichtung 114 ist ausgebildet, um ein Reifenlastsignal zu empfangen, das eine Reifenlast zumindest eines Reifens des Fahrzeugs repräsentiert. Die dritte Freiflughinweiseinrichtung 114 ist ausgebildet, um eine Freiflughinweisinformation basierend auf einem Vergleich eines Verlaufs des Reifenlastsignals mit zumindest einem Referenzverlauf für das Reifenlastsignal zu erzeugen.
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Die Erzeugungseinrichtung 111 bzw. die vierte Freiflughinweiseinrichtung 115 ist ausgebildet, um ein Stoßdämpferlastsignal zu empfangen, das eine Stoßdämpferlast zumindest eines Stoßdämpfers des Fahrzeugs repräsentiert. Die vierte Freiflughinweiseinrichtung 115 ist ausgebildet, um eine Freiflughinweisinformation basierend auf einem Vergleich eines Verlaufs des Stoßdämpferlastsignals mit zumindest einem Referenzverlauf für das Stoßdämpferlastsignal zu erzeugen.
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Die Erzeugungseinrichtung 111 ist ausgebildet, um die mittels zumindest zweier der Freiflughinweiseinrichtungen 112, 113, 114, 115 erzeugten Freiflughinweisinformationen an die Kombieinrichtung 116 auszugeben.
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Die Kombiniereinrichtung 116 ist ausgebildet, um die zumindest zwei von der Erzeugungseinrichtung 111 erzeugten und empfangenen Freiflughinweisinformationen einzulesen. Die Kombiniereinrichtung 116 ist auch ausgebildet, um eine mittels einer der Freiflughinweiseinrichtungen 112, 113, 114, 115 erzeugte, erste Freiflughinweisinformation mit zumindest einer mittels einer der Freiflughinweiseinrichtungen 112, 113, 114, 115 erzeugten, zweiten Freiflughinweisinformation zu kombinieren, um das Freiflugzustandssignal zu erzeugen, das eine Erkennung des Freiflugzustandes des Fahrzeugs repräsentiert. Die Kombiniereinrichtung 116 ist ferner ausgebildet, um das erzeugte Freiflugzustandssignal an die Kommunikationsschnittstelle zu der Insassensicherheitsvorrichtung 120 auszugeben.
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Die Insassensicherheitsvorrichtung 120 ist ausgebildet, um das mittels der Kombiniereinrichtung 116 erzeugte und ausgegebene Freiflugzustandssignal über die Kommunikationsschnittstelle zu empfangen. Die Insassensicherheitsvorrichtung 120 kann ausgebildet sein, um abhängig von einem logischen Wert des Freiflugzustandssignals eine Auslösung zumindest eines Rückhaltemittels zu steuern.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zur Erzeugung einer Freiflughinweisinformation für ein Fahrzeug, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 200 weist einen Schritt des Empfangens 210 eines Drehzahlsignals auf, das eine Drehzahl von zumindest einem Antriebsrad des Fahrzeugs repräsentiert. Das Verfahren 200 weist auch einen Schritt des Erzeugens 220 der Freiflughinweisinformation basierend auf einem Vergleich eines Verlaufs des Drehzahlsignals mit zumindest einem Referenzverlauf für das Drehzahlsignal auf. Das Verfahren 200 kann in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Freiflughinweisinformationen und zur Erkennung eines Freiflugzustandes eines Fahrzeugs wie der Vorrichtung aus 1, genauer gesagt einer Erzeugungseinrichtung wie der Erzeugungseinrichtung aus 1 bzw. einer Freiflughinweiseinrichtung wie der ersten Freiflughinweiseinrichtung aus 1, vorteilhaft ausgeführt werden.
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Anders ausgedrückt wird somit eine Erkennung eines Freiflugzustandes eines Fahrzeuges über das Drehmoment bzw. die Drehzahl von einem oder mehreren Antriebsrädern ermöglicht. Beim Beginn eines Fahrzeug-Freifluges werden die Antriebsräder den Boden verlassen. Daraus resultieren zwei Möglichkeiten für einen zeitlichen Verlauf der Drehzahl der Antriebsräder beim Übergang in den Freiflug. Bei der ersten Möglichkeit wird bei gleicher Momentenanforderung durch einen Fahrer sich die Raddrehzahl stärker als beim Normalbetrieb des Fahrzeugs erhöhen, da keine Reibkraft durch die Straße mehr anliegt. Bei der zweiten Möglichkeit wird bei einer Erhöhung oder Erniedrigung der Momentenanforderung durch den Fahrer sich die Raddrehzahl stärker erhöhen oder langsamer erniedrigen als bei Situationen ohne Freiflug, da keine Reibkraft der Straße mehr anliegt. Dieser Unterschied der Raddrehzahl im Fahrzeug-Freiflug im Vergleich zur über die Haftreibung der Straße berechneten, erwarteten bzw. modellierten Drehzahl bei Fahrzeugen auf der Straße in Gestalt eines Referenzverlaufs kann gemessen werden und damit eine Freiflugsituation schon frühzeitig erkannt werden.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zur Erzeugung einer Freiflughinweisinformation für ein Fahrzeug, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 300 weist einen Schritt des Empfangens 310 eines Sitzbelegungssignals auf, das eine Sitzbelegung zumindest eines Sitzes des Fahrzeugs repräsentiert. Das Verfahren 300 weist auch einen Schritt des Erzeugens 320 der Freiflughinweisinformation basierend auf einem Vergleich eines Verlaufs des Sitzbelegungssignals mit zumindest einem Referenzverlauf für das Sitzbelegungssignal auf. Das Verfahren 300 kann in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Freiflughinweisinformationen und zur Erkennung eines Freiflugzustandes eines Fahrzeugs wie der Vorrichtung aus 1, genauer gesagt einer Erzeugungseinrichtung wie der Erzeugungseinrichtung aus 1 bzw. einer Freiflughinweiseinrichtung wie der zweiten Freiflughinweiseinrichtung aus 1, vorteilhaft ausgeführt werden.
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Anders ausgedrückt wird eine Erkennung eines Freiflugzustandes eines Fahrzeuges über ein Gewichtssignal eines Sitzbelegungssensors ermöglicht. Befindet sich ein Fahrzeug im Freiflug, werden keine Kräfte außer der Erdanziehungskraft auf das Fahrzeug und seine Insassen ausgeübt. Daraus folgt, dass keine Gegenkraft vom Fahrzeug auf den Insassen wirkt, wie bei einem Fahrzeug auf der Straße. Ein Sitzbelegungssensor wird in dem Fall eines Freifluges keine Gewichtskraft des Insassen erkennen. Dies kann zur Detektierung eines Freifluges genutzt werden.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 zur Erzeugung einer Freiflughinweisinformation für ein Fahrzeug, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 400 weist einen Schritt des Empfangens 410 eines Reifenlastsignals auf, das eine Reifenlast zumindest eines Reifens des Fahrzeugs repräsentiert. Das Verfahren 400 weist auch einen Schritt des Erzeugens 420 der Freiflughinweisinformation basierend auf einem Vergleich eines Verlaufs des Reifenlastsignals mit zumindest einem Referenzverlauf für das Reifenlastsignal auf. Das Verfahren 400 kann in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Freiflughinweisinformationen und zur Erkennung eines Freiflugzustandes eines Fahrzeugs wie der Vorrichtung aus 1, genauer gesagt einer Erzeugungseinrichtung wie der Erzeugungseinrichtung aus 1 bzw. einer Freiflughinweiseinrichtung wie der dritten Freiflughinweiseinrichtung aus 1, vorteilhaft ausgeführt werden.
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Anders ausgedrückt kann somit hierbei eine Erkennung eines Freiflugzustandes eines Fahrzeuges über den Reifendruck ermöglicht werden. Über die radiale Beschleunigung eines Sensors am Reifen können Geschwindigkeit und Lauffläche des Reifens auf der Straße detektiert werden und mittels des Reifendrucks kann anschließend die Reifenlast ermittelt werden. Diese somit ermittelte Reifenlast kann zur Freiflugdetektierung herangezogen werden, da im Freiflug keine Last auf den Reifen wirkt.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zur Erzeugung einer Freiflughinweisinformation für ein Fahrzeug, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 500 weist einen Schritt des Empfangens 510 eines Stoßdämpferlastsignals auf, das eine Stoßdämpferlast zumindest eines Stoßdämpfers des Fahrzeugs repräsentiert. Das Verfahren 500 weist auch einen Schritt des Erzeugens 520 der Freiflughinweisinformation basierend auf einem Vergleich eines Verlaufs des Stoßdämpferlastsignals mit zumindest einem Referenzverlauf für das Stoßdämpferlastsignal auf. Das Verfahren 500 kann in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Freiflughinweisinformationen und zur Erkennung eines Freiflugzustandes eines Fahrzeugs wie der Vorrichtung aus 1, genauer gesagt einer Erzeugungseinrichtung wie der Erzeugungseinrichtung aus 1 bzw. einer Freiflughinweiseinrichtung wie der vierten Freiflughinweiseinrichtung aus 1, vorteilhaft ausgeführt werden.
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Anders ausgedrückt wird eine Erkennung eines Freiflugzustandes eines Fahrzeuges über die Stoßdämpfung bzw. Sensoren zur Lichteinstellung ermöglicht. Lichteinstellungsfunktionen nutzen Sensoren der Stoßdämpfung, um die Last des Fahrzeuges zu erkennen und damit die Scheinwerfer auf korrekte Höhe einzustellen. Die gleichen Signale zur Stoßdämpferlasterkennung können auch zur Freiflugerkennung genutzt werden, da im Freiflug keine Last auf die Stoßdämpfung wirkt.
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zur Erkennung eines Freiflugzustandes eines Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 600 weist einen Schritt des Einlesens 630 von zumindest zwei gemäß zumindest zweien der Verfahren aus den 2 bis 5 erzeugten Freiflughinweisinformationen auf. Das Verfahren 600 weist auch einen Schritt des Kombinierens einer gemäß einem der Verfahren aus den 2 bis 5 erzeugten, ersten Freiflughinweisinformation mit zumindest einer gemäß einem der Verfahren aus den 2 bis 5 erzeugten, zweiten Freiflughinweisinformation auf, um ein Freiflugzustandssignal zu erzeugen, das eine Erkennung des Freiflugzustandes des Fahrzeugs repräsentiert. Das Verfahren 600 kann in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Freiflughinweisinformationen und zur Erkennung eines Freiflugzustandes eines Fahrzeugs wie der Vorrichtung aus 1, genauer gesagt einer Kombiniereinrichtung wie der Kombiniereinrichtung aus 1, vorteilhaft ausgeführt werden.
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7 zeigt eine schematische Übersicht von Verfahren zur Ansteuerung einer Insassensicherheitsvorrichtung, wie sie beispielsweise in 1 gezeigt ist, gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist das Verfahren 200 zur Erzeugung einer Freiflughinweisinformation für ein Fahrzeug basierend auf einem Drehzahlsignal aus 2, das Verfahren 300 zur Erzeugung einer Freiflughinweisinformation für ein Fahrzeug basierend auf einem Sitzbelegungssignal aus 3, das Verfahren 400 zur Erzeugung einer Freiflughinweisinformation für ein Fahrzeug basierend auf einem Reifenlastsignal aus 4, das Verfahren 500 zur Erzeugung einer Freiflughinweisinformation für ein Fahrzeug basierend auf einem Stoßdämpferlastsignal aus 6 und das Verfahren 600 zur Erkennung eines Freiflugzustandes eines Fahrzeugs aus 6. In 7 ist übersichtsmäßig eine Zusammenwirkung der Verfahren 200, 300, 400, 500, 600 veranschaulicht, wie sie in Verbindung mit der Vorrichtung aus 1 möglich ist. So werden mittels der Verfahren 200, 300, 400, 500 zumindest zwei Freiflughinweisinformationen erzeugt und dem Verfahren 600 bereitgestellt. Aus den zumindest zwei Freiflughinweisinformationen wird mittels des Verfahrens 600 das Freiflugzustandssignal ermittelt und zur Ansteuerung der die Insassensicherheitsvorrichtung 120 an die Insassensicherheitsvorrichtung 120 ausgegeben.
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Somit ist gemäß den Ausführungsbeispielen aus den 1 bis 7 eine Situationserkennung eines Fahrzeugs im Freiflug für eine adaptive Ansteuerung von Rückhaltesystemen im Fahrzeug ermöglicht. Dies kann mittels der oben genannten Erkennungsmöglichkeiten für Freiflugsituationen erfolgen, d. h. Drehmoment bzw. Drehzahl, Fahrergewicht bzw. Gewichtssignal eines Sitzbelegungssensors, Reifendruck bzw. Reifenlast und Stoßdämpferlast bzw. Sensoren zur Lichteinstellung.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
