DE102012110082A1

DE102012110082A1 - Verfahren zum Steuern von Sicherheitseinrichtungen eines Kraftfahrzeugs im Falle einer Böschungsfahrt

Info

Publication number: DE102012110082A1
Application number: DE201210110082
Authority: DE
Inventors: Manfred Kraetschmer; Holger Faisst
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2014-04-24

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Steuern von Sicherheitseinrichtungen eines Kraftfahrzeugs im Falle einer Böschungsfahrt vorgestellt, wobei mittels zumindest eines Sensors das Vorliegen sowie ein Gefährdungsmaß für die Böschungsfahrt ermittelt und bereits ab Überschreitung eines vorgegebenen Gefährdungsmaßes der Böschungsfahrt die Steuerung der Sicherheitseinrichtungen angepasst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern von Sicherheitseinrichtungen eines Kraftfahrzeugs im Falle einer Böschungsfahrt.
Herkömmliche Verfahren zum Steuern von Sicherheitseinrichtungen eines Kraftfahrzeugs, insbesondere passiver Sicherheitseinrichtungen betrachten Front-, Heck- oder Seitenaufprallereignisse und das Überschreiten jeweils vorgegebener Kriterien für die Auslösung jeweils vorgesehener Sicherheitseinrichtungen. Dabei werden bei einem Frontaufprall üblicher Weise die Frontairbags gezündet, die Seitenairbags jedoch nicht, da diese bei einem Frontunfall keinen zusätzlichen Schutz bieten würden. Im Falle eines Seitencrashs werden die Seitenairbags, also beispielsweise auch Fenster- oder sogenannte Curtain-Airbags, also die Fensterscheibe vorhangartig abdeckende Airbags gezündet.
Zudem sind zumindest für bauhohe Fahrzeuge Sensoren zum Erkennen eines Überschlags (Roll-Over) und der Auslösung von Sicherheitseinrichtungen bekannt.
Für solche Unfalltypen sind aufgrund der vorgegebenen Crashtests ausgereifte Verfahren zur Steuerung vorhanden.
Es gibt jedoch im realen Straßenverkehr eine Vielzahl weiterer gefährlicher Verkehrssituationen, welche teils nicht die Auslösekriterien für die klassischen Crasharten erreichen, dennoch die Insassen erheblich gefährden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zum Steuern von Sicherheitseinrichtungen eines Kraftfahrzeugs anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind. Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der Figuren näher erläutert.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass die Böschungsfahrt als eine besondere Gefahrensituation erkannt und eine Anpassung der Steuerung vorgenommen wird.
So ist eine der häufigsten Ursachen für schwere und tödliche Verkehrsunfälle auf Landstraßen das Abkommen des Fahrzeugs von der Fahrbahn. Oft fährt dabei das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit auf einer Böschung auf- oder abwärts, d.h. auf einer aus Fahrzeugsicht seitlich geneigten Fläche. Oberkörper und Kopf des Fahrzeuginsassen werden dabei seitlich verlagert. Kommt es während der Böschungsfahrt oder kurz nach Erreichen des Grundes der Böschung zu einem Frontcrash, sind die Insassenverletzungswerte verglichen mit einem Labor-Frontcrash mit vergleichbarer Aufprallgeschwindigkeit signifikant höher. Der Grund dafür ist, dass die Fahrzeuginsassen aufgrund ihrer seitlichen Verlagerung weder von Gurten noch durch aktivierte Airbags optimal zurückgehalten werden können. Es greifen die Algorithmen für den Überschlag oder Seitenaufprall nämlich noch nicht ein, da deren Kriterien nicht erreicht werden.
Während einer Böschungsfahrt ist auch das Risiko für einen Fahrzeugüberschlag signifikant erhöht. Insbesondere der natürliche Impuls des Fahrers, auf einer abfallenden Böschungsfahrt schnell wieder zurück (hoch) auf die Fahrbahn zu lenken, kann zu einem Fahrzeugüberschlag führen.
Indem jedoch mit Überschreitung eines vorgegebenen Gefährdungsmaßes der Böschungsfahrt die Steuerung der Sicherheitseinrichtungen angepasst wird, kann die Gefährdung deutlich reduziert werden.
Dazu wird mittels zumindest eines Sensors das Vorliegen einer Böschungsfahrt sowie ein Gefährdungsmaß für die Böschungsfahrt ermittelt.
Kritische Böschungsfahrten weisen als Bedingung eine Mindestfahrzeuglängsgeschwindigkeit (v > v0) auf.
Mit einer Vielzahl bekannter Methoden kann die absolute Orientierung des Fahrzeugs ermittelt werden, insbesondere in (Pitch- und) Roll-Richtung (Euler-Winkel), unter anderem aus den Fahrwerksensoren, Drehratensensoren oder Lateralbeschleunigungssensoren oder eine Kombination von den Signalen dieser Sensoren.
So kann zudem aus den Drehratensignalen durch Integration der Drehwinkel annähernd ermittelt werden. Alternativ kann der Gravitationsanteil am Querbeschleunigungs-Signal zur Bestimmung des Neigungswinkels herangezogen werden, also sin(Wankwinkel) = (ay + yaw·vx)/g)
Auch die Reduktion des Gravitationsanteils am Vertikalbeschleunigungs-Signal kann erkannt werden oder aus Radfederwegsignalen bei bekannter Schwerpunktshöhe der Neigungswinkel abgeschätzt werden.
Zudem kann über die Umfeldsensorik, also bspw. eine Kamera Rollrate sowie Rollwinkel aus der Horizont-Erkennung bzw. aus dem optischen Fluss erkannt werden.
Lane Keeping bzw. Lane Departure Warning Systeme können mit der Erkennung des Verlassens der Fahrbahn eine anschließende Böschungsfahrt zusätzlich plausibilisieren.
Eine GPS-basiert ermittelte Fahrzeugposition verknüpft mit topologischem Kartenmaterial bietet zudem die Möglichkeit, Information bzgl. Verlassens der Straße sowie über die seitliche Bodenneigung zu gewinnen.
Das Gefährdungsmaß für die Böschungsfahrt wird daher zumindest auf Grundlage des Neigungswinkels der Böschung, vorzugsweise aber unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder Lenkwinkels und/oder Hindernissen in der Fahrzeugumgebung und/oder den weiteren bereits genannten Signalen ermittelt.
Für eine erste Gruppe von passiven Sicherheitseinrichtungen werden die Auslösealgorihmen ab Überschreitung des vorgegebenen Gefährdungsmaßes empfindlicher ausgelegt, d.h. bspw. die Auslöseschwellen reduziert oder die Gewichte, mit denen solche Signale in eine Gesamtentscheidung eingehen erhöht bis hin zu der Situation, dass unmittelbar eine Auslösung eingeleitet wird. So werden vorzugsweise bei einem Ausführungsbeispiel ab Überschreitung eines vorgegebenen Gefährdungsmaßes der Böschungsfahrt reversible passive Sicherheitseinrichtungen, insbesondere Gurtstraffer unmittelbar ausgelöst. Diese Gurtstraffer sind vorzugsweise so ausgelegt, dass sowohl das hohe Kraftniveau als auch die Länge des möglichen Gurteinzugs es erlauben, Insassen aus Out-of-Position Situationen wieder optimal zu positionieren.
Ebenso kann ab Überschreitung eines vorgegebenen Gefährdungsmaßes der Böschungsfahrt eine automatische Geschwindigkeitsreduzierung ausgelöst, insbesondere die Motordrehzahl reduziert und/oder eine vorgegebene Bremskraft angelegt werden, wobei bspw. der Fahrer durch sein Eingreifen dies aufheben kann.
Bei einer zweiten Gruppe von passiven Sicherheitseinrichtungen werden die Auslösealgorihmen ab Überschreitung des vorgegebenen Gefährdungsmaßes hingegen unempfindlicher ausgelegt. So ist hinsichtlich der Auslösung von Fußgängerschutzeinrichtungen oder Frontaufprallairbags eher eine solche Desensibilisierung denkbar, während Algorithmen für seitliche Schutzeinrichtungen eher früher ausgelöst werden sollten.
Bei Vorliegen einer auf einen Unfall deutenden Beschleunigung in Längsrichtung des Fahrzeugs und einer Überschreitung des Gefährdungsmaßes der Böschungsfahrt werden beispielsweise zumindest auf der hangabwärts geneigten Seite des Fahrzeugs Fenster- und/oder Seitenairbags und/oder Curtain-Airbags ausgelöst, selbst wenn die Schwellen für einen Seitencrash oder Roll-Over nie erreicht würden.
Der jeweilige Grad der Anpassung der Steuerung richtet sich dabei vorzugsweise auch nach einer Verknüpfung von dem Gefährdungsgrad, also bspw. der Höhe des Böschungswinkels, der Freiraumbewertung (ist der Rand der Straße bewaldet oder frei, wie viel Auslaufstrecke ist in momentaner Fahrtrichtung vorhanden) als auch der Fahrerzustandsbewertung (Fahrer greift aktiv ein oder verhält sich passiv, Schwächeanfall), der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit, Fahrstabilität oder auch der Aktivität der Fahrdynamikregelsysteme.

Claims

Verfahren zum Steuern von Sicherheitseinrichtungen eines Kraftfahrzeugs im Falle einer Böschungsfahrt, wobei mittels zumindest eines Sensors das Vorliegen sowie ein Gefährdungsmaß für die Böschungsfahrt ermittelt und bereits ab Überschreitung eines vorgegebenen Gefährdungsmaßes der Böschungsfahrt die Steuerung der Sicherheitseinrichtungen angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Auslösealgorithmen einer ersten Gruppe von passiven Sicherheitseinrichtungen ab Überschreitung des vorgegebenen Gefährdungsmaßes empfindlicher ausgelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Auslösealgorithmen einer zweiten Gruppe von passiven Sicherheitseinrichtungen ab Überschreitung des vorgegebenen Gefährdungsmaßes unempfindlicher ausgelegt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gefährdungsmaß für die Böschungsfahrt zumindest auf Grundlage des Neigungswinkels der Böschung, vorzugsweise unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder Lenkwinkels und/oder Hindernissen in der Fahrzeugumgebung ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ab Überschreitung eines vorgegebenen Gefährdungsmaßes der Böschungsfahrt reversible passive Sicherheitseinrichtungen, insbesondere Gurtstraffer unmittelbar ausgelöst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ab Überschreitung eines vorgegebenen Gefährdungsmaßes der Böschungsfahrt eine automatische Geschwindigkeitsreduzierung ausgelöst wird, insbesondere die Motordrehzahl reduziert und/oder eine vorgegebene Bremskraft angelegt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei Vorliegen einer auf einen Unfall deutenden Beschleunigung in Längsrichtung des Fahrzeugs und einer Überschreitung des Gefährdungsmaßes der Böschungsfahrt zumindest auf der hangabwärts geneigten Seite des Fahrzeugs Fenster- und/oder Seitenairbags und/oder Curtain-Airbags ausgelöst werden.
Steuergerät mit einem Algorithmus zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche.