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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Verhindern einer Kollision zwischen einem Fahrzeug, insbesondere einem Hybridfahrzeug und einem mobilen oder immobilen Hindernis.
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Stand der Technik
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Um Komfort und Sicherheit eines Kraftfahrzeugs zu erhöhen, ist es bekannt, sogenannte Abstandserfassungssysteme bereitzustellen, mit deren Hilfe ein Abstand eines Kraftfahrzeugs zu einem mobilen Hindernis, bspw. einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug oder einem immobilen Hindernis, bspw. beim Einparken, erkannt werden kann, so dass bei Unterschreitung eines vorgegebenen Schwellenwerts ein Warnsignal ausgegeben wird, mit welchem ein Fahrer darauf aufmerksam gemacht wird, dass sich bspw. in einem seitlichen und/oder rückwärtigen Bereich des Fahrzeugs ein Hindernis befindet oder der Abstand zu einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug als kritisch einzustufen ist. Bei dem Hindernis kann es sich üblicherweise um ein anderes Kraftfahrzeug oder auch um einen Fahrradfahrer, einen Fußgänger oder ein immobiles Hindernis handeln.
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Ein Assistenzsystem für ein Kraftfahrzeug ist aus der Druckschrift
DE 10 2006 018 585 A1 bekannt. Dieses bereitgestellte Assistenzsystem umfasst ein Abstandserfassungssystem sowie ein Warnsystem. Mit dem Abstanderfassungssystem kann der Abstand eines Kraftfahrzeugs zu einem immobilen oder mobilen Hindernis erfasst werden. Außerdem wird durch das Warnsystem auf das Vorhandensein eines Hindernisses hingewiesen. Weiterhin kann vorgesehen sein, bspw. einen Spurwechsel des Kraftfahrzeugs zu unterstützen, sowie Fahr- und Bremsvorgänge zu automatisieren.
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In der Druckschrift
DE 199 58 150 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verhindern eines Auffahrunfalls zwischen einem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug bereitgestellt. Hierzu ist in dem entsprechenden Kraftfahrzeug ein Abstandssensor anzuordnen, der einen optischen und/oder akustischen Warnhinweis an den Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgibt, falls der zu dem vorausfahrenden Fahrzeug gemessene Abstand einen vorgegebenen Abstandsschwellenwert erreicht oder unterschreitet. Zudem können weitere Maßnahmen zur Beeinflussung des Betriebs des Kraftfahrzeugs initiiert werden, wie bspw. ein Stoppen einer Beschleunigung des Fahrzeugs.
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Aus
DE 199 52 892 A1 ist ein Fahrzeug mit einer elektrisch betätigbaren Bremse bekannt. Dabei wird mit Abstandssensoren des Fahrzeugs in Verbindung mit einer Steuerung des Fahrzeugs eine jeweilige Verkehrssituation erfasst, um ggf. über die Steuerung eine elektrisch betätigbare Feststellbremse des Fahrzeugs zu aktivieren.
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Die
DE 10 2004 054 437 A1 offenbart ein Verfahren zur automatischen Steuerung und/oder Regelung einer Bewegung eines Fahrzeugs während eines Einparkvorgangs mit einem automatischen Einparksystem. Hierbei kann mit mehreren Abstandsensoren ein Umfeld des Fahrzeugs erfasst werden. Weiterhin ist ein vollautomatisches Steuern und/oder Regeln eines Längsbewegungsparameters des Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem berechneten Sollwert für den Längsbewegungsparameter mittels einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung möglich.
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Vor dem Hintergrund des Standes der Technik war es nunmehr eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit vorzusehen, um weitere effektive Maßnahmen automatisch ergreifen zu können, sobald ein vorgegebener Sicherheitsabstand zwischen einem Kraftfahrzeug und einem potentiellen Hindernis unterschritten wird, um die Sicherheit des Fahrers weiter zu erhöhen.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verhindern einer Kollision zwischen einem Fahrzeug und einem mobilen oder immobilen Hindernis mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bereit. Ferner wird ein eine entsprechende Vorrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 9 sowie ein entsprechendes Fahrzeug mit den Merkmalen von Patentanspruch 10 bereitgestellt.
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Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Verhindern einer Kollision zwischen einem Fahrzeug und einem mobilen oder immobilen Hindernis bereit gestellt, bei dem ein Abstand des Fahrzeugs zu dem Hindernis sensorisch ermittelt und, falls der ermittelte Abstand einen vorliegenden Sicherheitsabstand unterschreitet, ein Warnsignal ausgegeben und automatisch initiiert wird, dass ein Verbrennungsmotor des Fahrzeugs durch Aktivierung einer weiteren Antriebseinheit des Fahrzeugs abgebremst wird.
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Gemäß einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die weitere Antriebseinheit ein Elektromotor des Fahrzeugs, dessen Aktivierung eine Beschleunigung des Fahrzeugs in einer zu einer durch den Verbrennungsmotor bewirkten Fahrtrichtung entgegengesetzten Richtung bewirkt. In der Regel wird eine Aktivierung der weiteren Antriebseinheit, wie bspw. des Elektromotors des Fahrzeugs erst dann automatisch initiiert, wenn der ermittelte Abstand den vorgegebenen Sicherheitsabstand unterschreitet, nachdem ein entsprechender Fahrer bereits optisch oder akustisch durch ein Warnsignal alarmiert wurde und nachdem oder bevor Eingriffe in ein entsprechendes Motormanagement und eine entsprechende Bremsansteuerung eines ESP-Systems und/oder einer elektrischen Bremsanlage erfolgt sind. Ist dabei einerseits der bestimmte Abstand zum Hindernis kritisch und andererseits die vom Fahrer oder von bekannten Verfahren hervorgerufene Verzögerung nicht ausreichend, so dass eine Kollision ohne weitere Maßnahmen unausweichlich wäre, wird die oben beschriebene Aktivierung der weiteren Antriebseinheit des Fahrzeugs automatisch initiiert.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als weitere Antriebseinheit des Fahrzeugs eine Hydraulikeinheit, insbesondere ein Hydraulikmotor bzw. hydrostatischer Motor gewählt. Im Falle, dass die Hydraulikeinheit ein Hydraulikmotor ist, ist vorgesehen, dass eine Aktivierung des Hydraulikmotors eine Beschleunigung des Fahrzeugs in einer zu einer durch den Verbrennungsmotor bewirkten Fahrtrichtung entgegengesetzten Richtung bewirkt.
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Im Falle, dass als Hydraulikeinheit ein Hydraulikgetriebe gewählt wird, ist vorgesehen, dass die Aktivierung des Hydraulikgetriebes eine Reduzierung oder eine Richtungsänderung eines aktuellen Antriebsmoments bewirkt.
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Eine Aktivierung eines Hydraulikmotors zur Beschleunigung des Fahrzeugs in einer zu einer durch den Verbrennungsmotor bewirkten Fahrtrichtung entgegengesetzten Richtung kann zunächst realisiert sein durch Erhöhung einer entsprechenden Pumpenleistung. Ein Hydraulik-Hybridantrieb ist insbesondere bei Fahrzeugen verwendbar, welche einen konventionellen mechanischen Antriebsstrang und einen Verbrennungsmotor aufweisen. Dabei kann es sich bspw. um Schulund Stadtbusse sowie um mobile Arbeitsmaschinen und schwere Nutzfahrzeuge handeln. Eine über ein Getriebe an den mechanischen Antriebsstrang angekoppelte hydraulische axiale Kolbeneinheit wandelt beim Bremsen kinetische in hydraulische Energie um. Die axiale Kolbeneinheit wirkt dabei als Pumpe und lädt einen hydraulischen Speicher mit Hydrauliköl. Die Erhöhung der Pumpleistung zum Laden von in dem Fahrzeug vorhandenen Hydraulikspeichern geht einher mit einer Erhöhung des entsprechenden Fahrwiderstands und bewirkt somit eine Abbremsung des Fahrzeugs in der durch den Verbrennungsmotor initiierten Fahrtrichtung. Beim Antrieb des Fahrzeugs durch den Hydraulikmotor verhält es sich dann genau umgekehrt, nämlich, das unter Druck stehende Öl entlädt sich kontrolliert aus dem Speicher und fließt zurück durch die axiale Kolbeneinheit. Diese wird von dem Ölstrom angetrieben und gibt als Motor ihre Leistung an den mechanischen Antriebsstrang ab. Dadurch kann zudem bewirkt werden, dass das Fahrzeug eine Beschleunigung erfährt, welche in eine zu einer durch den Verbrennungsmotor bewirkten Fahrtrichtung entgegengesetzten Richtung erfolgt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist generell für Fahrzeuge mit Hybridantrieb einsetzbar, d. h. bei welchen verschiedene Techniken für den Antrieb kombiniert werden.
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Unter einer Antriebseinheit soll im Rahmen der vorliegenden Beschreibung ganz allgemein eine Einheit verstanden werden, die in Größen des Antriebs, wie bspw. Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung, aktiv eingreifen bzw. diese ändern kann.
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Dabei ist es auch möglich, dass die Aktivierung der weiteren Antriebseinheit eine Erhöhung einer Generatorleistung eines Generators zum Laden von in dem Fahrzeug vorhandenen Batterien bewirkt, welche einhergeht mit einer Erhöhung eines entsprechenden Fahrwiderstands. Bei dem Generator kann es sich bspw. um eine im Fahrzeug vorgesehene Lichtmaschine handeln, die elektrische Geräte an Bord des Fahrzeugs mit Strom versorgt und eine vorgesehene Fahrzeugbatterie auflädt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Fahrzeug ein Automatik-Getriebe mit einem Getriebemanagement und die Aktivierung der weiteren Antriebseinheit bewirkt dabei einen Eingriff in das Getriebemanagement, so dass das Fahrzeug in einer aktuell eingeschlagenen Richtung abgebremst wird.
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Dabei wird bspw. eine Reduzierung eines aktuellen Drehmoments bewirkt oder das Getriebe wird in eine Neutralstellung überführt, so dass keine weitere Beschleunigung, sei es in Vorwärts- oder in Rückwärtsrichtung, erfolgen kann. Bewegt sich das Fahrzeug bei Neutralstellung des Getriebes in die zuvor eingeschlagene Richtung weiter, bspw. bei einem Gefälle und würde die Rollreibung nicht ausreichen, das Fahrzeug vor einem Zusammenprall bzw. einer Kollision zu stoppen, so wird durch Eingriffnahme in das Getriebemanagement eine Richtungsänderung des aktuellen Antriebsmoments bewirkt. Letztlich ist es auch möglich, durch einen Eingriff in das Getriebemanagement eine Umschaltung auf eine vorgesehene Parkstellung zu bewirken.
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Ferner ist es erfindungsgemäß möglich, dass im Falle, dass der ermittelte Abstand den vorgegebenen Sicherheitsabstand unterschreitet, nachdem ein Fahrer bereits optisch oder akustisch alarmiert wurde, zudem ein automatisches Abschalten eines im Fahrzeug vorhandenen und aktuell laufenden Radios bewirkt wird. Dadurch wird ermöglicht, dass sich der Fahrer auf die bevorstehende kritische Situation konzentrieren kann. Ein konkret gesprochener Hinweis über die Audioanlage könnte die Aufmerksamkeit des Fahrers weiter steigern.
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Erfindungsgemäß kann zudem vorgesehen sein, dass eine Aktivierung von Abstandssensoren, die dazu konfiguriert sind, den Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem entsprechenden Hindernis zu bestimmen, nicht nur beim Einlegen eines spezifischen Gangs, wie insbesondere des Rückwärtsgangs erfolgt, sondern dass vielmehr auch ohne eine Motorbeschleunigung und/oder einen eingelegten Rückwärtsgang die Abstandssensoren aktiviert sind, so dass bei Unterschreiten eines vorgegebenen Sicherheitsabstands ein Fahrer gemäß bekanntem Standard alarmiert und dadurch unterstützt werden kann. Das heißt, dass auch in Fahrsituationen, in denen ein Rückwärtsrollen ohne Motorbeschleunigung und ohne eingelegten Rückwärtsgang möglich ist, wie bspw. beim Herunterrollen eines Gefälles die vorgesehenen Abstandssensoren aktiv sind. Es kann vorgesehen sein, dass bei Erkennen eines Rückwärtsfahrens des Kraftfahrzeugs unabhängig von dem eingelegten Gang und/oder einer Motorbeschleunigung automatisch die Abstandssensoren aktiviert werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen eines voranstehend beschriebenen Verfahrens. Die Vorrichtung umfasst mindestens einen Abstandssensor zum Bestimmen eines Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem immobilen oder mobilen Hindernis, eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des bestimmten Abstands mit einem vorgegebenen Sicherheitsabstand und mindestens einen Aktuator, welcher dazu konfiguriert ist, falls der ermittelte Abstand den vorgegebenen Sicherheitsabstand unterschreitet, automatisch eine weitere Antriebseinheit des Fahrzeugs zu aktivieren, so dass der Verbrennungsmotor des Fahrzeugs abgebremst wird.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug zum Durchführen eines voranstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei kann das Fahrzeug ein Automatikgetriebe aufweisen.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung der beiliegenden Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt ein Ablaufdiagramm einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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2 zeigt ein weiteres Ablaufdiagramm einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Ausführungsformen der Erfindungen
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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Gemäß 1 wird in Schritt 100 zunächst geprüft, in welcher Fahrtrichtung sich das Fahrzeug bzw. Kraftfahrzeug befindet, d. h. in Vorwärts- oder in Rückwärtsrichtung. Befindet sich das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung, wie in Schritt 112 festgestellt wird, so wird in Schritt 114 geprüft, ob ein Gang eingelegt ist. Ist ein Gang eingelegt, so wird in Schritt 116 geprüft, ob die Abstandssensoren bzw. der mindestens eine Abstandssensor aktiv ist, so dass an dieser Stelle zunächst keine weitere Maßnahme zu ergreifen ist. Ist kein Gang eingelegt, so wird in Schritt 118 initiiert, dass die Abstandsensoren aktiviert werden. In Schritt 120 wird kontinuierlich mittels der Abstandssensoren überprüft, ob der Abstand zu einem potentiellen Hindernis, sei es ein immobiles oder ein mobiles Objekt nahe bei oder sogar unterhalb eines vorgegebenen Sicherheitsabstands liegt. Befindet sich das Objekt in der Nähe des vorgegebenen Sicherheitsabstands, so wird in Schritt 122 ein Distanzkontrollsystem aktiviert, welches dann auch bereit ist, ein Warnsignal auszugeben und darauf aufbauend ggf. eine weitere Maßnahme, wie nämlich das Aktivieren einer weiteren Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs zur Abbremsung eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs zu initiieren.
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Befindet sich das Kraftfahrzeug in Rückwärtsrichtung, wie dies in Schritt 111 festgestellt wird, so wird in Schritt 113 geprüft, ob der Rückwärtsgang eingelegt ist. Ist der Rückwärtsgang eingelegt, so wird in Schritt 115 festgestellt, dass die Abstandskontrolleinrichtung aktiv ist. In Schritt 117 wird festgestellt, dass sich ein potentielles Hindernis in einem kritischen Abstand zu dem Kraftfahrzeug befindet, so dass in Schritt 119 ein im Kraftfahrzeug vorhandenes und laufendes Radio automatisch abgeschaltet wird, um die Konzentrationsfähigkeit des Fahrers zu erhöhen. Wird in Schritt 113 festgestellt, dass der Rückwärtsgang nicht eingelegt ist, so wird in Schritt 125 initiiert, dass die Distanzkontrollsensoren bzw. die Abstandssensoren aktiviert werden. Wird in Schritt 127 festgestellt, dass das potentielle Hindernis sich in unmittelbarer Nähe des Sicherheitsabstands befindet, so werden in Schritt 129 die Distanzkontrollelemente aktiviert, so dass dann ggf. sofort ein Warnsignal ausgegeben und eine entsprechende Maßnahme initiiert werden kann, welche bewirkt, dass durch Aktivierung einer weiteren Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs abgebremst wird.
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2 beschreibt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Schritt 200 wird ähnlich wie zu Schritt 100 in 1 geprüft, in welcher Fahrtrichtung sich das Fahrzeug befindet, d. h. in Vorwärts- oder in Rückwärtsrichtung. In Schritt 202 wird geprüft, ob die Abstandskontrolle aktiv ist. In Schritt 204 wird geprüft, inwieweit ein potentielles Hindernis innerhalb einer kritischen Zone ist, d. h. inwieweit sich das potentielle Hindernis vom zugelassenen, vorgegebenen Sicherheitsabstand entfernt befindet. Befindet sich das Objekt in einem kritischen Abstand zum Kraftfahrzeug, so wird in Schritt 206 ein vorhandenes und laufendes Radio innerhalb des Kraftfahrzeugs automatisch abgeschaltet, um die Aufmerksamkeit des Fahrers zu erhöhen. Wird in Schritt 208 festgestellt, dass sich das potentielle Hindernis weiter dem Kraftfahrzeug nähert, so dass der Sicherheitsabstand fast erreicht ist, so wird zusätzlich ein Warnsignal in Schritt 210 über das Audiosystem des Kraftfahrzeugs ausgegeben. Wird in Schritt 212 festgestellt, dass das potentielle Hindernis sich noch näher an das Kraftfahrzeug heranbewegt hat und schon fast der Sicherheitsabstand erreicht ist, so wird in Schritt 214 das Fahrverhalten des Fahrers überprüft, d. h. es wird geprüft, ob die Fahrzeugbeschleunigung heruntergesetzt wurde und die Bremskraft verstärkt wurde. Wird festgestellt, dass dies nicht der Fall ist, so wird in Schritt 216 ein weiteres Warnsignal ausgegeben. In Schritt 218 wird nunmehr festgestellt, dass das potentielle Hindernis den Sicherheitsabstand erreicht oder gar unterschritten hat, so dass in Schritt 220 eine weitere Einspritzung in den Verbrennungsmotor gestoppt wird, im Falle des Vorhandenseins eines Bremssteuerungsmanagements eine Bremsung über das ESP in Schritt 222 vorgenommen wird, ferner im Falle eines Hybridfahrzeugs in Schritt 224 Generatoren aktiviert werden, um den Fahrwiderstand zu erhöhen, um somit quasi gegen den Verbrennungsmotor zu arbeiten, so dass dieser abgebremst und letztendlich das Fahrzeug gestoppt werden kann. Im Falle, dass eine elektrische Bremse vorhanden ist (E-Brake) wird in Schritt 226 zusätzlich diese Bremse aktiviert. Ferner kann in Schritt 228 im Falle, dass ein Automatikgetriebe vorliegt, bspw. von einem Rückwärtsgang in eine Parksituation automatisch umgeschaltet werden, um die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs zu stoppen.
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Generell ist anzumerken, dass die Anordnung bzw. die zeitliche Abfolge der Maßnahmen bei einem Unterschreiten eines vorgegebenen Sicherheitsabstandes zu einem potentiellen Hindernis hier nicht fest vorgegeben ist, sondern lediglich eine mögliche Reihenfolge darstellt, wobei anzumerken ist, dass die Reihenfolge der Maßnahmen durchaus auch geändert werden kann oder manche Maßnahmen auch gleichzeitig initiiert werden können. Ferner ist festzuhalten, dass nicht alle Maßnahmen einzuleiten sind, aber mindestens eine initiiert werden soll, um die Sicherheit des Fahrers zu erhöhen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006018585 A1 [0003]
- DE 19958150 A1 [0004]
- DE 19952892 A1 [0005]
- DE 102004054437 A1 [0006]
