DE102013101277A1

DE102013101277A1 - Verfahren zum Steuern einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mittels Fußgängeraufprallsensor

Info

Publication number: DE102013101277A1
Application number: DE201310101277
Authority: DE
Inventors: Manfred Kraetschmer; Dr. Faisst Holger
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2014-08-14

Abstract

Mittlerweile sind funktionsfähige Fußgängeraufprallsensoren bekannt und werden in Kraftfahrzeugen zur Auslösung von Fußgängerschutzeinrichtungen vorgesehen. Diese sind deutlich empfindlicher als herkömmliche Sensoren für Insassenschutzeinrichtungen und erzeugen insbesondere bereits bei deutlich niedrigeren Aufprallereignissen ein Auslösesignal. Gerade für den Schutz von Fußgängern ist aber ein automatischer Bremseingriff auch besonders sinnvoll und kann gerade auch bei niedriger Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs die Gefahr von Verletzungen deutlich reduzieren. Bereits bei Vorliegen zumindest einer vorgegebenen Bedingung des Signals dieses Fußgängeraufprallsensors wird also schon ein automatischer Bremseingriff eingeleitet. Dadurch können bekannte Notbremsfunktionen weiter ergänzt werden. Ist die Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs nahe der Schrittgeschwindigkeit, reichen die Empfindlichkeit der Fußgängeraufprallsensoren und die Geschwindigkeit des Bremseingriffs aus, um ein Einklemmen einer Person zu erkennen und zu mindern.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs im Falle einer von einem Sensor erkannten Kollision gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der DE 197 53 971 B4 bekannt. Als Sensor dient dort jedoch ein Beschleunigungssensor und wird dieses Signal auf das Vorliegen eines so schweren Unfalls hin gewertet, dass eine Auslösung von Insassenschutzeinrichtungen erforderlich ist. Werden Insassenschutzeinrichtungen ausgelöst, wird auch ein Bremseingriff, also eine automatische Notbremsung eingeleitet.
Aus der DE-OS 25 13 880 ist darüber hinaus eine auf reine Berührung reagierende Bremsauslösung für das Rangieren von Anhängern vorgestellt, welche keine Rückschlüsse über die Stärke des Aufpralls erlaubt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Sicherheit im Straßenverkehr weiter zu erhöhen.
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.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass mittlerweile funktionsfähige Fußgängeraufprallsensoren bekannt und in Kraftfahrzeugen zur Auslösung von Fußgängerschutzeinrichtungen vorgesehen werden. Diese sind deutlich empfindlicher als herkömmliche Sensoren für Insassenschutzeinrichtungen und erzeugen insbesondere bereits bei deutlich kleineren Aufprallereignissen ein Auslösesignal. Gerade für den Schutz von Fußgängern ist aber ein automatischer Bremseingriff auch besonders sinnvoll und kann gerade auch bei niedriger Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs die Gefahr von Verletzungen als auch Gefahr und Schwere von Folgeunfällen deutlich reduzieren. Bereits bei Vorliegen zumindest einer vorgegebenen Bedingung des Signals dieses Fußgängeraufprallsensors wird also schon ein automatischer Bremseingriff eingeleitet.
Vorzugsweise ist als vorgegebene Bedingung ein Schwellwert für das Signal vorgegeben, welcher zumindest näherungsweise der Stärke eines Fußgängeraufpralls entspricht. Löst der Fußgängeraufprallsensor also aus, werden Fußgängerschutzeinrichtungen und Bremseingriff aktiviert. Es ist dabei denkbar, dass ein Bremseingriff früher oder alleine ohne Auslösung von Fußgängerschutzeinrichtungen erfolgt, da Fußgängerschutzeinrichtungen in der Regel nicht oder zumindest nicht ohne Verlassen des Fahrzeugs und weitere Maßnahmen reversibel sind und daher oft eine gewisse Schwelle bspw. der Eigengeschwindigkeit oder Aufprallhärte für die Auslösung der Fußgängerschutzeinrichtungen vorgegeben ist, welche eben höher ist als für den Bremseingriff.
Zudem ist die vorgegebene Bedingung vorzugsweise von der Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängig. So kann im Bereich niedriger Geschwindigkeit des Fahrzeugs der Sensor primär auf die Empfindlichkeit eines Fußgängeraufpralls ausgerichtet sein. Bei so geringer Geschwindigkeit reicht die Zeitspanne zwischen Aufprall des Fußgängers an der Fahrzeugfront und nachfolgendem Aufschlagen auf dem Fahrzeug bzw. Motorhaube auch aus, um das Fahrzeug durch einen automatischen Bremseingriff noch signifikant zu verlangsamen. Bei Geschwindigkeiten im höheren Bereich, also bspw. über 50 oder 80 km/h hingegen ist die Zeitdifferenz so kurz geworden, dass eine Bremswirkung noch nicht wirksam geworden ist oder zumindest deren Wirkung hier nicht mehr ausreicht. Zudem wird natürlich die Gefahr von Folgeunfällen oder dessen Schwere durch den Bremseingriff jedenfalls positiv beeinflusst. Andererseits sind bei solchen höheren Geschwindigkeiten die Gefahren bei einer Fehlauslösung auch deutlich höher, drohen Auffahrunfälle o. dgl. und ist daher die Bedingung, also bspw. die Auslöseschwelle deutlich höher oder gar so hoch, dass eine Auslösung faktisch unterbunden wird – das Verfahren also nur bis zu einer vorgegebenen Geschwindigkeit aktiv ist.
Vorzugsweise ist bei einer Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs im Bereich der Schrittgeschwindigkeit, also bspw. kleiner 5–10 km/h, die Empfindlichkeit des Fußgängeraufprallsensors soweit herabgesetzt, dass ein Einklemmen eines Fußgängers erkannt wird. Gerade hier wird die höhere Empfindlichkeit des Fußgängeraufprallsensors gut nutzbar und ist in diesem Geschwindigkeitsbereich auch die Gefahr von Störungen durch andere Einflussgrößen einerseits gering, andererseits aber insbesondere auch die potentiell entstehende Gefährdung für Insassen wie auch andere Verkehrsteilnehmer bei einer tatsächlichen Fehlauslösung gering, d.h. bei Schrittgeschwindigkeit eben keine nennenswerte zusätzliche Gefährdung darin zu sehen, wenn ein Fahrzeug von Schrittgeschwindigkeit eben einem von den Stand abgebremst wird.
Während in einer solchen Einklemmsituation jedoch ein Bremseingriff nur zu einem Begrenzen des Einklemmens führt, könnte vorzugsweise sogar eine definierte Bewegung des Fahrzeugs in entgegengesetzte Richtung aktiviert werden. Entgegengesetzt bedeutet dabei entgegengesetzt zur bisherigen Bewegungsrichtung, also bei langsamer Vorwärtsbewegung ein Rückwärtssetzen – bei einem rückwärts einparken bspw. eine Vorwärtsbewegung. Definiert ist eine solche Bewegung vorzugsweise sowohl hinsichtlich der Geschwindigkeit als auch Strecke – so reicht ja schon eine Bewegung um eine Zentimeter, also unter einer Radumdrehung dazu aus, einer eingeklemmten Person hinreichende Entlastung und die Möglichkeit zur Entfernung aus der Gefahrenzone zu verschaffen.
Vorzugsweise wird die vorgegebene Bedingung auch von einem Signal eines vorausschauenden Umfeldsensors plausibilisiert bzw. umgekehrt. So haben Fahrzeuge heutzutage für Fahrerassistenzfunktionen Umfeldsensoren, wie Kameras, US-Sensoren oder sogar Radar- oder Lidar-Systeme, welche ebenfalls bereits einen solchen drohenden Zusammenstoß erkennen. Die Kombination solcher Systeme mit einem Fußgängeraufprallsensor bietet ebenfalls die Möglichkeit zur wechselseitigen Plausibilisierung und frühzeitigen Reaktion.
Der eingeleitete Bremseingriff wieder vorzugsweise wieder abgebrochen, sofern eine Reaktion durch den Fahrer erfolgt, also bspw. eine relevante Lenkrad-, Brems- oder Fahrpedalbetätigung.
Bei Unterschreitung eines Fahrzeug-Längs-Geschwindigkeits-Schwellwerts kann ebenfalls abgebrochen werden. Der Bremseingriff dauert vorzugsweise aber bis zum Stillstand des Fahrzeugs an, sofern er nicht abgebrochen wird.
So sind auch Reaktionen des Fahrers, wie bspw. übersteuerndes Beschleunigen, Lenken oder Signale anderer Sensoren zu berücksichtigen. Anstelle rein des Signals des Fußgängeraufprallsensors kann auch das Signal einer Steuereinheit verwendet werden, welche das Signal des Fußgängeraufprallsensors auswertet, um bspw. die Fußgängerschutzeinrichtungen anzusteuern. Diese Einheit kann dann auch den Bremseingriff steuern. Während jedoch für den Fußgängerschutz extrem geringe Eigengeschwindigkeiten des Fahrzeugs auch zu einer Deaktivierung des Sensors bzw. einer Reaktion der Fußgängerschutzeinrichtungen führen können, wird vorzugsweise für den Bremseingriff auch dieser Geschwindigkeitsbereich berücksichtigt, also bspw. auch dort ein Bremseingriff aktiviert, selbst wenn keine Aktivierung der Fußgängerschutzeinrichtungen erfolgt. So kann bspw. auch ein Einquetschen eines Fußgängers beim Einparken deutlich vermindert werden.
Der Bremseingriff erfolgt zudem vorzugsweise in Abstimmung mit den Bremssteuersystemen ABS und ESP, kann bspw. auch in deren Steuerung integriert sein.
Zudem können natürlich auch Umgebungserfassungssysteme, wie bspw. Einparkhilfen usw. berücksichtigt werden. Entsprechend ist vorzugsweise auch ein solcher Fußgängeraufprallsensor am Heck des Fahrzeugs, also bspw. in dessen hinterer Stoßstange vorgesehen.
Ein Kraftfahrzeug ist also zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer Bremsanlage und einem Fußgängeraufprallsensor versehen, wobei die verfahrensgemäße Steuerung als Software in ein eigenes Steuergerät oder ins Steuergerät der Bremsanlage integriert sein kann. Als Fußgängeraufprallsensor ist vorzugsweise ein deformierbarer Hohlkörper, vorzugsweise ein elastischer Schlauch zwischen Dämpfungsschaum und Querträger gemäß der DE 10 2011 011 962 A1 sowie zumindest ein, vorzugsweise beidseitig jeweils ein Drucksensor zum Erfassen der Druckänderung im Inneren des Hohlkörpers aufgrund eines Aufpralls vorgesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19753971 B4 [0001]
DE 2513880 A [0002]
DE 102011011962 A1 [0016]

Claims

Verfahren zum Steuern einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs im Falle einer von einem Sensor erkannten Kollision, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor zumindest ein Fußgängeraufprallsensor verwendet wird und bei Vorliegen zumindest einer vorgegebenen Bedingung des Signals zumindest eines dieser Fußgängeraufprallsensoren ein automatischer Bremseingriff eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als vorgegebene Bedingung ein Schwellwert für das Signal vorgegeben ist, welcher zumindest näherungsweise der Stärke eines Fußgängeraufpralls entspricht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Bedingung von der Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängig ist.
Verfahren nach einem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs im Bereich der Schrittgeschwindigkeit, vorzugsweise kleiner 10 km/h, die Empfindlichkeit des Fußgängeraufprallsensors soweit herabgesetzt wird, dass ein Einklemmen eines Fußgängers erkannt und in diesem Falle zumindest ein Bremseingriff vorgenommen, vorzugsweise eine definierte Bewegung des Fahrzeugs in entgegengesetzte Richtung aktiviert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Bedingung von einem Signal eines vorausschauenden Umfeldsensors plausibilisiert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eingeleitete Bremseingriff wieder abgebrochen wird basierend auf einer Reaktion durch den Fahrer (relevante Lenkrad-, Brems- oder Fahrpedalbetätigung) oder basierend auf Unterschreitung eines Fahrzeug-Längs-Geschwindigkeits-Schwellwerts.
Kraftfahrzeug mit einer Bremsanlage und einem Fußgängeraufprallsensor und einer Steuerung eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, wobei der Fußgängeraufprallsensor einen deformierbaren Hohlkörper, vorzugsweise einen elastischen Schlauch, sowie zumindest einen Drucksensor zum Erfassen der Druckänderung im Inneren des Hohlkörpers aufgrund eines Aufpralls aufweist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, wobei sowohl im Frontbereich als auch im Heckbereich des Fahrzeugs zumindest jeweils ein solcher Fußgängeraufprallsensor vorgesehen ist und bei Vorliegen zumindest einer vorgegebenen Bedingung des Signals zumindest eines dieser Fußgängeraufprallsensoren ein automatischer Bremseingriff eingeleitet wird