DE102013009859A1

DE102013009859A1 - Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug, zugehöriges Kraftfahrzeug und Verfahren zum Schutz einer Person bei einer Kollision mit einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102013009859A1
Application number: DE201310009859
Authority: DE
Inventors: Kristin Blum; Verena Horz; Marc-Oliver Fischer
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2014-12-18
Also published as: WO2014198404A1

Abstract

Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend wenigstens einen optischen Sensor (2) zum Erfassen einer sich in einem Gefahrenbereich vor oder neben dem Kraftfahrzeug (1) befindenden Person (3), mit einer Steuerungseinrichtung (5), die zum Auswerten der von dem optischen Sensor (2) gelieferten Signale und zum Feststellen einer bevorstehenden unvermeidbaren Kollision ausgebildet ist, wobei durch die Steuerungseinrichtung (5) bei einer erkannten unvermeidbaren Kollision ein automatischer Bremsvorgang auslösbar ist, wobei nach einer Sensierung der Kollision ein festgelegtes Bremsprofil mit geringerer Verzögerung im Vergleich zu der Verzögerung vor der Kollision ansteuerbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens einen optischen Sensor zum Erfassen einer sich in einem Gefahrenbereich vor oder neben dem Kraftfahrzeug befindenden Person.
Um einen verbesserten Schutz von Fußgängern und/oder Radfahrern bei einer frontalen Kollision mit einem Kraftfahrzeug zu gewährleisten, sind bereits unterschiedliche Maßnahmen vorgeschlagen worden. Einerseits kann eine gezielte Auswahl von Werkstoffen für den Frontbereich eines Kraftfahrzeugs erfolgen, um die Folgen eines Aufpralls zu verringern, darüber hinaus kann die Geometrie von Fahrzeugen so entworfen werden, dass Deformationsräume an der Fahrzeugfront vorhanden sind, die nachteilige Folgen beim Aufprall einer Person auf die Fahrzeugfront verringern.
Daneben sind auch aktive Sicherheitssysteme bekannt, beispielsweise eine sich aufstellende Frontklappe bzw. eine nach oben und nach hinten verfahrbare Frontklappe, wodurch der zur Verfügung stehende Deformationsweg vergrößert wird.
Es sind auch an der Außenseite des Kraftfahrzeugs angebrachte Airbags vorgeschlagen worden, die nach einem Aufprall automatisch ausgelöst werden. Zur Auslösung der erwähnten aktiven Sicherheitssysteme werden zumeist Kontaktsensoren verwendet, beispielsweise Beschleunigungssensoren oder ein Druckschlauchsensor, der sich an der Fahrzeugfront in Querrichtung erstreckt und der in ein verformbares Material eingebettet sein kann. Bei diesen bekannten Sicherheitssystemen wird eine Kollision durch die Auswertung von Sensorsignalen sensiert, anschließend wird das aktive Sicherheitssystem ausgelöst.
Diese bekannten Sicherheitssysteme mindern die bei einem Primäraufprall auftretenden Verletzungen einer mit dem Kraftfahrzeug kollidierenden Person. Allerdings besteht auch in diesen Fällen das Risiko, dass ein Passant oder Radfahrer durch einen Sekundäraufprall verletzt wird. Als Sekundäraufprall wird der Kontakt eines Fußgängers mit der Fahrbahn nach einem Anstoß durch ein Fahrzeug bezeichnet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitssystem anzugeben, durch das die Gefahr von Verletzungen durch einen Sekundäraufprall verringert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Sicherheitssystem der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass es eine Steuerungseinrichtung aufweist, die zum Auswerten der von dem optischen Sensor gelieferten Signale und zum Feststellen einer bevorstehenden unvermeidbaren Kollision ausgebildet ist, wobei durch die Steuerungseinrichtung bei einer bevorstehenden unvermeidbaren Kollision ein automatischer Bremsvorgang auslösbar ist, wobei nach einer Sensierung des Aufpralls ein festgelegtes Bremsprofil mit geringerer Verzögerung im Vergleich zu der Verzögerung vor der Kollision ansteuerbar ist.
Durch das erfindungsgemäße Sicherheitssystem können Verletzungen von Passanten oder Radfahrern in den Fällen verringert werden, wenn sich die Person nach dem Primäraufprall zumindest teilweise und/oder für einen bestimmten Zeitraum auf der Frontklappe befindet. In diesen Fällen führt der Fahrer häufig eine Vollbremsung durch oder eine derartige abrupte Bremsung wird bei modernen Fahrzeugen gegebenenfalls automatisch ausgelöst. Häufig wird das Unfallopfer dabei jedoch „abgeworfen”, wodurch zusätzliche, schwerwiegende Verletzungen durch den Sekundäraufprall entstehen können.
Erfindungsgemäß ist hingegen vorgesehen, dass zunächst, vor der Kollision mit dem Fußgänger oder Radfahrer, ein automatischer Bremsvorgang ausgelöst wird, der vorzugsweise mit maximaler Verzögerung erfolgt. Durch diese Notbremsung wird die kinetische Energie des Kraftfahrzeugs soweit wie möglich verringert, wodurch auch die Unfallschwere reduziert wird. Eine Kollision der Person mit dem Kraftfahrzeug wird mittels Sensoren erfasst. Dabei kann es sich sowohl um einen optischen Sensor, beispielsweise eine Kamera, handeln, deren Bilder zum Feststellen des bevorstehenden Aufpralls genutzt werden. Alternativ kann es sich dabei jedoch auch um einen oder mehrere Kontaktsensoren handeln, die im Frontbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Nach dem Erfassen eines Aufpralls mittels der Sensoren wird ein festgelegtes Bremsprofil angesteuert, bei dem die Verzögerung geringer im Vergleich zu der Verzögerung vor der Kollision ist. Auf diese Weise wird der Fußgänger sanfter aufgenommen und auf der Motorhaube mitgenommen. Der eventuell folgende Sekundäraufprall, d. h. der Kontakt mit der Fahrbahn, kann durch die geringere Beschleunigung, die der Fußgänger erfährt, gelindert oder sogar vermieden werden. Insgesamt kann die Gefahr schwerer Verletzungen durch das erfindungsgemäße Sicherheitssystem deutlich reduziert werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass dem automatischen Bremsvorgang eine maximale, hohe Verzögerung zugeordnet ist. Durch den automatischen Bremsvorgang mit hoher Verzögerung wird die kinetische Energie des Kraftfahrzeugs verringert, wodurch die Unfallschwere gesenkt wird.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass das Sicherheitssystem wenigstens einen Kontaktsensor aufweist, der zum Erkennen einer auf der Motorhaube befindlichen Person ausgebildet ist. Vorzugsweise ist ein derartiger Kontaktsensor in die Motorhaube (Frontklappe) integriert, so dass nach dem Sensieren einer Person auf der Motorhaube das festgelegte Bremsprofil mit geringerer Verzögerung angesteuert werden kann. Der zunächst durchgeführte Bremsvorgang mit maximaler Verzögerung wird spätestens dann beendet, wenn durch den Kontaktsensor eine sich auf der Motorhaube befindende Person erfasst worden ist.
Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug gemäß dem festgelegten Bremsprofil mit geringer Verzögerung so abzubremsen, dass eine auf der Motorhaube befindliche Person mitgenommen wird. Durch diese Maßnahme, das heißt durch das festgelegte Bremsprofil mit geringerer Verzögerung, soll verhindert werden, dass die mit dem Kraftfahrzeug kollidierende Person abgeworfen wird und eine schwere Verletzung durch diesen Sekundäraufprall erleidet. Durch das vergleichsweise sanfte Abbremsen wird die Person weniger beschleunigt, so dass sie während des restlichen Abbremsvorgangs auf der Motorhaube verbleibt.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Sicherheitssystem.
Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schutz einer Person bei einer Kollision mit einem Kraftfahrzeug.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Erfassen einer sich in einem Gefahrenbereich vor oder neben dem Kraftfahrzeug befindenden Person mittels eines optischen Sensors, Auswerten der von dem optischen Sensor gelieferten Signale durch eine Steuerungseinrichtung, Feststellen, ob eine unvermeidbare Kollision bevorsteht, bejahendenfalls Auslösen eines automatischen Bremsvorgangs durch eine Steuerungseinrichtung, Sensieren der stattgefundenen Kollision; und Ansteuern eines festgelegten Bremsprofils mit geringerer Verzögerung im Vergleich zu der Verzögerung vor der Kollision.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es bevorzugt, dass der automatische Bremsvorgang mit maximaler Verzögerung erfolgt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine auf der Motorhaube befindliche Person vorzugsweise mittels eines Kontaktsensors erfasst. Es ist auch möglich, dass ein Aufprallsensor und ein zusätzlicher Sensor auf der Motorhaube vorhanden ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
1 ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitssystem vor einer Kollision; und
2 das in 1 gezeigte Kraftfahrzeug nach einer Kollision.
Das in 1 gezeigte Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Sicherheitssystem, umfassend einen optischen Sensor 2, der als Kamera ausgebildet ist, und den Bereich vor dem Kraftfahrzeug 1 überwacht. Insbesondere kann mittels des optischen Sensors 2 eine schematisch dargestellte Person 3, die sich vor der Front 4 des Fahrzeugs 1 befindet, erfasst werden.
Der optische Sensor ist mit einer Steuerungseinrichtung 5 gekoppelt, in der die von dem optischen Sensor 2 in Form von Bilddaten gelieferten Signale ausgewertet werden. Mittels einer Bildauswertung kann der optische Sensor 2 feststellen, ob eine unvermeidbare Kollision mit der Person 3, die sich vor dem Kraftfahrzeug 1 befindet, bevorsteht.
In dem Fall, wenn die Auswertung ergeben hat, dass eine Kollision unvermeidbar ist, insbesondere wenn der verbleibende Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und der Person nicht ausreicht, um das Kraftfahrzeug vollständig zum Stillstand zu bringen, wird das Sicherheitssystem ausgelöst und ein Bremssystem 6 des Kraftfahrzeugs 1 angesteuert. Das in 1 lediglich schematisch gezeigte Bremssystem 6 ist mit den einzelnen Radbremsen gekoppelt und löst einen automatischen Bremsvorgang aus. Dieser automatische Bremsvorgang wird mit maximal möglicher Verzögerung durchgeführt, um die kinetische Energie des Kraftfahrzeugs 1 möglichst stark zu verringern. Durch das Sicherheitssystem erfolgt eine Kollision zwischen der Person 3 und dem Kraftfahrzeug 1 mit verringerter Aufprallenergie, da ein Teil der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 bereits durch den Bremsvorgang abgebaut wurde.
2 zeigt das Kraftfahrzeug 1 von 1 zum Zeitpunkt der Kollision mit der Person 3. Der Aufprall wird durch einen Kontaktsensor 7 in Form eines Druckschlauchs festgestellt, der sich quer entlang der Fahrzeugfront 4 erstreckt. Die Kollision zwischen der Person 3 und dem Kraftfahrzeug 1 ruft in dem hohlen Druckschlauch charakteristische Druckschwankungen hervor, die von dem Kontaktsensor 7 ausgewertet werden, so dass eine Kollision mit einem Fußgänger oder Radfahrer exakt detektiert und von einem anderen Aufprallereignis, zum Beispiel einer Kollision mit einem stehenden Hindernis unterschieden werden können.
Unmittelbar nach der Sensierung des Aufpralls durch den Kontaktsensor 7 wird von der Steuerungseinrichtung 5 ein festgelegtes Bremsprofil angesteuert. Über das Bremssystem 6 werden die einzelnen Radbremsen so angesteuert, dass das Kraftfahrzeug 1 mit einer geringeren Verzögerung im Vergleich zu der Verzögerung von der Kollision gebremst wird.
Im Anschluss an den in 2 gezeigten Anprall der Person 3 gegen die Fahrzeugfront 4 wird die Person 3 häufig durch das Kraftfahrzeug 1 eine gewisse Strecke mitgenommen und anschließend abgeworfen, so dass es zu einem Aufprall auf die Fahrbahn, dem sogenannten Sekundäraufprall, kommt. Durch das Sicherheitssystem und das dadurch durchgeführte Verfahren erfolgt daher die Verzögerung des Kraftfahrzeugs 1 nach der Kollision mit geringerer Verzögerung, so dass in vielen Unfallsituationen das Verletzungsrisiko gesenkt werden kann. Die Person 3 wird somit nach dem Auftreffen auf die Motorhaube kurze Zeit mitgenommen und mit dem Kraftfahrzeug 1 moderat verzögert.

Claims

Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend wenigstens einen optischen Sensor (2) zum Erfassen einer sich in einem Gefahrenbereich vor oder neben dem Kraftfahrzeug (1) befindenden Person (3), dadurch gekennzeichnet, dass es eine Steuerungseinrichtung (5) aufweist, die zum Auswerten der von dem optischen Sensor (2) gelieferten Signale und zum Feststellen einer bevorstehenden unvermeidbaren Kollision ausgebildet ist, wobei durch die Steuerungseinrichtung (5) bei einer erkannten unvermeidbaren Kollision ein automatischer Bremsvorgang auslösbar ist, wobei nach einer Sensierung der Kollision ein festgelegtes Bremsprofil mit geringerer Verzögerung im Vergleich zu der Verzögerung vor der Kollision ansteuerbar ist.
Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem automatischen Bremsvorgang eine maximal hohe Verzögerung zugeordnet ist.
Sicherheitssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens einen Kontaktsensor (7) aufweist, der zum Erkennen einer mit der Fahrzeugfront (4) kollidierenden oder auf der Motorhaube befindlichen Person (3) ausgebildet ist.
Sicherheitssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (5) dazu ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug (1) mit dem festgelegten Bremsprofil mit geringerer Verzögerung so abzubremsen, dass eine auf der Motorhaube befindliche Person (3) mitgenommen wird.
Kraftfahrzeug (1), umfassend ein Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1–4.
Verfahren zum Schutz einer Person (3) bei einer Kollision mit einem Kraftfahrzeug (1), umfassend die folgenden Schritte: – Erfassen einer sich in einem Gefahrenbereich vor oder neben dem Kraftfahrzeug (1) befindenden Person (3) mittels eines optischen Sensors (2); – Auswerten der von dem optischen Sensor (2) gelieferten Signale durch eine Steuerungseinrichtung (5); – Feststellen, ob eine unvermeidbare Kollision bevorsteht; – bejahendenfalls Auslösen eines automatischen Bremsvorgang durch die Steuerungseinrichtung (5); – Sensieren der Kollision; – Ansteuern eines festgelegten Bremsprofils mit geringerer Verzögerung im Vergleich zu der Verzögerung vor der Kollision.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Bremsvorgang mit maximaler Verzögerung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf der Motorhaube befindliche Person (3) mittels eines Kontaktsensors (7) erfasst wird.