DE102012015444B4 - Method and device for controlling a protective device of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Ansteuerung eines Schutzmittels eines Fahrzeugs, wobei ein Sicherheitsstatus erfasst oder berechnet wird, welcher ein Gefährdungsmaß für das Fahrzeug oder für zumindest eine Person innerhalb oder in der Umgebung des Fahrzeugs darstellt, und wobei das Schutzmittel in Abhängigkeit von dem Sicherheitsstatus angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung eines elektrischen Bordnetzes des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Sicherheitsstatus eingestellt wird.Method for controlling a protective device of a vehicle, wherein a security status is detected or calculated, which represents a degree of risk for the vehicle or for at least one person inside or in the vicinity of the vehicle, and wherein the protective device is activated as a function of the security status, characterized that the power of an electrical system of the vehicle is set depending on the security status.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines Schutzmittels eines FahrzeugsThe invention relates to a method and a device for controlling a protective means of a vehicle
Durch die nachveröffentlichte
Auf einem anderen Gebiet beschreibt die
Auch die
Durch die gattungsbildende Druckschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Ansteuerung eines Schutzmittels eines Fahrzeugs anzugeben. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Ansteuerung eines Schutzmittels eines Fahrzeugs anzugeben.The invention is based on the object of specifying an improved method for controlling a protective device of a vehicle. The invention is also based on the object of specifying an improved device for controlling a protective means of a vehicle.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 9 gelöst. Die Merkmale der Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen.This object is achieved with regard to the method by the features of claim 1 and with regard to the device by the features of claim 9. The features of the subclaims characterize advantageous designs and developments.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung eines Schutzmittels eines Fahrzeugs umfasst folgende Schritte: Es wird ein Sicherheitsstatus erfasst oder berechnet. Der Sicherheitsstatus stellt ein Gefährdungsmaß für das Fahrzeug oder für zumindest eine Person innerhalb des Fahrzeugs oder in der Umgebung des Fahrzeugs dar. Das Schutzmittel wird in Abhängigkeit von dem Sicherheitsstatus angesteuert. Die Leistung eines elektrischen Bordnetzes des Fahrzeugs wird in Abhängigkeit von dem Sicherheitsstatus eingestellt.The method according to the invention for controlling a protective device of a vehicle comprises the following steps: A security status is recorded or calculated. The safety status represents a risk measure for the vehicle or for at least one person inside the vehicle or in the vicinity of the vehicle. The protective means is activated as a function of the safety status. The performance of an on-board electrical system of the vehicle is set as a function of the security status.
Das zumindest eine Schutzmittel dient dem Schutz der zumindest einen Person vor Verletzungen im Falle einer gefährlichen Situation oder eines Unfalls. Ein Beispiel für ein solches Schutzmittel ist ein reversibler Gurtstraffer, welcher mittels eines Elektromotors ein Gurtband eines Sicherheitsgurtssystems straffen kann, um somit für einen besseren Schutz der damit angegurteten Person in einer Gefahrensituation oder während eines Unfalls zu sorgen.The at least one protective means is used to protect the at least one person from injury in the event of a dangerous situation or an accident. An example of such a protective means is a reversible belt tensioner, which can tighten a belt strap of a seat belt system by means of an electric motor in order to provide better protection for the person wearing it in a dangerous situation or during an accident.
Eine Erfassung oder Berechnung des Sicherheitsstatus kann zum Beispiel erfolgen, indem eine Fahrdynamikbewertung mit bekannten Methoden durchgeführt wird. Hierfür kann beispielsweise eine erhöhte, vom normalen Fahrbetrieb abweichende Längs- oder Querbeschleunigung oder deren Gradient erfasst und bewertet werden. Ergibt die Fahrdynamikbewertung eine im Vergleich zum normalen Fahrbetrieb erhöhte Fahrdynamik, kann der Sicherheitsstatus ein im Vergleich zum normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs erhöhtes Gefährdungsmaß für das Fahrzeug oder für die zumindest eine Person darstellen. Wenn der Sicherheitsstatus einen vorher festgelegten oder in der aktuellen Situation berechneten Gefährdungsschwellenwert übersteigt, bei dessen Übersteigen von einer akuten Gefahr für das Fahrzeug oder die Person auszugehen ist, wird das Schutzmittel beispielsweise von einem Steuergerät in der Weise angesteuert, dass das Schutzmittel seine schützende Wirkung bereitstellt. Beispielsweise wird bei dem reversiblen Gurtstraffer der Elektromotor in der Weise angesteuert, dass er das Gurtband strafft, um die damit gesicherte Person fester an das Fahrzeug anzubinden, und sie somit besser zu schützen.The safety status can be recorded or calculated, for example, by carrying out a vehicle dynamics assessment using known methods. For this purpose, for example, an increased longitudinal or transverse acceleration that deviates from normal driving operation or its gradient can be recorded and evaluated. If the driving dynamics evaluation results in increased driving dynamics compared to normal driving operation, the safety status can represent an increased risk level for the vehicle or for the at least one person compared to normal driving operation of the vehicle. If the safety status exceeds a hazard threshold value that has been previously determined or is calculated in the current situation, and if it is exceeded, an acute danger for the vehicle or the person can be assumed, the protective device is activated, for example, by a control device in such a way that the protective device provides its protective effect . For example, in the case of the reversible belt tensioner, the electric motor is controlled in such a way that it tightens the belt strap in order to tie the person secured more firmly to the vehicle and thus better protect them.
Eine alternative oder ergänzende Fassung oder Berechnung des Sicherheitsstatus kann erfolgen, indem eine Reaktion des Insassen des Fahrzeugs erfasst oder bewertet wird. Die Reaktion des Insassen kann beispielsweise eine schnelle Lenkbewegung, ein schneller Wechsel zwischen Fahrpedalen etwa zum Beschleunigen oder Abbremsen des Fahrzeugs oder eine schnelle Betätigung der Bremseinrichtung des Fahrzeugs zum Abbremsen des Fahrzeugs sein.An alternative or additional version or calculation of the safety status can take place in that a reaction of the occupant of the vehicle is recorded or evaluated. The reaction of the occupant can, for example, be a quick steering movement, a quick change between accelerator pedals, for example to accelerate or brake of the vehicle or rapid actuation of the vehicle's braking device to brake the vehicle.
Eine alternative oder ergänzende Erfassung oder Berechnung des Sicherheitsstatus kann erfolgen, indem mittels einer Umgebungserfassung etwa auf eine Kollisionsgefahr mit einem in der Umgebung des Fahrzeugs befindlichen Objekt geschlossen wird. Zur Umgebungserfassung wird üblicherweise beispielsweise ein Radar- oder ein Kamerasystem eingesetzt.An alternative or supplementary detection or calculation of the security status can take place by inferring, for example, a risk of collision with an object located in the vicinity of the vehicle by means of a detection of the surroundings. A radar or camera system, for example, is usually used to capture the surroundings.
Die Person kann beispielsweise ein Fahrer oder ein weiterer Insasse innerhalb des Fahrzeugs sein oder auch ein in der Umgebung des Fahrzeugs befindlicher Fußgänger.The person can be, for example, a driver or another occupant inside the vehicle or also a pedestrian in the vicinity of the vehicle.
Werden mehrere Schutzsysteme des Fahrzeugs zeitnah angesteuert, kann dies durch Überlastung des Bordnetzes des Fahrzeugs etwa zu einem Einbrechen der Spannung des Bordnetzes und damit zu einer Reduzierung der Wirksamkeit der Schutzsysteme kommen. Dies gilt insbesondere für Schutzmittel, welche bei deren Ansteuerung eine elektrische Leistung benötigen, welche im Vergleich zur Leistungsfähigkeit des elektrischen Bordnetzes des Fahrzeugs nicht vernachlässigt werden kann. Ein Beispiel für ein solches Schutzmittel ist der reversible Gurtstraffer mit seinem anzusteuernden Elektromotor. Werden die Schutzsysteme zeitlich versetzt angesteuert, so kann dies dazu führen, dass die Wirkung eines Schutzsystems nicht zu der gewünschten Zeit bereit gestellt wird.If several protective systems of the vehicle are activated promptly, this can lead to a collapse in the voltage of the vehicle's electrical system due to overloading of the vehicle's electrical system and thus to a reduction in the effectiveness of the protective systems. This applies in particular to protective devices which, when they are activated, require electrical power that cannot be neglected in comparison to the performance of the vehicle's electrical system. An example of such a protective device is the reversible belt tensioner with its electric motor to be controlled. If the protection systems are triggered at a different time, this can lead to the effect of a protection system not being made available at the desired time.
Zur Verbesserung der Schutzwirkung des zumindest einen Schutzsystems wird vorgeschlagen, dass die Leistung des elektrischen Bordnetzes in Abhängigkeit von dem Sicherheitsstatus eingestellt wird, wodurch eine Anpassung der Leistung des elektrischen Bordnetzes an die erhöhte Leistungsanforderung durch das Ansteuern des zumindest einen Schutzmittels erfolgen kann. Das elektrische Bordnetz des Fahrzeugs speist das Schutzmittel zumindest wenn das Schutzmittel angesteuert wird.To improve the protective effect of the at least one protection system, it is proposed that the power of the on-board electrical system be set as a function of the safety status, whereby the power of the on-board electrical system can be adapted to the increased power requirement by controlling the at least one protection means. The on-board electrical system of the vehicle feeds the protective device at least when the protective device is activated.
In einer vorteilhaften Ausführung wird die Leistung des elektrischen Bordnetzes eingestellt bevor das Schutzmittel angesteuert wird. In einer Weiterbildung beträgt ein solcher zeitliche Vorlauf wenige Sekunden, insbesondere eine Sekunde oder weniger.In an advantageous embodiment, the power of the on-board electrical system is set before the protective means is activated. In a further development, such a lead time is a few seconds, in particular one second or less.
Als Leistung des elektrischen Bordnetzes des Fahrzeugs kann auch die maximal mögliche, also vom Bordnetz bereitstellbare, Leistung verstanden werden. Eine Einstellung, also etwa Erhöhung, der Leistung kann somit auch eine Einstellung, also etwa Erhöhung, der Leistungsfähigkeit sein. Die Einstellung der Leistung des Bordnetzes kann zeitgleich oder mit einem zeitlichen Vorlauf zur Ansteuerung des zumindest einen Schutzmittels erfolgen, so dass die von dem oder den Schutzmitteln bei der Ansteuerung benötigte elektrische Leistung rechtzeitig von dem Bordnetz zur Verfügung gestellt werden kann.The power of the on-board electrical system of the vehicle can also be understood as the maximum possible power, that is to say that can be provided by the on-board power supply. An adjustment, i.e. an increase in performance, can therefore also be an adjustment, i.e. an increase in performance. The power of the on-board network can be set at the same time or with a time lead to the activation of the at least one protective means, so that the electrical power required by the protective means (s) during activation can be made available in good time by the on-board network.
Eine erhöhte elektrische Leistungsanforderung kann sich sowohl durch das Ansteuern mehrerer Schutzmittel als auch durch das Ansteuern zumindest eines Schutzmittels mit erhöhter elektrischer Leistung zur Steigerung der Schutzwirkung ergeben. Beispielsweise kann der Elektromotor des reversiblen Gurtstraffers das Gurtband stärker straffen und damit eine bessere Schutzwirkung erzielen, wenn er etwa kurzzeitig mit einer höheren Spannung gespeist wird.An increased electrical power requirement can result from the activation of several protective means as well as from the activation of at least one protective means with increased electrical power to increase the protective effect. For example, the electric motor of the reversible seat belt tensioner can tighten the belt strap more and thus achieve a better protective effect if it is briefly fed with a higher voltage.
In einer Ausführung umfasst das Verfahren den zusätzlichen Schritt, dass bei der Erfassung oder Berechnung des Sicherheitsstatus die Bewertung der Fahrdynamik des Fahrzeugs oder die Reaktion der Person oder die Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs einbezogen wird.In one embodiment, the method includes the additional step that the assessment of the driving dynamics of the vehicle or the reaction of the person or the detection of the surroundings of the vehicle are included in the detection or calculation of the safety status.
In einer ergänzenden oder alternativen Ausführung wird die Leistung des Bordnetzes erhöht, wenn der Sicherheitsstatus den Gefährdungsschwellenwert übersteigt, bei dessen Übersteigen von einer akuten Gefahr für das Fahrzeug oder für die Person auszugehen ist. Der Gefährdungsschwellenwert kann vorbestimmt sein oder aktuell berechnet werden.In a supplementary or alternative embodiment, the performance of the on-board network is increased if the safety status exceeds the hazard threshold value, which, if exceeded, can be assumed to pose an acute risk to the vehicle or to the person. The hazard threshold value can be predetermined or can be calculated up-to-date.
In einer Weiterbildung wird die Leistung des Bordnetzes reduziert, wenn der Sicherheitsstatus einen Entwarnungsschwellenwert unterschreitet, bei dessen Unterschreitung von keiner akuten Gefahr für das Fahrzeug oder für die Person auszugehen ist. Der EntWarnungsschwellenwert kann vorbestimmt sein oder aktuell berechnet werden.In a further development, the power of the on-board network is reduced when the security status falls below an all-clear threshold value, below which no acute danger for the vehicle or for the person can be assumed. The unwarning threshold value can be predetermined or can be calculated currently.
In einer ergänzenden oder alternativen Weiterbildung wird die Leistung des Bordnetzes reduziert, wenn seit der Erhöhung der Leistung des Bordnetzes oder seit einem erfassten Unfall des Fahrzeugs eine vorbestimmte Zeitdauer vergangen ist. Somit können möglicherweise unverwünschte Folgen der Leistungserhöhung reduziert oder vermieden werden. Eine mögliche Folge wäre etwa eine Beschädigung einer ebenfalls vom Bordnetz gespeisten Komponente durch eine länger andauernde Erhöhung der Spannung des Bordnetzes. Die vorbestimmte Zeitdauer ist bevorzugt kleiner als eine Minute. In einer besonders bevorzugten Ausführung beträgt die vorbestimmte Zeitdauer weniger als 20 Sekunden. Für den Fall eines Unfalls kann die vorbestimmte Zeitdauer bis auf 0 Sekunden reduziert werden.In a supplementary or alternative development, the power of the on-board network is reduced if a predetermined period of time has passed since the increase in the power of the on-board network or since a detected vehicle accident. In this way, undesirable consequences of the increase in performance can possibly be reduced or avoided. One possible consequence would be, for example, damage to a component that is also fed by the vehicle electrical system due to a prolonged increase in the voltage of the vehicle electrical system. The predetermined period of time is preferably less than one minute. In a particularly preferred embodiment, the predetermined period of time is less than 20 seconds. In the event of an accident, the predetermined period of time can be reduced to 0 seconds.
In einer speziellen Ausführung wird zur Erhöhung der Leistung des elektrischen Bordnetzes die Leistung eines das Bordnetz speisenden Generators erhöht, und zur Reduzierung der Leistung des Bordnetzes die Leistung des Generators reduziert. Auf diese Weise kann die Leistung des Bordnetzes auf einfache Weise eingestellt und der aktuellen, durch die Ansteuerung des zumindest einen Schutzmittels bedingten Leistungsanforderung angepasst werden.In a special embodiment, the power of a generator feeding the on-board power supply is increased to increase the power of the on-board power supply, and the power of the generator is reduced to reduce the power of the on-board power supply. In this way, the power of the vehicle electrical system can be set in a simple manner and adapted to the current power requirement caused by the activation of the at least one protective means.
In einer Ausführungsform wird die Leistung des Bordnetzes erhöht, indem die Spannung des Bordnetzes erhöht wird. In einer speziellen Ausführung wird dabei die Spannung von 12 V auf 14 V erhöht.In one embodiment, the power of the vehicle electrical system is increased by increasing the voltage of the vehicle electrical system. In a special version, the voltage is increased from 12 V to 14 V.
In einer ergänzenden oder alternativen Ausführungsform wird die Leistung des Bordnetzes erhöht, indem die Grenze für einen durch das Bordnetz zur Verfügung gestellten maximalen Strom heraufgesetzt wird. Auf diese Weise ist eine wirksame Erhöhung der Leistung des Bordnetzes möglich. In einer speziellen Ausführung wird die Grenze für einen durch das Bordnetz zur Verfügung gestellten maximalen Strom um den Betrag heraufgesetzt, welcher aufgrund der in Abhängigkeit von dem Sicherheitsstatus erfolgenden Ansteuerung eines oder mehrerer Schutzmittel zusätzlich von dem Bordnetz benötigt wird oder werden wird.In a supplementary or alternative embodiment, the power of the vehicle electrical system is increased by increasing the limit for a maximum current made available by the vehicle electrical system. In this way, an effective increase in the performance of the electrical system is possible. In a special embodiment, the limit for a maximum current made available by the on-board network is increased by the amount that is or will be additionally required by the on-board network due to the activation of one or more protective means taking place depending on the security status.
Die vorgeschlagene Vorrichtung zur Ansteuerung des Schutzmittels des Fahrzeugs ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestaltet. Die Vorrichtung umfasst hierfür sowohl ein etwa aus dem oben gewürdigten Stand der Technik bekanntes Bewertungsmittel zur Bewertung des Sicherheitsstatus, als auch ein etwa aus dem oben gewürdigten Stand der Technik bekanntes Einstellmittel zum Einstellen der Leistung des elektrischen Bordnetzes, wobei das Bewertungsmittel und das Einstellmittel miteinander in Wirkverbindung treten können. Dies erlaubt, dass die Leistung des elektrischen Bordnetzes des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Sicherheitsstatus mittels der Vorrichtung eingestellt werden kann. In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Vorrichtung weiterhin ein Steuergerät zur Verarbeitung elektrischer Signale oder zur Ansteuerung des Schutzmittels.The proposed device for controlling the protective means of the vehicle is designed to carry out the method according to the invention. For this purpose, the device comprises both an evaluation means known from the prior art recognized above for evaluating the security status, as well as an adjustment means known from the prior art recognized above for setting the power of the on-board electrical system, the evaluation means and the setting means in each other Can enter into operative connection. This allows the power of the vehicle's electrical system to be set as a function of the safety status by means of the device. In an advantageous development, the device furthermore comprises a control device for processing electrical signals or for controlling the protective means.
In einer Ausführung umfasst die Vorrichtung zusätzlich das Schutzmittel. Hierdurch ist die durch das Schutzmittel bei dessen Ansteuerung benötigte Leistung vorbekannt und vorgegeben, wodurch die Leistung des elektrischen Bordnetzes in Abhängigkeit von dem Sicherheitsstatus besser eingestellt werden kann.In one embodiment, the device additionally comprises the protective means. As a result, the power required by the protective means when it is activated is known and specified in advance, as a result of which the power of the on-board electrical system can be better adjusted as a function of the safety status.
In einer Weiterbildung umfasst das Schutzmittel einen Elektromagneten oder einen Elektromotor, welcher bei der Ansteuerung des Schutzmittels von dem elektrischen Bordnetz gespeist wird. Der Elektromagnet oder der Elektromotor lässt sich insbesondere für reversible Personenschutzmittel vorteilhaft einsetzen, da eine wiederholte Verwendung möglich ist.In one development, the protective means comprises an electromagnet or an electric motor, which is fed by the on-board electrical system when the protective means is activated. The electromagnet or the electric motor can be used advantageously in particular for reversible personal protection means, since repeated use is possible.
In einer ergänzenden oder alternativen Ausführung ist das Schutzmittel ein irreversibles Personenschutzmittel oder ein reversibles Personenschutzmittel oder eine Komponente eines Lenksystems oder eine Komponente eines Bremssystems. Ein Beispiel für ein irreversibles Personenschutzmittel ist etwa ein Airbag oder ein pyrotechnischer Gurtstraffer. Ein reversibles Personenschutzmittel kann bei wiederholter Ansteuerung wiederholt seine Schutzwirkung entfalten, wie dies beispielsweise bei dem reversiblen Gurtstraffer oder einer elektrisch verstellbaren Sitzkomponente der Fall ist.In a supplementary or alternative embodiment, the protective device is an irreversible personal protection device or a reversible personal protection device or a component of a steering system or a component of a braking system. An example of an irreversible personal protection device is an airbag or a pyrotechnic belt tensioner. A reversible personal protection device can repeatedly develop its protective effect upon repeated activation, as is the case, for example, with the reversible belt tensioner or an electrically adjustable seat component.
Ein Beispiel für die Komponente des Lenksystems oder die Komponente des Bremssystems ist eine Hydraulikpumpe, welche eine Komponente eines Fahrstabilitätssystems ist. Das Fahrstabilitätssystem kann in Abhängigkeit der Fahrdynamik des Fahrzeugs gezielt einzelne Räder des Fahrzeugs abbremsen, wodurch sowohl eine bremsende, als auch eine lenkende Wirkung erzielt wird. Das Fahrstabilitätssystem kann einer unkontrollierten Fahrdynamik des Fahrzeugs, also etwa einem Schleudern, entgegenwirken. Mittels der Hydraulikpumpe wird ein zum Abbremsen des jeweiligen Rades benötigter Bremsdruck aufgebaut. Durch Erhöhung der Leistung des Bordnetzes kann die Hydraulikpumpe einen höheren Bremsdruck aufbauen, wodurch die mögliche Bremswirkung gesteigert werden kann.An example of the component of the steering system or the component of the braking system is a hydraulic pump, which is a component of a driving stability system. The driving stability system can, depending on the driving dynamics of the vehicle, brake individual wheels of the vehicle in a targeted manner, thereby achieving both a braking and a steering effect. The driving stability system can counteract uncontrolled driving dynamics of the vehicle, such as skidding. The brake pressure required to brake the respective wheel is built up by means of the hydraulic pump. By increasing the power of the on-board network, the hydraulic pump can build up a higher brake pressure, which can increase the possible braking effect.
Ein Beispiel für die Komponente eines Bremssystems ist eine vom Bordnetz speisbare Pumpenvorrichtung eines autonomen Bremssystems, welches einen Bremsvorgang des Fahrzeugs etwa auf Basis einer Abstandsmessung selbsttätig durchführt oder zumindest selbsttätig initiiert. Ein selbsttätiges Initiieren kann etwa durch eine Teilbremsung oder auch durch eine an den Fahrer gerichtete Warnung erfolgen. Mittels der Pumpvorrichtung wird ein zum Abbremsen des Fahrzeugs benötigter Bremsdruck aufgebaut. Die Abstandsmessung erfolgt beispielsweise mittels eines Radarsystems, welches einen Abstand des Fahrzeugs zu einem in der Umgebung des Fahrzeugs befindlichen Objektes ermittelt. Bei Unterschreitung eines vorbestimmten oder - etwa unter Berücksichtigung der Differenzgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Objekt - berechneten Mindestabstands zwischen Fahrzeug und Objekt wird von einem erhöhten Gefährdungsmaß ausgegangen und die Erfassung oder Berechnung des Sicherheitsstatus ergibt dadurch einen den Gefährdungsschwellenwert übersteigenden Wert. Durch Erhöhung der Leistung des Bordnetzes kann die Pumpvorrichtung einen höheren Bremsdruck aufbauen, wodurch die mögliche Bremswirkung gesteigert werden kann. In einem Ausführungsbeispiel wird bei der Erhöhung der Leistung des Bordnetzes die Spannung des Bordnetzes von 12 V auf 14 V erhöht.An example of the component of a brake system is a pump device of an autonomous brake system that can be fed by the vehicle electrical system and that automatically carries out or at least automatically initiates a braking process of the vehicle, for example based on a distance measurement. Automatic initiation can take place, for example, through partial braking or also through a warning directed to the driver. A brake pressure required to brake the vehicle is built up by means of the pump device. The distance is measured, for example, by means of a radar system which determines a distance between the vehicle and an object in the vicinity of the vehicle. If the distance between the vehicle and the object falls below a predetermined or - for example taking into account the differential speed between vehicle and object - calculated minimum distance, an increased degree of risk is assumed and the detection or calculation of the safety status results in a value that exceeds the risk threshold. By increasing the power of the electrical system, the pumping device can build up a higher brake pressure, whereby the possible braking effect can be increased. In one embodiment, the voltage of the vehicle electrical system is increased from 12 V to 14 V when the power of the vehicle electrical system is increased.
Die vorliegende Erfindung wird in exemplarischer Weise in einem beispielhaften Ausführungsbeispiel beschrieben.The present invention is described in an exemplary manner in an exemplary embodiment.
Ein Fahrzeug fährt zunächst in normalem Fahrbetrieb auf einer Strasse. Ein Fahrer des Fahrzeugs weicht einem vor dem Fahrzeug auftauchenden Hindernis abrupt aus. Hierdurch gerät das Fahrzeug in einen instabilen Fahrzustand, es schleudert. Das Fahrzeug ist mit einer Vorrichtung ausgerüstet, welche ein Bewertungsmittel zur Bewertung eines Sicherheitsstatus und ein Einstellmittel zum Einstellen der Leistung eines elektrischen Bordnetzes umfasst. Das Bewertungsmittel steht in Wirkverbindung mit mehreren Sensoren, von denen ein erster Sensor die Fahrdynamik des Fahrzeugs, ein zweiter Sensor die Lenkbewegung des Fahrers und ein dritter Sensor Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs erfassen. Der erste Sensor erfasst die Schleuderbewegung des Fahrzeugs, der zweite Sensor die von einem normalen Fahrbetrieb abweichende schnelle Lenkbewegung des Fahrers und der dritte Sensor das Kollisionsobjekt. Auf Basis der Informationen der Sensoren berechnet das Bewertungsmittel einen aktuellen Sicherheitsstatus, welcher einen vorbestimmten Gefährdungsschwellenwert übersteigt, bei dessen Übersteigen von einer akuten Gefahr für das Fahrzeug oder für den Fahrer auszugehen ist. Weil der Sicherheitsstatus den Gefährdungsschwellenwert übersteigt, wird mittels des Einstellmittels die Leistung eines elektrischen Bordnetzes des Fahrzeugs erhöht, indem die Spannung des Bordnetzes erhöht wird.A vehicle initially drives on a road in normal driving mode. A driver of the vehicle abruptly avoids an obstacle appearing in front of the vehicle. This puts the vehicle in an unstable driving condition and skids. The vehicle is equipped with a device which comprises an evaluation means for evaluating a safety status and a setting means for setting the power of an on-board electrical system. The evaluation means is in operative connection with several sensors, of which a first sensor detects the driving dynamics of the vehicle, a second sensor detects the steering movement of the driver and a third sensor detects objects in the vicinity of the vehicle. The first sensor detects the skidding movement of the vehicle, the second sensor detects the driver's rapid steering movement, which deviates from normal driving, and the third sensor detects the collision object. On the basis of the information from the sensors, the evaluation means calculates a current safety status, which exceeds a predetermined risk threshold value, which, if exceeded, is to assume an acute danger for the vehicle or for the driver. Because the safety status exceeds the hazard threshold, the setting means are used to increase the power of an electrical system of the vehicle by increasing the voltage of the vehicle's electrical system.
Ebenfalls weil der Sicherheitsstatus den Gefährdungsschwellenwert übersteigt, wird im Anschluss an die Erhöhung der Bordnetzleistung ein dem Fahrer zugeordneter reversibler Gurtstraffer und alle elektrischen Fensterheber zum Schließen zuvor geöffneter Fensterscheiben angesteuert. Kurz darauf ist der Fahrer durch den straff anliegenden Sicherheitsgurt und die nun geschlossenen Fensterscheiben vorteilhaft im Falle einer möglichen Kollision des Fahrzeugs mit dem Kollisionsobjekt geschützt. Im weiteren Verlauf streift das Fahrzeug das Kollisionsobjekt, das Fahrzeug ist aber weiterhin fahrtüchtig. Nach dem Ablauf einer vorbestimmen Zeitdauer von fünfzehn Sekunden seit Erhöhung der Leistung des Bordnetzes wird die Leistung des Bordnetzes auf den ursprünglichen, vor Überschreitung des Gefährdungsschwellenwertes bestehenden Wert reduziert. Hierdurch werden mögliche Überspannungsschäden von zusätzlich zu den Schutzmitteln an das Bordnetz angeschlossenen Verbrauchern reduziert oder vermieden. Also because the safety status exceeds the hazard threshold, a reversible belt tensioner assigned to the driver and all electric window lifters for closing previously opened window panes are activated following the increase in the on-board power supply. Shortly thereafter, the driver is advantageously protected by the tightly fitting seat belt and the now closed window panes in the event of a possible collision of the vehicle with the collision object. The vehicle then brushes against the collision object, but the vehicle is still roadworthy. After a predetermined period of time of fifteen seconds has elapsed since the power of the on-board network has been increased, the power of the on-board network is reduced to the original value that existed before the hazard threshold was exceeded. This reduces or prevents possible overvoltage damage to consumers connected to the on-board network in addition to the protective means.
In anderen Worten kann die Erfindung wie folgt dargestellt werden: In Gefahrensituationen können bei damit ausgerüsteten Fahrzeugen reversible Aktuatoren für Sicherheitssysteme (PRE-SAFE-Aktuatoren) oder eine Pumpe einer elektronischen Fahrdynamikregelung (ESP-System) angesteuert werden, wodurch sehr hohe Belastungen des elektrischen Bordnetzes auftreten können. Dies kann zu Spannungseinbrüchen führen und dies wiederum etwa zu einer reduzierten Drehzahl der Pumpe, insbesondere einer Hydraulikpumpe, des ESP-Systems, verbunden mit einer reduzierten Druckaufbaudynamik. Damit sinkt die maximal mögliche Regelperformance des ESP-Systems.In other words, the invention can be represented as follows: In dangerous situations, reversible actuators for safety systems (PRE-SAFE actuators) or a pump for an electronic vehicle dynamics control (ESP system) can be activated in vehicles equipped with them, which puts very high loads on the electrical system may occur. This can lead to voltage drops and this in turn, for example, to a reduced speed of the pump, in particular a hydraulic pump, of the ESP system, combined with reduced pressure build-up dynamics. This reduces the maximum possible control performance of the ESP system.
Bekannt ist, dass beispielsweise die PRE-SAFE-Aktuatoren je nach zeitlicher Kritikalität gestaffelt angesteuert werden, um das Bordnetz zu entlasten, was zu einer verzögerten Ansteuerung einzelner PRE-SAFE-Aktuatoren führt.It is known that, for example, the PRE-SAFE actuators are activated in stages, depending on the criticality in terms of time, in order to relieve the on-board electrical system, which leads to a delayed activation of individual PRE-SAFE actuators.
Eine ebenfalls bekannte Begrenzung der Pumpendrehzahl der ESP-Hydraulikpumpe auf einen Wert, der bei etwa 12 Volt Bordnetzspannung zuverlässig erreicht werden kann, sorgt für eine reproduzierbare ESP-Regelperformance, beschränkt jedoch die Leistung der ESP-Hydraulikpumpe.Another known limitation of the pump speed of the ESP hydraulic pump to a value that can be reliably achieved at around 12 volts on-board electrical system voltage ensures reproducible ESP control performance, but limits the performance of the ESP hydraulic pump.
Erfindungsgemäß vorgeschlagen wird eine aktive Erhöhung der Bordnetzperformance in Gefahrensituationen. Eine Gefahrensituation kann beispielsweise anhand einer Auswertung einer oder mehrerer der folgenden Parameter erkannt werden:
- - Fahrdynamikbewertung, welche etwa hohe Längs- oder Querbeschleunigungen, schnelle Lenkbewegungen oder einen schnellen Fahrpedalwechsel für Gas oder Bremse berücksichtigt.
- - Umgebungserfassung, etwa durch Radar oder Kamera, zur Erkennung einer Kollisionsgefahr.
- - Driving dynamics evaluation, which takes into account, for example, high longitudinal or transverse accelerations, rapid steering movements or a quick accelerator pedal change for gas or brakes.
- - Detection of the surroundings, for example by radar or camera, to detect a risk of collision.
In Gefahrensituationen wird dann die Generatorleistung oder die Bordnetzspannung erhöht.In dangerous situations, the generator output or the on-board electrical system voltage is increased.
Durch die aktive Erhöhung der Generatorleistung oder der Bordnetzspannung kann eine verbesserte Performance aktiver und passiver Sicherheitseinrichtungen, wie etwa des ESP-Systems oder der PRE-SAFE-Aktuatoren, erreicht werden.By actively increasing the generator output or the on-board electrical system voltage, the performance of active and passive safety devices, such as the ESP system or the PRE-SAFE actuators, can be improved.
Bei autonomen Bremsungen, insbesondere bei autonomen Vollbremsungen, hat die Druckaufbaudynamik des Bremsregelsystems einen gravierenden Einfluss auf den Verzögerungsaufbau und damit auf den realisierbaren Geschwindigkeitsabbau vor dem potentiellen Crash. Wenn man also eine Gefahrensituation rechtzeitig erkennt, beispielsweise durch eine Abstandswarnung eines Radarsystems, ist es vorteilhaft, die Bordspannung etwa von 12 V auf 14 V zu erhöhen, damit der Pumpenmotor im Bremsregelsystem schneller läuft, und die Druckaufbaudynamik somit erhöht wird. Der autonome Druckaufbau und damit der Verzögerungsaufbau erfolgen dadurch schneller. Als weiterer Aspekt kann durch die erhöhte Bordnetzspannung mit einer kleineren Pumpe die Pumpenleistung einer größeren Pumpe, welche bei 12V betrieben wird, erreicht werden. Hierdurch kann mit geringerem Aufwand die gleiche oder sogar eine bessere Leistung erzielt werden.In the case of autonomous braking, in particular in the case of autonomous full braking, the pressure build-up dynamics of the brake control system has a serious influence on the build-up of deceleration and thus on the realizable speed reduction before the potential crash. So if you recognize a dangerous situation in good time, for example through a distance warning from a radar system, it is advantageous to increase the on-board voltage from around 12 V to 14 V so that the pump motor in the brake control system runs faster and the pressure build-up dynamics are increased. The autonomous pressure build-up and thus the build-up of deceleration take place more quickly. As a further aspect, the increased on-board electrical system voltage with a smaller pump enables the pump output of a larger pump, which is operated at 12V, to be achieved. As a result, the same or even better performance can be achieved with less effort.
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