DE102011115353A1

DE102011115353A1 - Bodenfreiheitsassistent für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102011115353A1
Application number: DE102011115353A
Authority: DE
Inventors: Günter Moll
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-08-24
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2012-04-19

Abstract

Ein Bodenfreiheitsassistent (2) für ein Kraftfahrzeug (1) umfasst zumindest eine Sensoreinheit (3), mittels derer Umfelddaten (U) erfassbar sind, welche zumindest einen vor und/oder hinter dem Kraftfahrzeug (1) liegenden Fahrbahnbereich (F) charakterisieren. Die Umfelddaten (U) sind einer Auswerteeinheit (4) zuführbar, mittels derer anhand einer Auswertung der Umfelddaten (U) ein Hindernis (H) bestimmbar und eine Hindernishohe (D1) ermittelbar ist. Erfindungsgemäß ist mittels der Auswerteeinheit (4) eine Hindernisbreite (D2), welche in Fahrzeugquerrichtung verläuft, ermittelbar. Mittels der Auswerteeinheit (4) ist in Abhängigkeit der ermittelten Hindernisbreite (D2) und Hindernishöhe (D1) ein erstes Steuersignal (S1) erzeugbar, welches einer Lenkeinheit (5) des Kraftfahrzeugs (1) zur Veränderung eines Gierwinkels des Kraftfahrzeugs (1) zuführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bodenfreiheitsassistent für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines Bodenfreiheitsassistenten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
Aus dem Stand der Technik sind Kraftfahrzeuge mit Sensoreinheiten bekannt, welche zumindest Teilbereiche einer Fahrzeugumgebung erfassen. Solche Sensoreneinheiten sind beispielsweise als Infrarot-, Radar- oder Ultraschallsensoren ausgeführt. Des Weiteren kommen Kameras oder ähnliche optische Erfassungseinheiten zum Einsatz.
Typischer Weise sind die Sensoreinheiten in einem Fahrassistenzsystem integriert. Als Beispiel sei insbesondere auf Abstandssensoren verwiesen, die als Teil einer Einparkhilfe Hindernisse im Umfeld des Kraftfahrzeugs erfassen. In entsprechenden Verfahren zum Betrieb der Einparkhilfe wird bei Kollisionsgefahr des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis ein Warnsignal ausgegeben.
Weitere Beispiele für Vorrichtungen, welche so geartete Sensoreinheiten aufweisen, sind Totwinkelassistenten, mittels derer insbesondere Fahrzeuge erfasst werden können, welche sich im totem Winkel des Kraftfahrzeugs befinden, Verkehrsschilderkennungsvorrichtungen oder Abstandsregeltempomaten, mittels derer Abstand und Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs ermittelbar sind.
Aus dem Stand der Technik sind außerdem Vorrichtungen für Fahrzeuge, insbesondere höhenverstellbare Fahrwerke bekannt, mittels derer die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs, d. h. der vertikale Abstand einer am tiefsten gelegenen Unterbodenkomponente von der Fahrbahnoberfläche veränderbar sind. Typischer Weise ist die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs durch den Abstand eines Gehäuses für ein Differentialgetriebe, einer Komponente einer Radaufhängung, einer Abgasanlage oder einer Ölwanne bestimmt.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 040 170 A1 ist ferner ein Sensor-Fahrwerksystem bekannt, das Sensoreinheiten umfasst, mittels derer insbesondere Hindernisse im Fahrbahnbereich vor und unter dem Kraftfahrzeug erfassbar sind. Mittels einer Fahrwerks-Aktoreinheit des Sensor-Fahrwerksystems kann die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs verändert werden. Insbesondere kann bei einem Verfahren zum Betrieb des Sensor-Fahrwerksystems die Bodenfreiheit zum Überfahren eines Hindernisses angepasst werden, um ein Aufsetzen des Kraftfahrzeugs zu vermeiden. Dabei wird insbesondere eine Warnung ausgegeben und/oder eine automatische Bremsung eingeleitet, wenn die zum Überfahren des Hindernisses notwendige Bodenfreiheit nicht erreicht werden kann. bei der Bestimmung der notwendigen Bodenfreiheit werden Fahrzeugzustandsgrößen wie ein Beladungszustand und/oder ein aktueller Reifendruck in Betracht gezogen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Vorrichtung sowie ein verbessertes Verfahren anzugeben, um die Gefahr von Beschädigung des Kraftfahrzeugs im Unterbodenbereich zu reduzieren.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe gelöst durch einen Bodenfreiheitsassistenten mit den charakteristischen Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb des Bodenfreiheitsassistenten mit den charakteristischen Merkmalen des Patentanspruchs 6.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Bodenfreiheitsassistent für ein Kraftfahrzeug umfasst zumindest eine Sensoreinheit, mittels derer Umfelddaten erfassbar sind, welche zumindest einen vor und/oder hinter dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrbahnbereich charakterisieren, Die Umfelddaten sind einer Auswerteeinheit zuführbar, mittels derer anhand einer Auswertung der Umfelddaten ein Hindernis bestimmbar und eine Hindernishöhe ermittelbar ist. Erfindungsgemäß ist mittels der Auswerteeinheit eine Hindernisbreite, welche in Fahrzeugquerrichtung verläuft, ermittelbar. Mittels der Auswerteeinheit ist in Abhängigkeit der ermittelten Hindernisbreite und Hindernishöhe ein erstes Steuersignal erzeugbar, welches einer Lenkeinheit des Kraftfahrzeugs zur Veränderung eines Gierwinkels des Kraftfahrzeugs zuführbar ist.
Mittels des Bodenfreiheitsassistenten sind unter dem Kraftfahrzeug liegende Erhebungen bzw. Hindernisse auf der Fahrbahn während der Fahrt vorausschauend erfassbar. Somit kann beurteilt werden, ob die vorausschauend ermittelte Hindernishöhe ein sicheres Überfahren des Hindernisses ermöglicht.
Einem Aspekt der Erfindung liegt die Beobachtung zu Grunde, dass im Unterbodenbereich angeordnete Unterbodenkomponenten typischer Weise vom Fahrbahnbereich in vertikaler Richtung unterschiedlich beabstandet sind. Somit kann der Fall auftreten, dass ein sicheres Überfahren des Hindernisses selbst dann möglich ist, wenn die Hindernishöhe eine Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs, welche als vertikaler Abstand der tiefstgelegenen Unterbodenkomponente vom Fahrbahnbereich definiert ist, übersteigt. Insbesondere ist der vertikale Abstand zum Fahrbahnbereich typischer Weise im Bereich einer Radaufhängung und/oder im Bereich eines fahrzeugmittig angeordneten Differentialgehäuses starker eingeschränkt als in dazwischen liegenden Bereichen.
Andere tiefliegende Unterbodenkomponenten des Kraftfahrzeugs können beispielsweise als Ölwanne eines Getriebes oder eines Motors und/oder als Abgasanlage ausgebildet sein. Abhängig von der spezifischen Bauart des Kraftfahrzeugs existieren schneisenähnliche Bereiche, in denen die dort angeordneten Unterkomponenten einen größeren vertikalen Abstand zum Fahrbahnbereich aufweisen. Abhängig von der Hindernishöhe und der Hindernisbreite kann ein sicheres Überfahren des Hindernisses ermöglicht sein, warm die äußerer Abmessungen des Hindernisses die Abmessungen des schneisenähnlichen Bereichs nicht übersteigen. Beim Überfahren des Hindernisses passiert das Hindernis den schneisenähnlichen Bereich. Die dazu notwendigen Stelleingriffe zur entsprechenden Veränderung des Gierwinkels sind von der Auswerteeinheit des Bodenfreiheitsassistenten selbsttätig durchführbar.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Ausweichmanöver selbsttätig eingeleitet werden, falls die Hindernishöhe das sichere Überfahren nicht ermöglicht. Das Hindernis wird dann automatisch umfahren, um die Gefahr einer Kollision mit dem Kraftfahrzeug und insbesondere mit einer Unterbodenkomponente zumindest zu reduzieren.
Somit können kostspielige Schäden im Unterbodenbereich, welche von einem Aufsetzen des Kraftfahrzeugs verursacht sind, vermieden werden. Insbesondere ist die Gefahr einer Beschädigung der Ölwanne, welche zu einem unkontrollierten Ölverlust und damit zu Motor- und Umweltschäden führen, oder einer Beschädigung eines Differentialgetriebes somit zumindest reduziert. Auch kostspielige Beschädigungen einer Abgasanlage, welche edelmetallbeschichtete Komponenten wie Katalysatoren oder Partikelfilter umfasst, können so reduziert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einem Bodenfreiheitsassistenten und
2 schematisch das Kraftfahrzeug mit dem Bodenfreiheitsassistenten in Fahrzeuglängsrichtung.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Bodenfreiheitsassistenten 2, der eine Vielzahl von Sensoreinheiten 3 und eine Auswerteeinheit 4 umfasst. Die Auswerteeinheit 4 steht mit einer Lenkeinheit 5, mit einer Bremseinheit 6, mit einer fahrzeuginnenseitig angeordneten Ausgabeeinheit 7 und mit zumindest einem Aktor 8 eines höhenverstellbaren Fahrwerks 9 in einer Wirkverbindung, welche als drahtgebundene oder drahtlose Verbindung realisiert sein kann. Mittels erster Steuersignale S1 der Auswerteeinheit 4 ist die Lenkeinheit 5 zur Veränderung eines Gierwinkels des Kraftfahrzeugs ansteuerbar. Entsprechend sind zweite Steuersignale S2 der Bremseinheit 6 zuführbar, so dass von der Auswerteeinheit 4 Bremseingriffe selbsttätig durchführbar sind. Zum An- und/oder Absenken einer Fahrzeugkarosserie ist der Aktor 8 von der Auswerteeinheit 4 mittels dritter Steuersignale S3 ansteuerbar. Ferner ist die Auswerteeinheit 4 mit der Ausgabeeinheit 7 verbunden, so dass die Ausgabeeinheit 7 mittels vierter Steuersignale S4 zur Ausgabe eines Warnsignals ansteuerbar ist.
Zumindest eine der Sensoreinheiten 3 ist auf einen vor dem Kraftfahrzeug 1 liegenden Fahrbahnbereich F und eine weitere der Sensoreinheiten 3 ist auf einen rückwärtigen Fahrbahnbereich F gerichtet, so dass mittels der Sensoreinheiten 3 Erhebungen bzw. Hindernisse H frühzeitig bei Vorwärts- und bei Rückwärtsfahrt erfassbar sind.
Beispielsweise ist eine der Sensoreinheiten 3 im Bereich der vorderen Stoßfängereinheit und zumindest eine weitere Sensoreinheit 3 im Bereich der hinteren Stoßfängereinheit angeordnet. Es hat sich gezeigt, dass es in diesen Bereichen häufig zu Beschädigungen kommt, die insbesondere durch Erhebungen wie Bordsteine oder ähnliches verursacht sind. Beim Einparken in einen stirnseitig von einem Bordstein begrenzten Parkplatz kann dessen Höhe leicht von einem Fahrzeugführer unterschätzt werden. In Folge dessen kann es vorkommen, dass beim Einparken beispielsweise ein im Bereich der vorderen Stoßfängereinheit angeordneter Frontspoiler des Kraftfahrzeugs 1 aufsetzt und beschädigt wird.
Die Anordnung der Sensoreinheiten 3 ermöglicht es, Hindernisse H frühzeitig zu erkennen. Dabei werden von der Sensoreinheit 3 erfasste Umgebungsdaten U an eine Auswerteeinheit 4 gesendet, um eine Hindernishöhe D1 und eine Hindernisbreite in Fahrzeugquerrichtung zu ermitteln. Bei der Auswertung der Umfelddaten U wird ermittelt, ob die Hindernishöhe D1 eine kritische Höhe überschreitet, so dass ein sicheres Überfahren des Hindernisses H nicht sichergestellt werden kann. Dann wird zunächst von der Auswerteeinheit 4 eine Trajektorie des Kraftfahrzeugs 1 zum Umfahren des Hindernisses H vorausschauend bestimmt. Mittels des ersten Steuersignals S1 wird dann die Lenkeinheit 5 entsprechend angesteuert, um ein autonomes Ausweichmanover, bei dem das Hindernis H umfahren wird, einzuleiten, wobei zumindest der Gierwinkel des Kraftfahrzeugs 1 geändert wird.
Unterschreitet die Hindernishöhe D1 die kritische Höhe, so kann ein sicheres Überfahren des Hindernisses H ermöglicht sein. Insbesondere kann auch dann das sichere Überfahren des Hindernisses H ermöglicht sein, wenn die Hindernishöhe D1 größer als eine Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs 1 ist.
Im Folgenden sei die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs 1 als der vertikale Abstand einer tiefstgelegenen Unterbodenkomponente des Kraftfahrzeugs 1 vom Fahrbahnbereich F definiert. Beispielsweise ist die Bodenfreiheit durch den Abstand eines in 2 näher dargestellten Getriebegehäuses 1.1, einer in 2 gezeigten Radaufhängung 1.2, einer Ölwanne oder einer ebenfalls in 2 dargestellten Abgasanlage 1.3 vom Fahrbahnbereich F bestimmt.
Nicht alle im Unterbodenbereich angeordnete Unterbodenkomponenten weisen jedoch den gleichen vertikalen Abstand zum Fahrbahnbereich F auf. Es gibt schneisenähnliche Bereiche in denen die Unterbodenkomponenten einen größeren vertikalen Abstand zum Fahrbahnbereich F als die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs 1 aufweisen. Diese schneisenähnliche Bereiche erstrecken sich nicht über die gesamte Fahrzeugbreite, jedoch kann ein hinreichend schmales Hindernis H mit entsprechender geringer Hindernisbreite D2 den schneisenähnlichen Bereich beim Überfahren passieren, ohne mit einer Unterbodenkomponente zu kollidieren, wobei dieser Sachverhalt in 2 näher dargestellt ist.
Damit das Hindernis H beim Überfahren genau den schneisenähnlichen Bereich passiert, ist eine genaue Vorausberechnung der entsprechenden Trajektorie des Kraftfahrzeugs 1 und entsprechend präzise Lenkeingriffe notwendig. Die Auswerteeinheit 4 berechnet die Trajektorie des Kraftfahrzeugs 1 vorausschauend und steuert mittels der ersten Steuersignale S1 die Lenkeinheit 5 an, so dass Kollisionen beim Überfahren des Hindernisses H vermieden werden können.
In einem bevorzugtem Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung weist die Auswerteeinheit 4 zusätzlich eine Speichereinheit auf, in der Situationsklassen hinterlegt sind, welche eine Vielzahl von Gefahrensituationen und/oder die Art und/oder Beschaffenheit einer Vielzahl von Hindernissen H charakterisieren.
Bei der Auswertung der von den Sensoreinheiten 3 bereitgestellten Umfelddaten U wird zusätzlich eine Situationsanalyse durchgeführt. Hierzu kann insbesondere eine entsprechende Bildauswertesoftware in der Auswerteeinheit 4 implementiert sein. Dabei werden die Unfelddaten U bei der Auswertung mit den abgespeicherten Situationsklassen verglichen, um die vorliegende Situation und insbesondere eine gegenwärtige Gefährdung zu beurteilen. Die hinterlegten Situationsklassen entsprechen Standardsituationen, die typischer Weise im Straßenverkehr auftreten und eine adäquate Reaktion verlangen. Dabei werden sowohl statische Hindernisse H als auch bewegliche Hindernisse H charakterisiert.
So wird beispielsweise erkannt, ob es sich bei dem Hindernis H um ein unbedenkliches Hindernis H handelt, welches unabhängig von dessen Größe gefahrlos überfahren werden kann. Dies kann insbesondere bei beweglichen Hindernissen H gegeben sein, die aus Stoff, Kunststoff, Papier oder Kartonage bestehen. Eine Identifizierung solcher harmlosen Hindernisse H kann über eine Bildverarbeitung erfolgen, bei der das Bewegungsmuster des Hindernisses H ausgewertet wird. Beispielsweise kann anhand des Bewegungsmusters des Hindernisses H festgestellt werden, dass es sich um eine Plastiktüte, um einen im wesentlichen leeren Karton oder um einen Lappen handelt, der unabhängig von dessen äußeren Abmessungen gefahrlos überfahren werden kann.
Eine weitere typische Gefahrensituation ist ein auf den Fahrbahnbereich F springender Ball. Zwar ist ein solches Hindernis H hinsichtlich einer möglichen Beschädigung des Kraftfahrzeugs 1 eher unkritisch einzuschätzen, jedoch kann eine Gefährdung eines dem Ball nachfolgenden Kindes nicht ausgeschlossen werden. Wird eine solche Gefahrensituation anhand der Bildauswertung erkannt, so steuert die Auswerteeinheit 4 mittels des zweiten Steuersignals S2 die Bremseinheit 6 an, um einen Bremseingriff zur Verzögerung des Kraftfahrzeugs 1 selbsttätig einzuleiten.
Als weiteres Beispiel sei auf den häufig auftretenden Wildschaden verwiesen. Abhängig von der Größe des erkannten Tieres wird mittels der Situationsanalyse entschieden, ob ein Lenkeingriff zum ausweichen und/oder ein Bremseingriff autonom eingeleitet wird oder nicht.
Mittels der Situationsanalyse wird eine Vielzahl von Gefahrensituationen erkannt, so dass entsprechend situationsangepasst über einen Lenkeingriff und/oder einen Bremseingriff entschieden werden kann.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Fahrwerk 9 des Kraftfahrzeugs 1 höhenverstellbar ausgeführt und weist dazu zumindest einen Aktor 8 auf, mittels dessen eine Fahrzeugkarosserie anhebbar bzw. absenkbar ist. Dabei ist insbesondere bei Kraftfahrzeugen 1 mit Einzelradaufhängung die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs 1 veränderbar und somit auf die vorliegenden Fahrbahnkonditionen anpassbar. Der Aktor 8 ist vom Fahrzeugführer aktivierbar, um den Abstand der Fahrzeugkarosserie von dem Fahrbahnbereich F anzupassen. Alternativ oder zusätzlich ist dem Fahrwerk 9 von der Auswerteeinheit 4 das dritte Steuersignal S3 zuführbar, so dass insbesondere bei erkanntem Hindernis H die Bodenfreiheit D1 automatisch anpassbar ist.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Fahrwerk 9 zumindest eine Starrachse auf, deren vertikaler Abstand von Fahrbahnbereich F, abgesehen von einer Federwirkung vorhandener Reifenflanken, fixiert ist. Typischer Weise ist bei Kraftfahrzeugen 1 dieser Bauart, die insbesondere als Gelände- oder Nutzfahrzeuge ausgebildet sind, die Bodenfreiheit mittels des höhenverstellbaren Fahrwerks 9 nicht notwendigerweise anpassbar, da die Bodenfreiheit insbesondere von einer mit der Starrachse fest verbundenen Komponente, insbesondere einem Getriebegehäuse bestimmt sein kann. Mittels des Anhebens und Absenkens der Fahrzeugkarosserie ist jedoch ein Federweg des Fahrwerks 9 derart veränderbar, dass das Hindernis H bei hinreichend geringer Hindernishöhe D1 sicher überfahrbar ist.
Einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu Folge ist zumindest eine der Sensoreinheiten 3 bezüglich einer Fahrzeughochachse geneigt ausgerichtet, so dass der Fahrbereich F vor oder hinter dem Kraftfahrzeug 1 erfassbar ist. Dies ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Hindernissen H in Fahrtrichtung insbesondere auch beim Rückwärtseinparken, so dass Kollisionen im Unterbodenbereich vermeidbar sind.
So kann insbesondere das in 1 exemplarisch dargestellte Hindernis H, welches die Hindernishöhe D1 aufweist, rechtzeitig erkannt werden, woraufhin das höhenverstellbare Fahrwerk 9 des Kraftfahrzeugs 1 die Fahrzeugkarosserie des Kraftfahrzeugs 1 automatisch anhebt, um eine Kollision im Unterbodenbereich beim Überfahren des Hindernisses H zu vermeiden. Vorzugsweise wird die Fahrzeugkarosserie nach Überfahren des Hindernisses H wieder automatisch abgesenkt, um negative Auswirkungen auf die Fahrstabilität aufgrund des erhöhten Masseschwerpunkts zu reduzieren.
Aus der ermittelten Hindernishöhe D1 wird abgeschätzt, ob eine Kollisionsgefahr beim Überfahren des Hindernisses H besteht. Insbesondere wird dabei eine Sicherheitstoleranz berücksichtigt, die auch ein Nicken des Kraftfahrzeugs 1 bzw. ein Aus- oder Einfedern des Kraftfahrzeugs 1 beim Überfahren des Hindernisses H in Betracht zieht. Der zu berücksichtigende Sicherheitsabstand wird einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zu Folge als Funktion verschiedener Umfeld- und Fahrzeugzustandsgrößen berechnet. Dabei wird insbesondere ein Beladungszustand des Kraftfahrzeugs 1, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine Fahrbahnneigung berücksichtigt, damit ein Aufsetzen des Kraftfahrzeugs 1 auch im Fall, dass das Kraftfahrzeug 1 beim Überfahren des Hindernisses H eine die Bodenfreiheit beschränkende Federbewegung vollzieht, vermieden werden kann.
Ein Ein- oder Ausfedern bzw. ein Nicken des Kraftfahrzeugs 1 kann auch durch einen Beschleunigungs- oder Bremsvorgang verursacht werden. Ebenso kann ein Nicken des Kraftfahrzeugs 1 bei einem Schaltvorgang durch eine Kraftschlussunterbrechung verursacht werden, die aus einer Betätigung einer Kupplung resultiert.
Bei der Ermittlung der Bodenfreiheit kann insbesondere der Fall auftreten, dass die Hindernishöhe D1 zwar die kritische Höhe unterschreitet, jedoch aufgrund des Ein- oder Ausfederns des Kraftfahrzeugs eine Kollision beim Überfahren des Hindernisses H nicht ausgeschlossen werden kann.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird zusätzlich bei einem erkannten Hindernis H ein akustisches oder visuelles Warnsignal an den Fahrzeugführer ausgegeben. Dazu steht die Auswerteeinheit 4 mit einer Ausgabeeinheit 7, welche mittels vierter Steuersignale S4 angesteuert wird, in einer Wirkverbindung. Beispielsweise ist die Ausgabeeinheit 7 in einem Armaturenbrett oder einer Instrumententafel des Kraftfahrzeugs 1 integriert und weist zur Ausgabe des Warnsignals entsprechend Lautsprecher und/oder Kontrollleuchten auf. Insbesondere kann so der Fahrzeugführer frühzeitig vor Hindernissen H gewarnt werden, welche auch eine kritische Höhe überschreiten, so dass ein sicheres Überfahren auch bei Anheben der Fahrzeugkarosserie nicht mehr sichergestellt werden kann. Damit ist dem Fahrzeugführer die Möglichkeit gegeben, auf die Gefahrensituation adäquat zu reagieren und beispielsweise eine Bremsung oder ein Ausweichmanöver einzuleiten.
Der Bodenfreiheitsassistent 2 ist besonders dazu geeignet, Beschädigungen im Unterbodenbereich eines Nutzfahrzeugs oder eines Personenkraftfahrzeugs zu reduzieren.
2 zeigt das Kraftfahrzeug 1 in Längsrichtung, wobei sich auf dem Fahrbahnbereich F des Kraftfahrzeugs 1 ein Hindernis H befindet.
Das Hindernis H weist eine Hindernishöhe D1 auf, welche größer ist als eine durch die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs 1 vorgegebene Höhe, welche in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 2 von dem Getriebegehäuse 1.1, einer jeweiligen Radaufhängung 1.2 sowie von der Abgasanlage 1.3 des Kraftfahrzeugs 1 beschränkt ist.
Dadurch, dass mittels der Radaufhängung 1.2 und des Getriebegehäuses 1.1 ein schneisenähnlicher Bereich gebildet ist, kann das Hindernis H jedoch gefahrlos überfahren werden.
Wie hoch die Hindernishöhe D1 zum gefahrlosen Überfahren des Hindernisses H sein kann, ist abhängig von einer Hindernisbreite D2, da eine Kontur des schneisenähnlichen Bereichs nicht der rechteckigen Form des Hindernis H entspricht.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
1.1: Getriebegehäuse
1.2: Radaufhängung
1.3: Abgasanlage
2: Bodenfreiheitsassistent
3: Sensoreinheit
4: Auswerteeinheit
5: Lenkeinheit
6: Bremseinheit
7: Ausgabeeinheit
8: Aktor
9: Fahrwerk
S1: erstes Steuersignal
S2: zweites Steuersignal
S3: drittes Steuersignal
S4: viertes Steuersignal
D1: Hindernishöhe
D2: Hindernisbreite
F: Fahrbahnbereich
H: Hindernis
U: Umfelddaten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009040170 A1 [0006]

Claims

Bodenfreiheitsassistent (2) für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend zumindest eine Sensoreinheit (3), mittels derer Umfelddaten (U) erfassbar sind, welche zumindest einen vor und/oder hinter dem Kraftfahrzeug (1) liegenden Fahrbahnbereich (F) charakterisieren, wobei die Umfelddaten (U) einer Auswerteeinheit (4) zuführbar sind, mittels derer anhand einer Auswertung der Umfelddaten (U) ein Hindernis (H) bestimmbar und eine Hindernishöhe (D1) ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerteeinheit (4) eine Hindernisbreite (D2), welche in Fahrzeugquerrichtung verläuft, ermittelbar ist und dass mittels der Auswerteeinheit (4) in Abhängigkeit der ermittelten Hindernisbreite (D2) und Hindernishöhe (D1) ein erstes Steuersignal (S1) erzeugbar ist, welches einer Lenkeinheit (5) des Kraftfahrzeugs (1) zur Veränderung eines Gierwinkels des Kraftfahrzeugs (1) zuführbar ist.
Bodenfreiheitsassistent (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerteeinheit (4) ein zweites Steuersignal (S2) erzeugbar ist, welches einer Bremseinheit (6) zur Durchführung eines Bremseingriffs zuführbar ist.
Bodenfreiheitsassistent (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrwerk (9) des Kraftfahrzeugs (1) zumindest einen Aktor (8) aufweist, mittels dessen eine Fahrzeugkarosserie (9) anhebbar und/oder absenkbar ist und mittels der Auswerteeinheit (4) ein drittes Steuersignal (S3) erzeugbar ist, welches dem Aktor (8) zur Ansteuerung zuführbar ist.
Bodenfreiheitsassistent (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein akustisches und/oder optisches Warnsignal mittels einer Anzeigeeinheit (7) fahrzeuginnenseitig ausgebbar ist und mittels der Auswerteeinheit (4) ein viertes Steuersignal (S4) erzeugbar ist, welches der Anzeigeeinheit (7) zur Ansteuerung zuführbar ist.
Bodenfreiheitsassistent (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) eine Speichereinheit aufweist, in der Situationsklassen, welche eine Vielzahl von Gefahrensituationen und/oder die Art und/oder Beschaffenheit einer Vielzahl von Hindernissen (H) charakterisieren, abspeicherbar sind.
Verfahren zum Betrieb eines Bodenfreiheitsassistenten (2) für ein Kraftfahrzeug (1), wobei Umfelddaten (U), welche zumindest einen in Fahrtrichtung voraus liegenden Fahrbahnbereich (F) charakterisieren, erfasst und zur Bestimmung eines in Fahrtrichtung voraus liegenden Hindernisses (H) und zur Ermittlung einer Hindernishöhe (D1) ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hindernisbreite (D2), welche im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verläuft, ermittelt wird und in Abhängigkeit der Hindernishöhe (D1) und Hindernisbreite (D2) eine zum Um- und/oder Überfahren des Hindernisses (H) geeignete Trajektorie des Kraftfahrzeugs (1) bestimmt wird, wobei beim Um- und/oder Überfahren des Hindernisses (H) ein Gierwinkel des Kraftfahrzeugs (1) entsprechend der vorher bestimmten Trajektorie verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Hindernisses (H) eine Situationsanalyse durchgeführt wird, bei der die erfassten Umfelddaten (U) mit abgespeicherten Situationsklassen verglichen werden, um eine vorliegende Gefahrensituation und/oder die Art und/oder Beschaffenheit des Hindernisses (H) zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Hindernishöhe (D1), der Hindernisbreite (D2), der bestimmten Gefahrensituation und/oder der Art und/oder Beschaffenheit des bestimmten Hindernisses (H) ein Bremseingriff durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei erkanntem Hindernis (H) ein Warnsignal fahrzeuginnenseitig ausgegeben wird.
Kraftfahrzeug (1) mit einem Bodenfreiheitsassistenten (2) nach einem der vorherigen Ansprüche.