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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Sicherheitssystems zur Kollisionsfolgenminderung in einem Kraftfahrzeug, wobei aus das eigene Kraftfahrzeug und ein mit dem eigenen Kraftfahrzeug kollidierendes Fremdfahrzeug beschreibenden Fahrzeugparametern wenigstens ein die Kollision beschreibender Kollisionsparameter ermittelt und bei der Ansteuerung wenigstens eines Fahrzeugsystems zur Kollisionsfolgenminderung berücksichtigt wird und wobei wenigstens ein Teil der Fahrzeugparameter über einen drahtlosen Kommunikationsvorgang ermittelt wird. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
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Sicherheitssysteme für Kraftfahrzeuge sind im Stand der Technik bereits bekannt. Dabei existieren zum einen Sicherheitssysteme, die darauf abzielen, einen Unfall, insbesondere konkret eine Kollision, zu vermeiden, aber auch solche, die im Vorfeld einer Kollision und während der Kollision durch aktive und passive Sicherheitsmaßnahmen die Folgen der Kollision mindern. Wird eine unausweichliche Kollision, beispielsweise durch Auswertung einer Kollisionswahrscheinlichkeit, festgestellt, können die Kollision beschreibende Kollisionsparameter ermittelt werden, die der direkten Ansteuerung anderer Fahrzeugsysteme, die die Kollisionsfolgen mindern sollen, zugrunde liegen.
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Derartige weitere Fahrzeugsysteme, die durch ein Sicherheitssystem angesteuert werden, sind beispielsweise reversible und irreversible Insassenrückhaltesysteme, beispielsweise Gurtsysteme und Airbags. Der hauptsächliche Eingangsparameter zur Ansteuerung solcher Insassenrückhaltesysteme ist die Kollisionsschwere (oft auch als Crashschwere bezeichnet). Dieser Kollisionsparameter wird üblicherweise aus der Fahrzeugsteifigkeit des eigenen Kraftfahrzeugs und des Fremdfahrzeugs, der Geschwindigkeitsdifferenz und den Fahrzeugmassen ermittelt. Die Geschwindigkeitsdifferenz kann dabei über Umfeldsensoren des eigenen Kraftfahrzeugs und aus den Betriebszustand des eigenen Kraftfahrzeugs beschreibenden Egodaten ermittelt werden. Die Fahrzeugmasse und die Fahrzeugsteifigkeit des eigenen Kraftfahrzeugs sind im eigenen Kraftfahrzeug bekannt, während die Fahrzeugmasse, insbesondere als Fahrzeugleergewicht, nach heutigem Stand über eine drahtlose Kommunikationsverbindung von anderen Kraftfahrzeugen erhalten werden kann.
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Heutige Standards zur Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation sehen vor, zwischen den beteiligten Kraftfahrzeugen einen Fahrzeugparametersatz auszutauschen, der häufig auch als Impact-Reduction-Container bezeichnet wird. Der Fahrzeugparametersatz kann in einem sogenannten Request-Response-Verfahren beispielsweise über ein Automotive WLAN-Netzwerk (IEEE 802.11p) ausgetauscht werden, wobei das eigene Kraftfahrzeug den eigenen Impact-Reduction-Container aussendet und als Antwort den Impact-Reduction-Container des Fremdfahrzeugs erhält. Ein derartiger Austausch des Fahrzeugleergewichts ist selbstverständlich nur dann möglich, wenn das Fremdfahrzeug selbst zur Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation ausgebildet ist. Für die Fremdfahrzeugsteifigkeit sind verschiedene Abschätzungsverfahren bekannt.
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Kollisionsparameter können insbesondere dann, wenn abgeschätzte Fahrzeugparameter oder Annahmen über das Fremdfahrzeug verwendet werden, nur relativ ungenau berechnet werden, was eine großzügige Auslegung bei der Ansteuerung anderer Fahrzeugsysteme erfordert. Ein Beispiel hierfür ist die Gurtkraftbegrenzung. Diese wird heutzutage relativ hart ausgelegt, was im Hinblick auf die Insassen ungewollt sein kann.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur genauen Ermittlung von Kollisionsparametern bei Sicherheitssystemen anzugeben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass als wenigstens ein Fahrzeugparameter eine Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation des Fremdfahrzeugs in dem Kommunikationsvorgang ermittelt wird.
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Erfindungsgemäß wird mithin vorgeschlagen, dass unter Nutzung einer Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation oder bevorzugt einer Kommunikation mit einem Infrastrukturobjekt bzw. einer entfernten, feststehenden Recheneinrichtung, welche auch beispielsweise über ein Mobilfunknetz erfolgen kann, nicht nur das Fahrzeugleergewicht eines anderen Kraftfahrzeugs zu ermitteln, sondern auch eine die Fahrzeugsteifigkeit des Fremdfahrzeugs beschreibende Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation zu ermitteln. Dabei kann beispielsweise konkret vorgesehen sein, dass als Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation wenigstens ein Kraft-Weg-Diagramm, insbesondere jeweils ein Kraft-Weg-Diagramm für mehrere Auftreffrichtungen, verwendet wird. Eine derartige Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation gibt Aufschluss über die Härte des Kollisionsimpulses (Kollisionsschwere), welche wiederum für die korrekte Ansteuerung der passiven Rückhaltesysteme (Gurtsysteme, Airbagsysteme) wichtig ist. Beispielsweise können Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformationen für die Front, die Seite und das Heck des Fremdfahrzeugs ermittelt werden.
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Auf diese Weise ist es möglich, Kollisionsparameter, insbesondere eine Kollisionsschwere, genauer zu ermitteln, so dass sich insbesondere irreversible Rückhaltesysteme adaptiver ansteuern lassen, was sich positiv auf die Kollisionsfolgenminderung für die Insassen auswirkt. Beispielsweise kann die Gurtkraftbegrenzung weicher ausgelegt werden, so dass auch sekundäre Kollisionsfolgen vermindert werden.
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In einer ersten, weniger bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation Teil eines Fahrzeugparametersatzes ist, der im Rahmen eines Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikationsvorgangs ausgetauscht wird, beispielsweise über Automotive-WLAN. Der derartig übertragene Fahrzeugparametersatz kann selbstverständlich auch weitere für den Kollisionsparameter relevante Fahrzeugparameter enthalten, insbesondere ein Fahrzeugleergewicht, belegte Sitzplätze und dergleichen. Allerdings ist diese Ausgestaltung weniger bevorzugt, da sie voraussetzt, dass das andere Kraftfahrzeug selbst zur Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation ausgebildet ist.
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Daher sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vor, dass aus Sensordaten des eigenen Kraftfahrzeugs wenigstens eine Identifikationsinformation des Fremdfahrzeugs ermittelt und über einen Kraftfahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikationsvorgang an wenigstens eine Servereinrichtung übertragen wird, welche die Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation aus der Identifikationsinformation ermittelt und über einen weiteren Kraftfahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikationsvorgang an das eigene Kraftfahrzeug übermittelt. Dabei können zur Kommunikation zwischen dem Kraftfahrzeug und der Servereinrichtung, welche eine zentrale Recheneinrichtung sein kann, wenigstens teilweise weitreichendere drahtlose Kommunikationsmöglichkeiten genutzt werden, beispielsweise ein Mobilfunknetz. Kraftfahrzeuge sind häufig bereits dazu ausgebildet, eine Verbindung in das Internet oder ein sonstiges Netzwerk aufzubauen, welche mithin genutzt werden kann, um die Identifikationsinformation im Rahmen einer Anfrage an die Servereinrichtung zu übermitteln. Die Servereinrichtung mit den entsprechenden Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformationen kann beispielsweise von einem jeweiligen Fahrzeughersteller und/oder von einer zentralen Stelle verwaltet werden. Die Servereinrichtung antwortet anfragenden Kraftfahrzeugen mit den Fahrzeugsteifigkeiten von Fremdfahrzeugen, die potentielle Crashobjekte darstellen.
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In diesem Zusammenhang ist es äußerst zweckmäßig, wenn neben der Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation wenigstens ein weiterer Fahrzeugparameter des Fremdfahrzeugs anhand der Identifikationsinformation ermittelt und von der Servereinrichtung an das eigene Kraftfahrzeug übermittelt wird. Beispielsweise ist es möglich, dass die Servereinrichtung zusätzlich zur Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation ein Fahrzeugleergewicht anhand der Identifikationsinformation bestimmt und ebenso überträgt, wobei selbstverständlich auch weitere Fahrzeugparameter denkbar sind.
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Zweckmäßigerweise wird auch aus der Identifikationsinformation ein Typ des Fremdfahrzeugs bestimmt und die Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation und gegebenenfalls der weitere Fahrzeugparameter werden aus einer in der Servereinrichtung abgelegten, Fahrzeugparameter für verschiedene Fahrzeugtypen enthaltenden Datenbank ermittelt. Der Server weist also eine Fahrzeugdatenbank auf, in der bestimmten Fahrzeugtypen, welche beispielsweise durch Hersteller, Modell und dergleichen definiert sein können, jeweils die entsprechenden Fremdfahrzeugsteifigkeiten, Fahrzeugleergewichte und gegebenenfalls andere Parameter zugeordnet sind.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Identifikationsinformation eine insbesondere aus Sensordaten einer Kamera ermittelte Zulassungsinformation ist, insbesondere ein Kennzeichen, mithin die Aufschrift eines Nummernschilds. Es kann ein optischer Sensor, insbesondere eine Kamera, eingesetzt werden, um beispielsweise durch Bildverarbeitung eines das Fremdfahrzeug zeigenden Kamerabildes die Zulassungsinformation zu bestimmen, welche eine geeignete Identifikationsinformation darstellt, da hieraus leicht beispielsweise der Fahrzeugtyp bestimmt und in der Datenbank aufgefunden werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Sensordaten der Kamera ausgewertet werden, um unmittelbar einen Fahrzeugtyp, insbesondere umfassend den Hersteller und das Modell, als Identifikationsinformation zu bestimmen. Derlei Identifikationsdaten können unmittelbar als Eingangsparameter für die Datenbank eingesetzt werden. Um auch einen Fahrzeugtyp des Fremdfahrzeugs bestimmen zu können, können diverse Eigenschaften und/oder Vergleichsdaten innerhalb des Kraftfahrzeugs abgespeichert sein, auf welche durch eine entsprechende Bildverarbeitungseinheit zugegriffen wird.
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Vorzugsweise kann, insbesondere in dem Fall, in dem die Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation von einer Servereinrichtung abgefragt wird, die Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation und/oder wenigstens ein weiterer Fahrzeugparameter für wenigstens ein ein Relevanzkriterium erfüllendes Fremdfahrzeug in der Umgebung des Kraftfahrzeugs unabhängig von einer detektierten Kollision vorgehalten werden. Auf diese Weise wird letztlich vermieden, dass das eigene Kraftfahrzeug erst in einer konkreten Kollisionssituation unter Zeitdruck anfragen muss, wobei durch das Vorhalten von Fremdfahrzeugsteifigkeiten relevanter Fremdfahrzeuge auch eine ständige Anfrage des eigenen Kraftfahrzeugs vermieden wird. Dabei kann eine Art Fremdfahrzeugliste geführt werden, in der die Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation sowie gegebenenfalls der wenigstens eine weitere Fahrzeugparameter, insbesondere das Fahrzeugleergewicht, abgespeichert sind.
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Als Relevanzkriterium kann zweckmäßigerweise eine ermittelbare Zeit bis zu einer Kollision verwendet werden, die häufig auch als TTC (Time To Collision) abgekürzt wird. Kraftfahrzeuge, für die keine Zeit bis zur Kollision bestimmbar ist, werden zunächst als irrelevant angesehen, wobei selbstverständlich das Relevanzkriterium auch enger gefasst werden kann, wenn beispielsweise die ermittelte Zeit bis zu einer Kollision einen bestimmten Schwellwert unterschreiten muss.
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Wie bereits erwähnt, ist es zweckmäßig, wenn die Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformationen und/oder der wenigstens eine weitere Fahrzeugparameter für eine feste maximale Zahl von Fremdfahrzeugen in der Umgebung des Kraftfahrzeugs vorgehalten werden, beispielsweise 2 bis 10, insbesondere 9, Fremdfahrzeuge, wobei dann in einer bevorzugten Ausgestaltung die Kraftfahrzeuge mit den kürzesten Zeiten bis zu einer Kollision zum Vorhalten der Fahrzeugparameter ausgewählt werden. Es ist also denkbar, beispielsweise die Fahrzeugsteifigkeiten und die Fahrzeugleergewichte von einer parametrierbaren Anzahl von Fremdfahrzeugen vorzuhalten, beispielsweise von neun Fremdfahrzeugen. Diese Fremdfahrzeugliste kann nach der Zeit bis zur Kollision (TTC) sortiert sein, wobei sich das Fremdfahrzeug mit der kleinsten TTC an erster und das Fremdfahrzeug mit der größten TTC an letzter Stelle befindet. Taucht ein neues Fremdfahrzeug im Relevanzbereich des eigenen Kraftfahrzeugs auf, erfüllt es also grundsätzlich das Relevanzkriterium, wird es anhand seiner TTC sortiert in die Fremdfahrzeugliste eingefügt. Alle Fremdfahrzeuge mit einer größeren TTC rutschen dadurch in der Liste eine Position nach hinten, wobei das letzte Fremdfahrzeug aus der Liste entfernt wird.
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Auf diese Weise ist die Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation und das Fahrzeugleergewicht von allen potenziell kritischen Fremdfahrzeugen im Relevanzbereich des eigenen Kraftfahrzeugs vorhanden und kann somit zur Ermittlung von Kollisionsparametern von Fahrzeugsystemen verwendet werden.
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Dabei sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft anwenden lässt, wenn als Kollisionsparameter eine Kollisionsschwere ermittelt wird. Wie eingangs bereits erläutert wurde, ist die Fahrzeugsteifigkeit eine wesentliche Eingangsinformation zur Bestimmung eines derartigen Kollisionsparameters, der ferner noch von der Geschwindigkeitsdifferenz und der Fahrzeugmasse, die aus dem Fahrzeugleergewicht abgeleitet werden kann, abhängig ist. Mithin erlaubt die konkrete Ermittlung der Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation eine genauere Ermittlung der Kollisionsschwere. Das wenigstens eine anzusteuernde Fahrzeugsystem kann dabei ein Insassenrückhaltesystem sein, beispielsweise ein Gurtsystem und/oder ein Airbagsystem. Hier lässt sich aufgrund der genaueren Ermittlung der Kollisionsschwere ein adaptiveres Ansteuern ermöglichen, beispielsweise eine weichere Gurtkraftbegrenzung.
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Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Sicherheitssystem mit einem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildeten Steuergerät und eine Kommunikationseinrichtung. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, mit welchem mithin dieselben Vorteile erhalten werden können.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine Skizze zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
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2 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 auf einer Straße 2, wobei ihm ein Fremdfahrzeug 3 mit langsamerer Geschwindigkeit voranfährt. Das Kraftfahrzeug 1 ist mit einem Sicherheitssystem zur Kollisionsfolgenminderung ausgestattet, das Fahrzeugparameter, vorliegend insbesondere die Fahrzeugsteifigkeit und die Fahrzeugmasse, nutzt, um als Kollisionsparameter unter weiterer Berücksichtigung der Differenzgeschwindigkeit eine Kollisionsschwere zu ermitteln, aufgrund derer die Ansteuerung von weiteren Fahrzeugsystemen, hier konkret Insassenrückhaltesystemen, erfolgt.
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Über die Umfeldsensorik, von der hier der Übersichtlichkeit halber nur eine Kamera 4 gezeigt ist, kann das Kraftfahrzeug 1, konkret das Sicherheitssystem, weitere Kraftfahrzeuge wie das Fremdfahrzeug 3 detektieren. Für das Fremdfahrzeug 3 lässt sich, obwohl noch keine konkrete Kollisionssituation vorliegt, eine Zeit bis zu einer Kollision (TTC) ermitteln. Damit erfüllt das Fremdfahrzeug 3 ein grundsätzliches Relevanzkriterium.
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In einer Fremdfahrzeugliste hält das Kraftfahrzeug 1 Daten zu Fremdfahrzeugen vor, die das Relevanzkriterium erfüllen, vorliegend für maximal 9 Fahrzeuge, sortiert nach der TTC. Ist die TTC des Fremdfahrzeugs 3 klein genug, um in diese Liste aufgenommen zu werden, wird es an der entsprechenden Position eingefügt und ein weiteres Kraftfahrzeug, das die größte TTC aufweist, fällt gegebenenfalls heraus, wenn die Liste zuvor maximal gefüllt war.
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Mit Einfügen des Fremdfahrzeugs 3 in die Fremdfahrzeugliste werden weitere Verfahrensschritte durch ein Steuergerät des Sicherheitssystems durchgeführt. Zunächst werden Sensordaten der Kamera 4 ausgewertet, um Identifikationsdaten des Fremdfahrzeugs 3 zu ermitteln, vorliegend eine Zulassungsinformation, insbesondere das amtliche Kennzeichen (also die Aufschrift des Nummernschilds), und ein Fahrzeugtyp. Diese Identifikationsdaten werden als Anfrage gemäß dem Pfeil 5 an eine Servereinrichtung 6 gesandt und zwar drahtlos, beispielsweise wenigstens teilweise über ein Mobilfunknetz.
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Die Servereinrichtung 6 empfängt diese Anfrage und wertet die Identifikationsdaten aus, insbesondere um den in ihnen enthaltenen Fahrzeugtyp zu bestätigen, beispielsweise aufgrund einer Anfrage mit der Zulassungsinformation. Der Fahrzeugtyp wird sodann genutzt, um aus einer Datenbank 7 eine Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation und ein Fahrzeugleergewicht als Fahrzeugparametersatz abzurufen. Die Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation umfasst dabei ein Kraft-Weg-Diagramm jeweils für einen Aufprall an der Front, am Heck und an der Seite eines Fremdfahrzeugs dieses Fahrzeugtyps. Der Fahrzeugparametersatz mit der Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation und dem Fahrzeugleergewicht wird als ein Antwortsignal gemäß dem Pfeil 8 an das Kraftfahrzeugs 1 zurückübermittelt, welches die so empfangenen Fahrzeugparameter in der Fremdfahrzeugliste abspeichert und somit vorhält.
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Im Fall einer unausweichlichen Kollision können dann die Fahrzeugparameter des Fremdfahrzeugs, mit dem die Kollision bevorsteht, aus der Fremdfahrzeugliste abgerufen und zur Ermittlung wenigstens eines Kollisionsparameters, wenigstens der Kollisionsschwere abgerufen werden, so dass dann passive Insassenrückhaltesysteme als weitere Fahrzeugsysteme entsprechend angesteuert werden können. Die Ermittlung des Kollisionsparameters ist aufgrund der genaueren Eingangsinformation genauer möglich.
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2 zeigt das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug 1 in einer Prinzipskizze genauer. Es umfasst das Sicherheitssystem 9, welches ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildetes Steuergerät 10 aufweist, welches mithin Relevanzkriterien prüfen, Identifikationsdaten aus Daten der Kamera 4 ermitteln und ein Anfragesignal an die Servereinrichtung 6 senden kann. Hierzu und zur Entgegennahme des Antwortsignal weist das Kraftfahrzeug 1 ferner eine Kommunikationseinrichtung 11 zur drahtlosen Kommunikation, beispielsweise in einem Mobilfunknetz auf. Ferner wird im Steuergerät 10 die Fremdfahrzeugliste, wie beschrieben, geführt.
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Die in der Fremdfahrzeugliste gespeicherten Fahrzeugparameter werden mit anderen Eingangsinformationen genutzt, um als Kollisionsparameter eine Kollisionsschwere zu bestimmen und weitere Fahrzeugsysteme, hier ein Gurtsystem 12 und ein Airbagsystem 13, also Insassenrückhaltesysteme, ansteuern zu können.
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Es an dieser Stelle noch angemerkt, dass es, falls das Kraftfahrzeug 1 und das Fremdfahrzeug 3 beide zur Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation ausgebildet sind, durchaus auch möglich ist, die Fremdfahrzeugsteifigkeitsinformation sowie weitere Fahrzeugparameter, beispielsweise das Fahrzeugleergewicht, über diese auszutauschen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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