DE102014111819A1

DE102014111819A1 - Verminderung von oberflächlennahen Kollisionsvorfällen eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102014111819A1
Application number: DE201410111819
Authority: DE
Inventors: Eduardo Bugelli; Magdalena Parkila
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2014-08-19
Publication date: 2015-03-05
Also published as: US20150066307A1; DE102014111819A8

Abstract

Verfahren, Systeme und Fahrzeuge werden für ein Vermindern von oberflächennahen Kollisionsvorfällen eines Fahrzeugs bereitgestellt. Ein Sensor an Bord des Fahrzeugs stellt Sensordaten bereit. Ein Prozessor an Bord des Fahrzeugs ist mit dem Sensor gekoppelt. Der Prozessor ist konfiguriert, um unter Verwenden der Sensordaten zu ermitteln, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall unter Verwenden der Sensordaten ausgesetzt wird, und um eine Drehung von einem einer Mehrzahl von Rädern des Fahrzeugs zu initiieren, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Fahrzeuge und insbesondere auf Verfahren und Systeme zum Vermindern oberflächennaher Kollisionsvorfälle von Fahrzeugen.
Hintergrund
Viel Fahrzeuge, wie Automobile, haben heutzutage verschiedene Komponenten, die Quetschzonen, Sicherheitsgurte, Airbags und andere Komponenten für ein Vermindern von Fahrzeugunfallschäden umfassen. Eine besondere Art des Unfallschadens, auf den gewöhnlich als einen ”oberflächennahen Kollisions-” Vorfall Bezug genommen wird, tritt auf, wenn es eine relativ geringe Überlappung zwischen einer Oberfläche des Fahrzeugs und einer Oberfläche eines Hindernisses im Kontakt mit dem Fahrzeug während eines Aufprallvorfalls gibt. Im Allgemeinen wird ein oberflächennaher Kollisionsvorfall als aufgetreten betrachtet, wenn weniger als eine vorbestimmte Prozentzahl (z. B. fünfundzwanzig Prozent) der vorderen Oberfläche des Fahrzeugs mit dem Hindernis während des Vorfalls in Kontakt kommt. Während eines oberflächennahen Kollisionsvorfalls breitet sich die Kraft oder Energie des Vorfalls über einen relativ geringen Anteil des Oberflächenbereichs des Fahrzeugs aus und das Zusammenwirken zwischen den Rädern (oder Reifen) und dem Hindernis kann ein Eindringen in die Karosseriestruktur verursachen.
Entsprechend ist es wünschenswert, ein verbessertes Verfahren für ein Vermindern oberflächennaher Kollisionsvorfälle für Fahrzeuge bereitzustellen. Es ist auch wünschenswert, Systeme für ein Vermindern von oberflächennahen Kollisionsvorfällen bereitzustellen und Fahrzeuge bereitzustellen, welche derartige Verfahren und Systeme einschließen. Weiterhin werden andere wünschenswerte Merkmale und Kennzeichen der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den anhängenden Ansprüchen, in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen und dem vorhergehenden technischen Gebiet offensichtlich.
Zusammenfassung
Entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte eines Ermittelns, ob ein Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt ist und eines Initiieren einer Drehung von einem einer Mehrzahl der Räder des Fahrzeugs mittels Instruktionen, die durch einen Prozessor bereitgestellt werden, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt ist.
Entsprechend einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird ein System bereitgestellt. Das System schließt einen Sensor und einen Prozessor ein. Der Sensor ist an Bord eines Fahrzeugs und ist konfiguriert, um Sensordaten bereitzustellen. Der Prozessor ist an Bord des Fahrzeugs und ist mit dem Sensor gekoppelt. Der Prozessor ist konfiguriert, um unter Verwenden der Sensordaten zu ermitteln, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt ist und um eine Drehung von einem einer Mehrzahl der Räder des Fahrzeugs zu initiieren, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt ist.
Entsprechend einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Fahrzeug umfasst eine Mehrzahl von Rädern und ein Antriebssystem. Das Antriebssystem umfasst einen Sensor und einen Prozessor. Der Sensor ist konfiguriert, um Sensordaten bereitzustellen. Der Prozessor ist mit dem Sensor gekoppelt und ist konfiguriert, um unter Verwenden der Sensordaten zu ermitteln, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt ist, indem er die Sensordaten verwendet und eine Drehung von einem oder einer Mehrzahl der Räder des Fahrzeugs initiiert, wenn das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Offenbarung wird hiernach in Verbindung mit den folgenden gezeichneten Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente kennzeichnen, und wobei:
1 ein funktionelles Blockdiagramm eines Fahrzeugs ist, das ein Steuersystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform einschließt;
2 ein funktionelles Blockdiagramm eines Steuersystems ist, das in Verbindung mit dem Fahrzeug der 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform verwendet werden kann;
3 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Vermindern von oberflächennahen Fahrzeugkollisionsvorfällen ist., und das in Verbindung mit dem Fahrzeug der 1 und dem Steuersystem der 1 und 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform verwendet werden kann; und
4–7 Darstellungen von bestimmten Anwendungen bestimmter Schritte des Prozesses der 3 in Verbindung mit dem Fahrzeug der 1 und dem Steuersystem der 1 und 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform sind.
Detaillierte Beschreibung
Die folgende detaillierte Beschreibung ist nur beispielhafter Natur und es ist nicht beabsichtigt, die Offenbarung oder die Anwendung und Verwendungen davon zu begrenzen. Weiterhin besteht keine Absicht durch irgendeine Theorie, die in dem vorhergehenden Hintergrund oder der nachfolgenden detaillierten Beschreibung dargestellt wird, gebunden zu sein.
1 stellt ein Fahrzeug 100 oder ein Automobil gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dar. Wie in größerem Detail weiter unten beschrieben, umfasst das Fahrzeug 100 ein Steuersystem 170, das eine Funktionalität bereitstellt, die ein Vermindern von oberflächennahen Kollisionsvorfällen für das Fahrzeug 100 einschließt, falls das Fahrzeug auf ein Hindernis trifft.
Wie in 1 gezeigt, umfasst das Fahrzeug 100 ein Chassis 112, eine Karosserie 114, vier Räder 116, ein elektronisches Steuersystem 118, ein Lenkungssystem 150, ein Bremssystem 160 und das oben erwähnte Steuersystem 170. Die Karosserie 114 ist auf dem Chassis 112 angeordnet und umfasst im Wesentlichen die anderen Komponenten des Fahrzeugs 100. Die Karosserie 114 und das Chassis 112 können verbunden einen Rahmen bilden. Die Karosserie 114 (und das Fahrzeug 100) umfasst ein Fahrerseitenende 190, ein Beifahrerseitenende 192, ein Zentrum 193, eine Fahrerseite 194 und eine Beifahrerseite 195. Das Zentrum 193 ist gleich beabstandet von dem Fahrerseitenende 190 und dem Beifahrerseitenende 192. Die Fahrerseite 194 überdeckt den Bereich zwischen dem Fahrerseitenende 190 und dem Zentrum 193, und die Beifahrerseite 195 überdeckt den Bereich zwischen dem Beifahrerseitenende 192 und dem Zentrum 193.
Jedes der Räder 116 sind drehbar bzw. schwenkbar mit dem Chassis 112 nahe einer entsprechenden Ecke der Karosserie 114 gekoppelt. In der gezeigten Ausführungsform schließen die Räder 116 ein fahrerseitiges Vorderrad 196, ein beifahrerseitiges Vorderrad 197, ein fahrerseitiges Hinterrad 198 und ein beifahrerseitiges Hinterrad 199 ein.
Das Fahrzeug 100 (sowie jedes der betroffenen Fahrzeuge und dritter Fahrzeuge) kann irgendeines von einer Anzahl von unterschiedlichen Typen von Automobilen sein, wie zum Beispiel eine Limousine, ein Wagen, ein Lastwagen oder ein Sportgebrauchsfahrzeug (SUV, sport utility vehicle), und kann einen Zweiradantrieb (2WD, two-wheel drive) (nämlich einen Hinterradantrieb oder Vorderradantrieb), einen Vierradantrieb (4WD, four-wheel drive) oder einen Allradantrieb (AWD, all-wheel drive) haben. Das Fahrzeug 100 kann auch irgendeine oder eine Kombination von einer Anzahl von unterschiedlichen Arten von Antriebssystemen aufweisen, wie zum Beispiel einen Benzin- oder Diesel betriebenen Verbrennungsmotor, einen ”Benzingemischfahrzeugmotor” (FFV, flex fuel vehicle) (nämlich unter Verwenden einer Mischung aus Benzin und Ethanol), einen Gasgemischmotor (z. B. Wasserstoff oder Erdgas), einen Verbrennungs-/Elektro-Motor einer Hybridmaschine und einen Elektromotor.
Während das Fahrzeug 100 irgendeine Anzahl von unterschiedlichen Arten der Fahrzeuge in verschiedenen Ausführungsformen umfassen kann, ist in einer beispielhaften Ausführungsform, die in 1 gezeigt wird, das Fahrzeug 100 ein hybridelektrisches Fahrzeug (HEV, hybrid electric vehicle) und umfasst weiterhin eine Antriebsbaugruppe 120, ein Energiespeichersystem (ESS, energy storage system) 122, eine Stromwandlerbaugruppe (oder einen Wandler) 126 und einen Kühler 128. Die Antriebsbaugruppe 120 schließt mindestens ein elektrisches Antriebssystem 129 ein, das auf dem Chassis 112 montiert ist, welches die Räder 116 antreibt. In der gezeigten Ausführungsform umfasst die Antriebsbaugruppe 120 einen Verbrennungsmotor 130 und einen Elektromotor/Generator (oder Motor) 132. Wie von einem Fachmann der Technik anzuerkennen ist, umfasst der Elektromotor 132 ein Getriebe und, obgleich nicht gezeigt, auch eine Statorbaugruppe (einschließlich leitender Spulen), eine Rotorbaugruppe (einschließlich eines ferromagnetischen Kerns) und ein Kühlfluid oder Kühlmittel. Die Statorbaugruppe und/oder die Rotorbaugruppe innerhalb des Elektromotors 132 kann eine Mehrzahl von elektromagnetischen Polen, wie üblicherweise bekannt, einschließen.
Weiterhin bezugnehmend auf 1, sind der Verbrennungsmotor 130 und der Elektromotor 132 derart integriert, dass einer oder beide mechanisch mit wenigstens einem der Räder 116 über ein oder mehrere Antriebswellen (die hierin auch als Achsen bezeichnet werden) 134 gekoppelt sind. In einer Ausführungsform ist das Fahrzeug 100 ein ”serielles HEV”, in dem der Verbrennungsmotor 130 nicht direkt mit dem Getriebe gekoppelt ist, sondern mit einem Generator (nicht gezeigt), der verwendet wird, um einen Elektromotor 132 mit Strom zu versorgen. In einer anderen Ausführungsform ist das Fahrzeug 100 ein ”paralleles HEV”, in dem der Verbrennungsmotor 130 direkt mit dem Getriebe gekoppelt ist zum Beispiel dadurch, dass der Rotor des Elektromotors 132 drehbar mit der Antriebswelle des Verbrennungsmotors 130 gekoppelt ist.
Der ESS 122 ist auf dem Chassis 112 montiert und ist elektrisch mit dem Wandler 126 gekoppelt. Der ESS 122 umfasst vorzugsweise eine Batterie, die eine Packung von Batteriezellen aufweist. In einer Ausführungsform umfasst der ESS 122 eine Lithiumeisenphosphatbatterie, wie eine Nanophosphatlithiumionenbatterie. Zusammen stellen der ESS 122 und das(die) elektrische(n) Antriebssystem(e) 129 ein Antriebssystem zum Antreiben des Fahrzeugs 100 bereit.
Der Kühler 128 ist mit dem Rahmen auf einem äußeren Abschnitt davon verbunden und, obwohl im Detail nicht gezeigt, umfasst er mehrere Kühlkanäle darin, die ein Kühlfluid (nämlich Kühlmittel) enthalten, wie Wasser und/oder Ethylenglykol (d. h. Frostschutzmittel bzw. ”Antigefriermittel”), und ist mit dem Verbrennungsmotor 130 und dem Wandler 162 gekoppelt.
Das Lenkungssystem 150 ist auf dem Chassis 112 montiert und steuert das Lenken der Räder 116. Das Lenkungssystem 150 schließt ein Lenkrad und eine Lenksäule (nicht gezeigt) ein. Das Lenkrad empfängt Eingaben von einem Fahrer des Fahrzeugs. Die Lenksäule ergibt gewünschte Lenkungswinkel für die Räder 116 über die Antriebswelle 134 basierend auf den Eingaben des Fahrers.
Das Bremssystem 160 ist auf dem Chassis 112 montiert und stellt für das Fahrzeug 100 ein Bremsen bereit. Das Bremssystem 160 empfängt Eingaben von dem Fahrer mittels eines Bremspedals (nicht gezeigt) und stellt ein geeignetes Bremsen mittels Bremseinheiten (nicht gezeigt) bereit. Der Fahrer liefert auch Eingaben mittels eines Beschleunigungspedals (nicht gezeigt), wie für eine gewünschte Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Fahrzeugs, sowie unterschiedliche andere Eingaben für unterschiedliche Fahrzeuggeräte und/oder Systeme, wie ein oder mehrere Fahrzeugradios, andere Unterhaltungssysteme, Umweltsteuersysteme, Lichteinheiten, Navigationssysteme und dergleichen (auch nicht gezeigt).
Das Steuersystem 170 ist auf dem Chassis 112 montiert. Das Steuersystem 170 kann mit unterschiedlichen anderen Fahrzeuggeräten und Systemen gekoppelt sein, wie unter anderem mit der Antriebsbaugruppe 120, dem Lenkungssystem 150, dem Bremssystem 160 und dem elektronischen Steuersystem 118. Das Steuersystem 170 stellt Merkmale für das Fahrzeug bereit, einschließlich der Verminderung von oberflächennahen Kollisionsvorfällen, in die das Fahrzeug 100 verwickelt ist, durch Initiieren einer Drehung von einem oder mehreren der Räder 116, wenn ein Kollisionsvorfall auftritt, gemäß dem Prozess, der weiter unten in Verbindung mit den 3–7 beschrieben wird. Wie weiter unten in Verbindung mit dem Prozess der 3–7 erörtert wird, verändert das Steuersystem 170 vorzugsweise drehend einen Winkel der Vorderräder 196, 197 während eines oberflächennahen Kollisionsvorfalls (vorzugsweise kurz nachdem die oberflächennahe Kollision zwischen dem Fahrzeug 100 und einem Hindernis beginnt und bevor die Vorderräder das Hindernis berühren), wobei die Richtung der Drehung basierend auf dem örtlichen Aufprall bestimmt wird, um zu helfen das Energiemanagement während des oberflächennahen Kollisionsvorfalls zu verbessern.
In bestimmten Ausführungsformen umfasst das Steuersystem oder ist das Steuersystem gekoppelt mit einem oder mehreren Aktuatoren 180, welche mit einem oder mehreren der Räder 116 gekoppelt sind zum Initiieren einer Drehung von einem oder mehreren Räder 116 mittels Instruktionen, die durch das Steuersystem 170 bereitgestellt werden, wenn ein oberflächennaher Kollisionsvorfall auftritt. In bestimmten anderen Ausführungsformen umfasst das Steuersystem 170 oder ist das Steuersystem gekoppelt mit einem oder mehreren Aktuatoren 180, welche mit der Achse 134 gekoppelt sind zum Initiieren einer Drehung von einem oder mehreren der Räder 116 mittels Instruktionen, die durch das Steuersystem 170 bereitgestellt werden, wenn ein oberflächennaher Kollisionsvorfall auftritt. In bestimmten anderen Ausführungsformen umfasst das Steuersystem 170 oder ist das Steuersystem gekoppelt mit einem oder mehreren Airbags 182, die nahe zu einem oder mehreren der Räder 116 angeordnet sind zum Initiieren einer Drehung von einem oder mehreren der Räder 116 mittels Instruktionen, die durch das Steuersystem 170 bereitgestellt werden, wenn ein oberflächennaher Kollisionsvorfall auftritt.
Zusätzlich, obwohl nicht als solches dargestellt, kann das Steuersystem 170 (und/oder eine oder mehrere Komponenten davon) in dem elektronischen Steuersystem 118 integriert sein und kann auch einen oder mehreren Stromquellen einschließen. Das Steuersystem 170 führt vorzugsweise unterschiedliche Schritte des Prozesses 300 und die Schritte und Unterprozesse der 3–7 davon durch.
Mit Bezug auf 2 wird ein funktionelles Blockdiagramm für das Steuersystem 170 der 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform bereitgestellt. Wie in 2 gezeigt, umfasst das Steuersystem 170 eine Sensoreinheit 202, eine Aktuatoreinheit 204 und/oder eine Airbageinheit 206 und ein Steuergerät 208, wobei jedes davon vorzugsweise an Bord des Fahrzeugs 100 angeordnet ist.
Die Sensoreinheit 202 schließt einen elektrischen Frontsensor (EFS, electronic frontal sensor) 210 und/oder einen oder mehrere zusätzliche Sensoren 212 ein. Der EFS 210 ist auf einer vorderen Oberfläche des Fahrzeugs 100 der 1 angeordnet und verwendet von dem EFS 210 gemessene Werte misst, um Sensordaten bereitzustellen, die irgendwelche frontalen Zusammenstöße betreffen, die zwischen dem Fahrzeug 100 und einem Objekt (auf das hierin auch als Hindernis Bezug genommen wird) auftreten können. In einer Ausführungsform ist der EFS 210 auf einem strukturellen Teil der Vorderfront des Fahrzeugs angeordnet. Die Sensordaten von dem EFS 210 umfassen vorzugsweise Änderungen in der Fahrzeuggeschwindigkeit kurz nach dem Aufprall zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis, um sie beim Ermitteln, ob ein derartiger Vorfall ein oberflächennaher Kollisionsvorfall ist, zu benutzen.
Die zusätzlichen Sensoren 212 (die vorzugsweise alle an Bord des Fahrzeugs 100 angeordnet sind) umfassen eine oder mehrere Kameras 214, Radargeräte 216 (wie Weit- und Kurzbereichs-Radarerfassungsgeräte, Laser und/oder Ultraschallgeräte) und/oder andere Erfassungsgeräte 218 (wie beispielsweise Licht- und Reichweitenerfassung (LIDAR, light detection and ranging) und/oder Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V, vehicle-to-vehicle)Kommunikationen). Die Kameras 214 stellen Kameradaten bereit, die das Hindernis betreffen und seine Position in Bezug auf das Fahrzeug 100 vor dem Aufprall für die nachfolgende Verwendung zum Ermitteln, ob ein Vorfall ein oberflächennaher Kollisionsvorfall ist. Die Radargeräte 216 stellen Radardaten bereit, die das Hindernis betreffen und seine Position in Bezug auf das Fahrzeug 100 vor dem Aufprall für die nachfolgende Verwendung zum Ermitteln, ob ein Vorfall ein oberflächennaher Kollisionsvorfall ist, und die anderen Erfassungsgeräte 218 (soweit vorhanden) verwenden ihre entsprechenden Technologien, um ähnliche Daten bereitzustellen.
Es ist anzuerkennen, dass die speziellen Sensoren der Sensoreinheit 202 in unterschiedlichen Ausführungsformen variieren können. In bestimmten Ausführungsformen kann dort zum Beispiel ein EFS 210 ohne zusätzliche Sensoren 212 oder umgekehrt vorhanden sein. Im Wege eines weiteren Beispiels können zusätzliche Sensoren 212 variieren und so weiter. In jedem dieser Beispiele stellt die Sensoreinheit 202 vorzugsweise Daten, die sich auf diese verschiedenen Arten der Informationen beziehen, dem Steuergerät 208 zum Verarbeiten und Vermindern oberflächennaher Kollisionsfahrzeugvorfälle zur Verfügung.
Die Aktuator-Einheit 204 ist auch mit dem Steuergerät 208 gekoppelt. In einer Ausführungsform umfasst die Aktuatoreinheit 204 einen oder mehrere Radaktuatoren 220, die mit einem oder mehreren der Räder 116 (vorzugsweise einem oder mehreren der Vorderräder 196, 197) des Fahrzeugs 100 verbunden sind, welche Instruktionen von dem Steuergerät 208 verwenden, um eine Drehung von einem oder mehreren der Räder 116 während eines oberflächennahen Kollisionsvorfalls zu initiieren. In einer anderen Ausführungsform umfasst die Akutatoreinheit 204 einen oder mehrere Achsenaktuatoren 222, die mit einer Achse des Fahrzeugs (vorzugsweise der Vorderachse 134) verbunden sind, welche Instruktionen von dem Steuergerät 208 verwenden, um eine Bewegung der Achse zu initiieren, um dadurch eine Drehung des einen oder der mehreren Räder 116 einzuleiten.
Die Airbageinheit 206 ist auch mit dem Steuergerät 208 gekoppelt. In einer Ausführungsform umfasst die Airbageinheit 206 einen oder mehrere Airbags, welche nahe zu (und vorzugsweise benachbart zu) einem oder mehreren der Räder 116 (vorzugsweise einem oder mehreren der Vorderräder 196, 197) des Fahrzeugs 100 angeordnet sind. In einer derartigen Ausführungsform ist die Airbageinheit 206 direkt hinter, oder rückwärts zu, einem der Räder 116 angeordnet. Dies kann jedoch in anderen Ausführungsformen variieren. Die Airbags werden entfaltet entsprechend den Instruktionen, die durch das Steuergerät 208 bereitgestellt werden, um eine Drehung von einem oder mehreren der Räder 116 während eines oberflächennahen Kollisionsvorfalls zu initiieren.
Das Steuergerät 208 (vorzugsweise an Bord des Fahrzeugs 100 angeordnet) ist mit der Sensoreinheit 202 sowie mit der Aktuatoreinheit 204 und/oder Airbageinheit 206 gekoppelt. Das Steuergerät 208 verarbeitet die Daten und Informationen, die von der Sensoreinheit 202 empfangen werden, und ermittelt, von welcher Art ein Vorfall zwischen dem Fahrzeug 100 und einem Hindernis ist (einschließlich, ob der Vorfall ein oberflächennaher Kollisionsvorfall ist und auf welcher Seite des Fahrzeugs 100 der Vorfall aufgetreten ist), und führt eine Aktion durch, um oberflächennahe Kollisionsvorfälle durch ausgewählte Drehung von einem oder mehreren der Räder 116 von dem Fahrzeug 100 zu vermindern (vorzugsweise mittels Instruktionen, die von dem Lenkungssystem 150, der Aktuatoreinheit 204 und/oder der Airbageinheit 206 bereitgestellt werden) entsprechend mit den Schritten des Prozesses, der weiter unten in Verbindung mit den 3–7 beschrieben wird. Die ausgewählte Drehung des einen oder der mehreren Räder 116 kann mittels unterschiedliche Techniken erreicht werden, wie mittels des Lenkungssystems 150, der Aktuatoreinheit 204, der Airbageinheit 206 und/oder einer Kombination davon in unterschiedlichen Ausführungsformen.
Wie in 2 gezeigt, umfasst das Steuergerät 208 ein an Bord Computersystem. In bestimmten Ausführungsformen kann das Steuergerät 208 auch einschließen und/oder ein Teil von einer oder mehreren der Sensoreinheit 206, der Aktuatoreinheit 204 und/oder der Airbageinheit 206 und/oder Komponenten davon sein. Zusätzlich ist anzuerkennen, dass sich das Steuergerät 208 in anderer Form von der Ausführungsform, die in 2 gezeigt wird, unterscheidet. Zum Beispiel kann das Steuergerät 208 mit einem oder mehreren entfernten Computersystemen und/oder anderen Steuersystemen gekoppelt sein oder kann diese in anderer Weise gebrauchen.
In der gezeigten Ausführungsform umfasst das Computersystem des Steuergeräts 208 einen Prozessor 224, einen Speicher 226, eine Schnittstelle 228, ein Speichergerät 230 und einen BUS 232. Der Prozessor 224 führt die Berechnung und Steuerfunktionen des Steuergeräts 208 durch und kann jede Art von Prozessor oder Mehrfachprozessoren, einzelne integrierte Schaltungen, wie einen Mikroprozessor, oder irgendeine geeignete Anzahl von integrierten Schaltungsgeräten und/oder Schaltungsplatinen, die in Kooperation arbeiten, um die Funktionen einer Verarbeitungseinheit zu erreichen, umfassen. Während des Betriebs führt der Prozessor 224 ein oder mehrere Programme 234 durch, die innerhalb des Speichers 226 enthalten sind und als solche den generellen Betrieb des Steuergeräts 208 und des Computersystems des Steuergeräts 208 steuern, vorzugsweise durch Ausführen der Schritte des Prozesses, der hierin beschrieben ist, wie die Schritte des Prozesses 300 (und jedes Unterprozesses davon) in Verbindung mit den 3–7. Der Prozessor 224 ist, zusammen mit den anderen Komponenten des Steuergeräts 208, vorzugsweise an Bord des Fahrzeugs 100 angeordnet.
Der Speicher 226 kann irgendein geeigneter Speicher sein. Dieses schließt die unterschiedlichen Arten von dynamischen Direktzugriffsspeichern (DRAM, dynamic random access memory), wie SDRAM, die unterschiedlichen Arten von statischen RAM (SRAM, static RAM) und die unterschiedlichen Arten von nicht-flüchtigen Speichern (PROM, EPROM und Flash-Speicher) ein. In bestimmten Beispielen ist der Speicher 226 auf und/oder an dem gleichen Computerchip des Prozessors 224 angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform speichert der Speicher 226 das oben erwähnte Programm 234 zusammen mit einem oder mehreren gespeicherten Werten 236 zum Vermindern von Kollisionsvorfällen (zum Beispiel Schwellwerten zum Ermitteln, ob ein Vorfall ein oberflächennaher Kollisionsvorfall ist und dergleichen).
Der BUS 232 dient dem Übertragen von Programmen, Daten, Zuständen und anderen Informationen oder Signalen zwischen den unterschiedlichen Komponenten des Computersystems des Steuergeräts 208. Die Schnittstelle 228 ermöglicht eine Kommunikation mit dem Computersystem des Steuergeräts 208, zum Beispiel von einem Systemantrieb und/oder einem anderen Computersystem, und kann unter Verwenden eines geeigneten Verfahrens und einer Vorrichtung eingebaut sein. Es kann ein oder mehrere Netzwerkschnittstellen aufweisen, um mit anderen Systemen oder Komponenten zu kommunizieren. Die Schnittstelle 228 kann auch ein oder mehrere Netzwerkschnittstellen einschließen, um mit Technikern und/oder einer oder mehreren Speicherschnittstellen zu kommunizieren und um Speicherapparate, wie das Speichergerät 230 zu verbinden.
Das Speichergerät 230 kann irgendeine geeignet Art von Speichervorrichtung sein, einschließlich Direktzugriffsspeichergeräten wie Harddisktreiber, Flash-Systemen, Floppydisktreiber und optische Disktreiber. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Speichergerät 230 ein Programmprodukt, von dem der Speicher 226 ein Programm 234 empfangen kann und das ein oder mehrere Ausführungsformen von einem oder mehreren Prozessen der vorliegenden Offenbarung durchführt, wie die Schritte des Prozesses 300 (und irgendwelche Unterprozesse davon) der 3–7, die weiter unten beschrieben werden. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann das Programmprodukt direkt gespeichert werden in dem und/oder in anderer Weise durch den Speicher 226 und/oder eine Disk (z. B. Disk 238), auf die unten Bezug genommen wird, zugegriffen werden.
Der BUS 232 kann irgendein geeignetes physikalisches oder logisches Mittel, das Computersysteme und Komponenten verbindet, sein. Dies schließt ein, ist aber nicht begrenzt auf direkt fest-verdrahtete Verbindungen, Faseroptiken, Infrarot und drahtlose BUS-Technologien. Während des Betriebs wird das Programm 234 in dem Speicher 226 gespeichert und durch den Prozessor 224 ausgeführt.
Es ist anzuerkennen, dass, während diese beispielhafte Ausführungsform in Verbindung mit einem voll funktionierenden Computersystem beschrieben wird, ein Fachmann der Technik erkennen wird, dass die Mechanismen der vorliegenden Offenbarung in der Lage sind, als ein Programmprodukt mit einem oder mehreren Arten der nicht-transitorischen computerlesbaren Signale vertrieben werden kann, die Medien tragen, die zum Speichern des Programms und der Instruktionen davon verwendet werden und die Verbreitung davon ausführen, wie ein nicht-transitorisches computerlesbares Medium, das das Programm enthält trägt und Computerinstruktionen einschließt, die darin gespeichert sind, um einen Computerprozessor (wie den Prozessor 224) zu veranlassen, das Programm durchzuführen und auszuführen. Ein derartiges Programmprodukt kann verschiedene Formen einnehmen und die vorliegende Offenbarung wird ohne Rücksicht auf die besondere Art des computerlesbaren signaltragenden Mediums, das verwendet wird, um die Verbreitung auszuführen, gleichförmig angewandt. Beispiele der signaltragenden Medien schließen ein: Aufzeichnungsmedien, wie Floppydisks, Festplatten, Speicherkarten und optische Disks, und Übertragungsmedien, wie digitale und analoge Kommunikationsverbindungen. Es ist in ähnlicher Weise anzuerkennen, dass das Computersystem des Steuergeräts 208 sich auch in anderer Weise von der Ausführungsform, die in 2 gezeigt wird, unterscheiden kann, indem das Computersystem des Steuergeräts 208 zum Beispiel an einen oder mehrere entfernte Computer gekoppelt sein kann und/oder in anderer Weise einen oder mehrere entfernte Computer und/oder andere Steuersysteme verwenden kann.
3 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 300 zum Vermindern oberflächennaher Kollisionsvorfälle gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Der Prozess 300 wird auch weiter unten in Verbindung mit den 4–7 beschrieben, welche das Fahrzeug 100 der 1 zeigen, die bestimmte Schritte des Prozesses 300 der 3 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform verwenden. Der Prozess 300 kann in Verbindung mit dem Fahrzeug 100 der 1 und 2 und dem Steuersystem 170 der 1 und 2 verwendet werden. Der Prozess 300 wird vorzugsweise kontinuierlich während eines laufenden Antriebszyklus (oder Zündzyklus) des Fahrzeugs durchgeführt.
Der Prozess 300 schließt den Schritt des Erhaltens von ersten Sensordaten (Schritt 302) ein. Die ersten Sensordaten umfassen vorzugsweise Daten von einem oder mehreren der zusätzlichen Sensoren 212 der Sensoreinheit 202 der 2, die ein Hindernis und seine Position mit Bezug auf das Fahrzeug 100 der 1 vor einem Vorfall zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Hindernis betreffen. In einer Ausführungsform umfassen die ersten Sensordaten Kameradaten von einer Kamera 214 der 2, die das Hindernis und seine Position mit Bezug auf das Fahrzeug 100, bevor das Fahrzeug das Hindernis berührt, betreffen. In einer anderen Ausführungsform umfassen die ersten Sensordaten Radardaten von einem Radargerät 216 der 2, die das Hindernis und seine Position mit Bezug auf das Fahrzeug 100, bevor das Fahrzeug das Hindernis berührt, betreffen. In einer weiteren Ausführungsform umfassen die ersten Sensordaten andere erfasste Daten von einem oder mehreren anderen Erfassungsgeräten 218 der 2 (z. B. ein LIDAR-Gerät), die das Hindernis und seine Position mit Bezug auf das Fahrzeug 100, bevor das Fahrzeug das Hindernis berührt, betreffen. Die ersten Sensordaten des Schrittes 302 werden zu dem Steuergerät 208, vorzugsweise zu dem Prozessor 224 davon, zum Verarbeiten geliefert.
Es werden auch zweite Sensordaten erhalten (Schritt 304). Die zweiten Sensordaten umfassen vorzugsweise Daten von dem EFS 210 der Sensoreinheit 202 der 2, die eine Messung von irgendeinem Kontakt zwischen dem Hindernis und dem Fahrzeug 100 der 1 zum Verwenden für ein Erfassen, wann ein Vorfall zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Hindernis aufgetreten ist, betreffen. Die zweiten Sensordaten des Schrittes 304 werden an das Steuergerät 208, vorzugsweise an den Prozessor 224 davon, zum Verarbeiten geliefert.
Eine Ermittlung wird durchgeführt, ob das Fahrzeug einem Vorfall ausgesetzt ist (Schritt 306). Wie in der ganzen Anmeldung verwendet, betrifft ein ”Vorfall” einen Kontakt zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis, wenn das Fahrzeug mit dem Hindernis zusammenstößt. Die Ermittlung wird vorzugsweise durch den Prozessor 224 der 2 unter Verwenden der zweiten Sensordaten, die durch den EFS 210 der 2 bereitgestellt werden während des Schrittes 304, durchgeführt. In einer Ausführungsform wird ein Ermitteln, dass ein Vorfall zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis aufgetreten ist, durchgeführt, falls die zweiten Sensordaten, die durch den EFS 210 bereitgestellt werden, anzeigen, dass ein absoluter Wert einer Änderungsrate der Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer ist als ein erster vorbestimmter Schwellwert. Der erste vorbestimmte Schwellwert ist vorzugsweise in dem Speicher 226 der 2 als einer der gespeicherten Werte 236 davon gespeichert. In bestimmten Ausführungsformen können andere Messwerte, wie Winkelgeschwindigkeit/Drehungsmessungen eines Sensors und/oder eine Fahrzeuggeschwindigkeitsabnahmemessung, verwendet werden zum Bestimmen, dass der Vorfall aufgetreten ist.
Wenn in dem Schritt 306 festgestellt wird, dass das Fahrzeug keinem Vorfall ausgesetzt ist, dann kehrt der Prozess zurück zum Schritt 302. Die Schritte 302–306 werden dann, vorzugsweise kontinuierlich, wiederholt mit einem Aktualisieren der ersten Sensordaten und zweiten Sensordaten, bis eine Ermittlung in einer Iteration des Schrittes 306 vorliegt, dass das Fahrzeug einem Vorfall ausgesetzt ist.
Sobald in einer Iteration des Schrittes 306 ermittelt wird, dass das Fahrzeug einem Vorfall ausgesetzt ist, werden dritten Sensordaten erhalten (Schritt 308). Die dritten Sensordaten umfassen vorzugsweise Daten von dem EFS 210 der Sensoreinheit 202 der 2, nachdem der Vorfall begonnen hat (d. h. nachdem das Fahrzeug in Kontakt mit dem Hindernis gekommen ist). Die ersten Sensordaten des Schrittes 302 werden dem Steuergerät 208, vorzugsweise dem Prozessor 224 davon, zum Verarbeiten zur Verfügung gestellt. Die dritten Sensordaten umfassen vorzugsweise Messungen einer Änderungsrate der Geschwindigkeit des Fahrzeug, äußerst kurz nachdem (z. B. nach wenigen Millisekunden nachdem) ein Vorfall zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis begonnen hat. Die dritten Sensordaten des Schrittes 308 werden dem Steuergerät 208, vorzugsweise dem Prozessor 224 davon, zum Verarbeiten geliefert. In bestimmten Ausführungsformen können auch andere Messungen, wie Winkelgeschwindigkeit/Drehungsmessungen eines Sensors und/oder eine Fahrzeuggeschwindigkeitsabnahmemessung, ebenfalls erhalten werden. Die unterschiedlichen Daten werden vorzugsweise parallel von mehreren Quellen (z. B. mehreren Sensoren der Sensoreinheit 202) dem Prozessor 224 zur Verfügung gestellt.
Eine Ermittlung, ob der Vorfall ein oberflächennaher Kollisionsvorfall ist, wird durchgeführt (Schritt 310). Wie oben erwähnt, wird ein oberflächennaher Kollisionsvorfall als eingetreten betrachtet, wenn weniger als eine vorbestimmte Prozentzahl der vorderen Oberfläche des Fahrzeugs in Kontakt mit dem Hindernis während des Vorfalls kommt. In einem derartigen Beispiel ist diese vorbestimmte Prozentzahl fünfundzwanzig Prozent. Diese Ermittlung wird vorzugsweise durch den Prozessor 224 der 2 mittels der ersten Sensordaten des Schrittes 302 durchgeführt und/oder mit den dritten Sensordaten des Schrittes 308. In bestimmten Ausführungsformen wird die Ermittlung in dem Schritt 310 auch unter Verwenden anderer Messungen, wie Winkelgeschwindigkeit/Drehungsmessungen eines Sensors und/oder eine Fahrzeuggeschwindigkeitsabnahmemessung, durchgeführt.
In einer Ausführungsform wird eine Ermittlung, dass der Vorfall zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis ein oberflächennaher kollisionsbasierender Vorfall ist, basierend auf den dritten Sensordaten des Schrittes 308, die äußerst kurz, nachdem (z. B. nach wenigen Millisekunden nachdem) ein Vorfall zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis begonnen hat, gemessen werden, durchgeführt. In einem derartigen Beispiel wird der Vorfall ermittelt, ein oberflächennaher Kollisionsvorfall zu sein, wenn ein absoluter Wert einer Änderungsrate der Geschwindigkeit des Fahrzeugs von den dritten Sensordaten des Schrittes 308 (vorzugsweise erzeugt durch den EFS 210 sehr kurz, nachdem der Vorfall beginnt) größer ist als ein zweiter vorbestimmter Schwellwert. Der zweite vorbestimmte Schwellwert wird vorzugsweise in dem Speicher 226 der 2 als einer der gespeicherten Werte 236 davon gespeichert.
In bestimmten anderen Ausführungsformen wird eine Ermittlung, ob der Vorfall zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis eine oberflächennahe Kollision ist, basierend auf den ersten Sensordaten des Schrittes 302, die vor dem Beginn des Vorfalls erzeugt werden. In einem derartigen Beispiel wird festgestellt, dass der Vorfall ein oberflächennaher Kollisionsvorfall ist, falls Kameradaten von dem Schritt 302, die vor dem Vorfall aufgenommen wurden, anzeigen, dass weniger als fünfundzwanzig Prozent der vorderen Oberfläche des Fahrzeug in Kontakt mit dem Hindernis während des Vorfalls gekommen sind. In einem anderen derartigen Beispiel wird ermittelt, dass der Vorfall ein oberflächennaher Kollisionsvorfall ist, falls Radardaten des Schrittes 302, die vor dem Vorfall aufgenommen wurden, anzeigen, dass weniger als fünfundzwanzig Prozent der vorderen Oberfläche des Fahrzeug in Kontakt mit dem Hindernis während des Vorfalls gekommen sind. In bestimmten anderen Beispielen wird ermittelt, dass der Vorfall ein oberflächennaher Kollisionsvorfall ist, wenn andere Daten (z. B. von einem LIDAR-Gerät) des Schrittes 302, die vor dem Vorfall aufgenommen wurden, anzeigen, dass weniger als fünfundzwanzig Prozent der vorderen Oberfläche des Fahrzeug in Kontakt mit dem Hindernis während des Vorfalls gekommen sind. In bestimmten Ausführungsformen erkennen ein oder mehrere der Kameras 214 und/oder der Radargeräte 216 der 2 die Objektgröße und den Ort in Front des Fahrzeugs und geben die Informationen in den Prozessor ein, um Teil des Entscheidungsprozesses zu werden.
In bestimmten Ausführungsformen werden die ersten Sensordaten des Schrittes 302 und die dritten Sensordaten des Schrittes 308 zusammen für das Ermitteln beim Schritt 310, ob ein oberflächennaher Kollisionsvorfall auftreten wird, verwendet. In einer anderen Ausführungsform können die ersten Sensordaten des Schrittes 302 ohne die dritten Sensordaten des Schrittes 308, und umgekehrt, verwendet werden, um zu ermitteln, ob ein oberflächennaher Kollisionsvorfall auftreten wird. Folglich können in bestimmten Ausführungsformen einer der Schritte 302 oder 308 und so weiter nicht notwendig sein.
Wenn im Schritt 310 ermittelt wird, dass ein oberflächennaher Kollisionsvorfall nicht auftreten wird, dann wird ein Standardverfahren für Vorfälle verwendet, die nicht oberflächennahe Vorfälle sind (Schritt 312). In bestimmten Ausführungsformen können zum Beispiel Airbags innerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs entfaltet sein, eine Brennstoffpumpe des Fahrzeugs kann ausgeschaltet sein, eine Hochspannung von elektrischen Fahrzeugkomponenten kann abgeschaltet sein und so weiter basierend auf Instruktionen, die durch den Prozessor 224 der 2 bereitgestellt werden. Da der Vorfall jedoch kein oberflächennaher Kollisionsvorfall ist, initiiert der Prozessor 224 der 2 keine Drehung der Räder während des Schrittes 312.
Im Gegensatz dazu, falls in dem Schritt 310 ermittelt wird, dass ein oberflächennaher Kollisionsvorfall auftreten wird, dann wird eine Ermittlung für die Seite des Fahrzeugs durchgeführt, auf welcher der oberflächennahe Kollisionsvorfall hauptsächlich auftreten wird (Schritt 314). Während des Schrittes 314 wird vorzugsweise eine Ermittlung durchgeführt, ob der oberflächennahe Kollisionsvorfall entweder hauptsächlich auf der Fahrerseite 194 oder der Beifahrerseite 195 der 1 auftreten wird. Diese Ermittlung wird vorzugsweise durch den Prozessor 224 unter Verwenden der ersten Daten des Schrittes 302 und/oder der dritten Daten des Schrittes 308 durchgeführt durch Ermitteln, ob eine Mehrheit der vorderen Oberfläche des Fahrzeugs 100 in Kontakt mit dem Hindernis auf der Fahrerseite 194 im Gegensatz zu der Beifahrerseite 195 des Fahrzeugs 100 angeordnet ist. In einer Ausführungsform sammeln strategisch eine oder mehrere strategisch angeordnete Sensoren (zum Beispiel der Sensoreinheit 202 der 2) Daten, die den Vorfall betreffen, und geben die Informationen in ein Sesordiagnosemodul (SDM, sensing diagnostic module) (zum Beispiel, das als ein Teil des Steuergeräts 108 der 2 betrachtet werden kann) ein, welches seinerseits die Information verarbeiten kann und dadurch ermitteln kann, auf welcher Seite des Fahrzeugs der Vorfall auftreten wird. In einer derartigen Ausführungsform ist einer der Sensoren der Sensoreinheit 202 (z. B. der EFS 210 der 2) an einem strukturellen Teil der Vorderfront des Fahrzeugs angeordnet.
Zusätzlich wird, während des oberflächennahen Kollisionsvorfalls, eine Drehung von einem oder mehreren der Räder initiiert (Schritt 316). In einer Ausführungsform werden, während des Schrittes 316, zusätzlich zu der Drehung des einen oder der mehreren Räder (wie unten in größerem Detail erörtert) andere Standardvorfallverfahren initiiert, wie das oben beschriebene Entfalten der Airbags innerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs, das Abschalten der Brennstoffpumpe des Fahrzeugs, das Abschalten der Hochspannung von elektrischen Fahrzeugkomponenten und so weiter. Die Aktionen des Schrittes 316 werden vorzugsweise mittels Instruktionen, die durch den Prozessor 224 der 2 bereitgestellt werden, durchgeführt.
Ähnlich zu der obigen Erörterung mit Bezug auf die 1 und 2 initiiert in einer Ausführungsform des Schrittes 316 der Prozessor 224 der 2 eine Drehung der Vorderräder 196, 197 der 1 während eines oberflächennahen Kollisionsvorfalls durch Bereitstellen von Instruktionen an einen Radaktuator 220 der 2, der mit einem oder beiden Vorderrädern 196, 197 gekoppelt ist. In einer anderen Ausführungsform des Schrittes 316 initiiert der Prozessor 224 der 2 eine Drehung der Vorderräder 196, 197 der 1 während eines oberflächennahen Kollisionsvorfalls durch Bereitstellen von Instruktionen an einen Achsenaktuator 222 der 2, der mit der Vorderachse 134 der 1 gekoppelt ist. In einer weiteren Ausführungsform des Schrittes 316 initiiert der Prozessor 224 der 2 eine Drehung der Vorderräder 196, 197 der 1 während eines oberflächennahen Kollisionsvorfalls durch Bereitstellen von Instruktionen zu einem oder mehreren Airbags, die benachbart zu einem oder beiden der Vorderräder 196, 197 der 1 angeordnet sind. In jedem dieser Beispiele initiiert der Prozessor 224 vorzugsweise automatisch eine Reaktion von einem oder mehreren der Vorderräder 196, 197.
Die Richtung der Raddrehung, die im Schritt 316 initiiert wird, basiert auf der Seite des Fahrzeugs, auf welcher der oberflächennahe Kollisionsvorfall ermittelt wird und aufgetreten ist, wie es in dem Schritt 314 festgestellt wird. Wenn insbesondere im Schritt 314 ermittelt wird, dass der oberflächennahe Kollisionsvorfall überwiegend auf der Fahrerseite 194 der 1 auftreten wird, dann wird die Raddrehung derart initiiert, dass ein vorderer Abschnitt des einen Rades auf der Fahrerseite des Fahrzeugs einwärts zu einem Zentrum des Fahrzeugs geschwenkt wird. Wenn umgekehrt, im Schritt 314 ermittelt wird, dass der oberflächennahe Kollisionsvorfall überwiegend auf der Beifahrerseite 195 der 1 auftreten wird, dann wird die Raddrehung derart initiiert, dass ein Vorderabschnitt eines Rades auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs einwärts auf ein Zentrum des Fahrzeugs geschwenkt wird.
Die Größe der Drehung des Schrittes 316 kann in unterschiedlichen Ausführungsformen variieren. In einer Ausführungsform werden die Räder ungefähr um zehn Grad zum Beispiel für eine durchschnittliche Limousine geschwenkt. Die Größe der Drehung kann in unterschiedlichen Ausführungsformen jedoch variieren und kann auf dem Fahrzeugtyp basierend variieren (zum Beispiel können bestimmte relativ große Fahrzeuge einen größeren Bereich der Drehung erfordern). Für Lastwagen in voller Größe kann zum Beispiel die Raddrehung in dem Bereich von 15–17 Grad in bestimmten Ausführungsformen sein, und so weiter.
Mit Bezug auf die 4–7 werden Darstellungen von bestimmten Ausführungsformen bestimmter Schritte des Prozesses 300 der 3 in Verbindung mit dem Fahrzeug 100 der 1 und dem Steuersystem 170 der 1 und 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform bereitgestellt. Das Beispiel der 4–7 betrifft einen oberflächennahen Kollisionsvorfall zwischen dem Fahrzeug 100 und einem Hindernis (das hierin auch als Objekt bezeichnet wird) 400. Die 4–7 zeigen die Bewegung des Vorderrades 197 der Beifahrerseite während eines oberflächennahen Kollisionsvorfalls, welcher überwiegend auf der Beifahrerseite 195 des Fahrzeugs 100 der 1 auftritt. Die 4–7 umfassen Bezeichnungen für einen vorderen Abschnitt 407, ein Zentrum 408 und einen hinteren Abschnitt 409 des Rades 197 mit Bezug auf eine erste Achse 402 (die sich zwischen dem vorderen und hinteren Ende des Fahrzeugs erstreckt) und eine zweiten Achse 404 (die sich zwischen den Fahrer- und den Beifahrerenden des Fahrzeugs 100 erstreckt).
4 zeigt das Fahrzeug 100 unmittelbar vor dem Vorfall mit dem Hindernis 400. Wie in 4 gezeigt, wird angenommen, dass sich das Fahrzeug 100 nicht in einer Kurve befindet, so dass der vordere Abschnitt 407, das Zentrum 408 und der hintere Abschnitt 409 mit der ersten Achse 402 jeweils ausgerichtet sind. Zusätzlich werden auch ein unterer Dämpfungsbereich 410 und eine Kipphebelstruktur 411 für das Fahrzeug 100 gezeigt.
5 zeigt das Fahrzeug 100 kurz nach dem Beginnen des Vorfalls mit dem Hindernis 400. Sobald, wie in 5 gezeigt, der Prozessor 224 der 2 ermittelt, dass der Vorfall ein oberflächennaher Kollisionsvorfall entlang der Seite des Fahrzeugs 100 ist, auf welcher der Vorfall überwiegend auftritt (nämlich der Beifahrerseite 195 in der gezeigten Ausführungsform), stellt der Prozessor 224 in den Schritten 310 und 314 der 3, Instruktionen bereit, die ergeben, dass der vordere Abschnitt 407 des beifahrerseitigen Vorderrades 197 einwärts zum Zentrum 193 des Fahrzeugs 100 hin entlang der Richtung 500, die in 5 gezeigt wird, schwenkt (nämlich sich dreht). Alternativ gesehen, beginnt der hintere Abschnitt des beifahrerseitigen Vorderrades 197 auswärts, weg von dem Zentrum 193 des Fahrzeugs 100 zu schwenken (nämlich sich zu drehen). Weil weiterhin das fahrerseitige Vorderrad 196 und das beifahrerseitige Vorderrad 197 beide mit der Achse 194 der 1 verbunden sind, wird das fahrerseitige Vorderrad 196 der 1 sich derart drehen, dass der vordere Abschnitt des fahrerseitigen Vorderrades 196 weg von dem Zentrum 193 des Fahrzeugs 100 schwenkt, während der hintere Abschnitt des fahrerseitigen Vorderrades 196 in Richtung auf das Zentrum 193 des Fahrzeugs 100 unter den in 5 gezeigten Bedingungen schwenkt. Wie oben erwähnt, sind die Räder 116 in einer Ausführungsform ungefähr um zehn Grad in dieser Weise mit Bezug auf die erste Achse 402 gedreht. Die Größe der Drehung kann jedoch in unterschiedlichen Ausführungsformen variieren und kann basierend auf den Typ des Fahrzeugs variieren (zum Beispiel kann für bestimmte relativ große Fahrzeuge ein größerer Bereich der Drehung erforderlich sein).
6 zeigt das Fahrzeug 100 eine kurze Zeitspanne (zum Beispiel wenige Millisekunden) nach den Bedingungen der 5, aber noch gerade bevor das Rad 197 (oder der Reifen, der das Rad 197 umgibt) das Hindernis 400 kontaktiert. Wie in 6 in einer Ausführungsform gezeigt, kann das Rad 197 von einer Gelenkverbindung des Fahrzeugs 100 entlang der Richtung 600 abbrechen, wenn das Rad 197 (oder der Reifen, der das Rad 197 umgibt) das Hindernis 400 kontaktiert und das Hindernis 400 das Rad 197 belastet (oder den Reifen, der das Rad 197 umgibt).
7 zeigt das Fahrzeug 100 nachdem das Rad 197 (oder der Reifen, der das Rad 197 umgibt) das Hindernis 400 kontaktiert hat. Wie in 7 gezeigt, wird das Rad 197 vorzugsweise von dem Fahrzeug 100 selbst entlang der Richtung 700 abgehen. Dieses resultiert in einer Belastung der Kipphebelstruktur 411, aber nicht des unteren Dämpferbereichs 410 des Fahrzeugs.
Die oberflächennahe Kollisionsverringerung, die in den 3–7 dargestellt ist, kann helfen, um das Energiemanagement des Fahrzeugs während eines oberflächennahen Kollisionsvorfalls zu verbessern. Zum Beispiel hilft die ausgewählte Raddrehung, um Situationen zu vermeiden, die während eines typischen oberflächennahen Kollisionsvorfalls auftreten können (ohne die ausgewählte Raddrehung), was einen Einbruch und unerwünschte Belastungen der Karosseriestruktur verursachen kann über den Radeingriff des Hindernisses während eines typischen oberflächennahen Kollisionsvorfalls.
Während die 4–7 ein Beispiel zeigen, in dem der oberflächennahe Kollisionsvorfall überwiegende auf der Beifahrerseite 195 des Fahrzeugs 100 auftritt, kann dieses Beispiel auch leicht auf ein zweites Beispiel extrapoliert werden, in dem der oberflächennahe Kollisionsvorfall überwiegend auf der Fahrerseite 194 des Fahrzeugs 100 auftritt. In einem derartigen zweiten Beispiel würden 4–7 im Wesentlichen ähnlich aussehen, außer dass ein vorderer Abschnitt des fahrerseitigen Vorderrades 169 einwärts zu dem Zentrum 193 des Fahrzeugs 100 schwenken würde, während ein hinterer Abschnitt des fahrerseitigen Vorderrades 196 auswärts, weg von dem Zentrum 193 des Fahrzeugs 100 schwenken würde. Ähnlich würde in einem derartigen zweiten Beispiel, in dem der oberflächennahe Kollisionsvorfall hauptsächlich auf der Fahrerseite 194 des Fahrzeugs auftritt, der vordere Abschnitt 407 des beifahrerseitigen Vorderrades 197 (weil es mit dem fahrerseitigen Vorderrad 196 über die Achse 134 verbunden ist) auswärts schwenken, weg von dem Zentrum 193 des Fahrzeugs 100, während der hintere Abschnitt 149 des beifahrerseitigen Vorderrades 197 einwärts zu dem Zentrum 193 des Fahrzeugs 100 schwenken würde.
Folglich werden Verfahren und Systeme und Fahrzeuge bereitgestellt für ein Vermindern von oberflächennahen Kollisionsvorfällen. Während ein oberflächennaher Kollisionsvorfall auftritt, werden ein oder mehrere der Räder des Fahrzeugs während des Vorfalls ausgewählt geschwenkt, um zu helfen, die Wirkungen des Vorfalls zu verringern.
Es ist anzuerkennen, dass die offenbarten Verfahren, Systeme und Fahrzeuge von denen, die in den Figuren gezeigt und hierin beschrieben sind, variieren können. Zum Beispiel können das Fahrzeug 100, das Steuersystem 170 und/oder unterschiedliche Komponenten davon von den gezeigten 1 und 2 und dem damit Beschriebenem variieren. Es kann zusätzlich anerkannt werden, dass bestimmte Schritte des Prozesses 300 von denen in den 3–7 und/oder in Verbindung mit dem oben Beschriebenen, variieren. Es wird in ähnlicher Weise anzuerkennen sein, dass bestimmte Schritte des Prozesses, der oben beschrieben wird (und/oder Unterprozesse oder Unterschritte davon), gleichzeitig oder in unterschiedlicher Reihenfolge, als in den 3–7 gezeigt und/oder in Verbindung mit dem oben Beschriebenen, auftreten können.
Beispiele
Beispiel 1. Ein Verfahren, umfassend:

– Ermitteln, ob ein Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorgang ausgesetzt wird; und Initiieren einer Drehung von einem einer Mehrzahl von Rädern des Fahrzeugs mittels Instruktionen, die durch einen Prozessor bereitgestellt werden, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorgang ausgesetzt wird.

Beispiel 2. Das Verfahren des Beispiels 1, weiterhin umfassend:
Ermitteln, ob der oberflächennahe Kollisionsvorgang auf einer Fahrerseite oder einer Beifahrerseite des Fahrzeugs auftreten wird;
wobei der Schritt des Initiierens einer Drehung umfasst:
Initiieren der Drehung, so dass ein vorderer Abschnitt eines Rades auf der Fahrerseite des Fahrzeugs einwärts auf ein Zentrum des Fahrzeugs hin geschwenkt wird, falls ermittelt wird, dass der oberflächennahe Kollisionsvorgang auf der Fahrerseite des Fahrzeugs auftreten wird; und
Initiieren der Drehung, so dass ein vorderer Abschnitt eines Rades auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs nach innen in Richtung auf das Zentrum des Fahrzeugs geschwenkt ist, falls ermittelt wird, dass der oberflächennahe Kollisionsvorgang auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs auftreten wird.
Beispiel 3. Das Verfahren von einem der Beispiele 1–2, wobei:
der Schritt des Initiierens einer Drehung ein Initiieren der Drehung von einem der Mehrzahl der Räder mittels eines Aktuators umfasst, der mit einem der Mehrzahl der Räder gekoppelt ist, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Beispiel 4. Das Verfahren von einem der Beispiele 1–2, wobei:
der Schritt des Initiierens einer Drehung ein Initiieren einer Drehung von einem einer Mehrzahl von Rädern umfasst mittels eines Aktuators, der an eine Achse des Fahrzeugs gekoppelt ist, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Beispiel 5. Das Verfahren von einem der Beispiel 1–2, wobei:
der Schritt des Initiierens einer Drehung ein Entfalten eines Airbags nahe einem der Mehrzahl der Räder umfasst, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Beispiel 6. Das Verfahren von einem der Beispiele 1–5, wobei der Schritt des Ermittelns, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird, umfasst:
Ermitteln einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs; und
Ermitteln unter Verwenden der Geschwindigkeit, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorgang ausgesetzt wird.
Beispiel 7. Das Verfahren von den Beispielen 1–5, wobei der Schritt des Ermittelns, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorgang ausgesetzt ist, umfasst:
Erhalten von Sensordaten von einem elektronischen vorderen Sensor des Fahrzeugs; und
Ermitteln unter Verwenden der Sensordaten, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Beispiel 8. Das Verfahren von einem der Beispiele 1–5, wobei der Schritt des Ermittelns, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird, umfasst:
Erhalten von Kameradaten von einer Kamera an Bord des Fahrzeugs, die ein Objekt nahe dem Fahrzeug betreffen; und
Ermitteln unter Verwenden der Kameradaten, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Beispiel 9. Das Verfahren von einem der Beispiele 1–5, wobei der Schritt des Ermittelns, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird, umfasst:
Erhalten von Radardaten von einem Radargerät an Bord des Fahrzeugs, die ein Objekt nahe dem Fahrzeug betreffen; und Ermitteln unter Verwenden der Radardaten, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Beispiel 10. Ein System, umfassend:
einen Sensor an Bord eines Fahrzeugs, der konfiguriert ist, um Sensordaten bereitzustellen; und
einen Prozessor an Bord des Fahrzeugs, der mit dem Sensor gekoppelt ist, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um:
zu ermitteln, unter Verwenden der Sensordaten, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird; und
eine Drehung von einem einer Mehrzahl von Rädern des Fahrzeugs zu initiieren mittels Instruktionen, die durch den Prozessor bereitgestellt werden, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Beispiel 11. Das System des Beispiels 10, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um:
zu ermitteln, ob der oberflächennahe Kollisionsvorfall auf einer Fahrerseite oder auf einer Beifahrerseite des Fahrzeugs auftreten wird;
zu initiieren einer Drehung, so dass ein vorderer Abschnitt eines Rades auf der Fahrerseite des Fahrzeugs einwärts in Richtung auf das Zentrum des Fahrzeugs geschwenkt wird, falls der oberflächennahe Kollisionsvorfall ermittelt wird, auf der Fahrerseite des Fahrzeugs aufgetreten zu sein; und
zu initiieren einer Drehung, so dass ein vorderer Abschnitt eines Rades auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs einwärts in Richtung auf das Zentrum des Fahrzeugs geschwenkt wird, falls ermittelt wird, dass der oberflächennahe Kollisionsvorfall, auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs auftreten wird.
Beispiel 12. Das System von einem der Beispiele 10–11, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um eine Drehung von einem der Mehrzahl der Räder mittels eines Aktuators, der mit einem der Mehrzahl der Räder gekoppelt ist, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Beispiel 13. Das System von einem der Beispiele 10–11, wobei der Prozessor konfiguriert ist, eine Drehung von einem der Mehrzahl der Räder mittels eines Aktuators, der mit einer Achse des Fahrzeugs gekoppelt ist, zu initiieren, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Beispiel 14. Das System von einem der Beispiele 10–11, wobei der Prozessor konfiguriert ist, ein Entfalten eines Airbags nahe einem der Mehrzahl der Räder zu initiieren, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Beispiel 15. Das System von einem der Beispiele 10–14, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um
eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter Verwenden von Sensordaten zu ermitteln; und
unter Verwenden der Geschwindigkeit zu ermitteln, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Beispiel 16. Das System von einem der Beispiele 10–15, wobei der Sensor einen elektronischen vorderen Sensor des Fahrzeugs umfasst, der konfiguriert ist, um Sensordaten bereitzustellen.
Beispiel 17. Das System von einem der Beispiele 10–15, wobei;
der Sensor eine Kamera an Bord des Fahrzeugs umfasst, die konfiguriert ist, um Kameradaten bereitzustellen, welche ein Objekt in der Nähe des Fahrzeugs betreffen; und
der Prozessor konfiguriert ist, um unter Verwenden der Kameradaten zu ermitteln, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Beispiel 18. Das System von einem der Beispiele 10–15, wobei;
der Sensor ein Radargerät an Bord des Fahrzeugs umfasst, das konfiguriert ist, um Radardaten bereitzustellen, die ein Objekt in der Nähe des Fahrzeugs betreffen; und
der Prozessor konfiguriert ist, um unter Verwendung der Radardaten zu ermitteln, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Beispiel 19. Ein Fahrzeug, umfassend:
eine Mehrzahl von Rädern; und
ein Antriebssystem, umfassend:
einen Sensor, der konfiguriert ist, um Sensordaten bereitzustellen; und
einen Prozessor, der mit dem Sensor gekoppelt ist und konfiguriert ist, um:
unter Verwenden der Sensordaten zu ermitteln, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall unter Verwenden der Sensordaten ausgesetzt wird; und
eine Drehung von einem der Mehrzahl der Räder des Fahrzeugs mittels Instruktionen zu initiieren, die durch einen Prozessor bereitgestellt sind, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Beispiel 20. Das Fahrzeug des Beispiels 19, wobei das Fahrzeug eine Fahrerseite, eine Beifahrerseite und ein Zentrum zwischen der Fahrerseite und der Beifahrerseite umfasst und der Prozessor konfiguriert ist, um:
zu ermitteln, ob der oberflächennahe Kollisionsvorfall auf der Fahrerseite oder auf der Beifahrerseite auftreten wird; und
eine Drehung zu initiieren, so dass ein vorderer Abschnitt eines Rades auf der Fahrerseite einwärts in Richtung auf das Zentrum geschwenkt wird, falls ermittelt wird, dass der oberflächennahe Kollisionsvorfall auf der Fahrerseite auftreten wird; und
eine Drehung zu initiieren, so dass ein vorderer Abschnitt eines Rades auf der Beifahrerseite einwärts in Richtung auf das Zentrum geschwenkt wird, falls ermittelt wird, dass der oberflächennahe Kollisionsvorfall auf der Beifahrerseite auftreten wird.
Während mindestens eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden detaillierten Beschreibung dargestellt wurde, ist anzumerken, dass eine große Anzahl von Variationen existiert. Es sollte auch angemerkt werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und es nicht beabsichtigt ist, den Schutzrahmen, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Erfindung in irgendeiner Weise zu begrenzen. Vielmehr soll die vorhergehende detaillierte Beschreibung dem Fachmann des Standes der Technik einen bequemen Plan zum Verwenden der beispielhaften Ausführungsform oder beispielhaften Ausführungsformen bereitstellen. Es sollte verständlich sein, dass unterschiedliche Änderungen in der Funktion und der Anordnung der Elemente durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung, wie sie in den anhängenden Ansprüchen und ihren legalen Äquivalenten davon vorgestellt wird, abzuweichen.

Claims

Verfahren, umfassend: – Ermitteln, ob ein Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorgang ausgesetzt ist; und – Initiieren einer Drehung von einem einer Mehrzahl von Rädern des Fahrzeugs mittels Instruktionen, die durch einen Prozessor bereitgestellt werden, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorgang ausgesetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: – Ermitteln, ob der oberflächennahe Kollisionsvorgang auf einer Fahrerseite oder einer Beifahrerseite des Fahrzeugs auftreten wird; – wobei der Schritt des Initiierens einer Drehung umfasst: – Initiieren der Drehung, so dass ein vorderer Abschnitt eines Rades auf der Fahrerseite des Fahrzeugs einwärts in Richtung auf ein Zentrum des Fahrzeugs hin geschwenkt wird, falls ermittelt wird, dass der oberflächennahe Kollisionsvorgang auf der Fahrerseite des Fahrzeugs auftreten wird; und – Initiieren der Drehung, so dass ein vorderer Abschnitt eines Rades auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs einwärts in Richtung auf das Zentrum des Fahrzeugs geschwenkt wird, falls ermittelt wird, dass der oberflächennahe Kollisionsvorgang auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs aufgetreten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–2, wobei: – der Schritt des Initiierens einer Drehung ein Initiieren der Drehung von einem der Mehrzahl der Räder mittels eines Aktuators umfasst, der mit einem der Mehrzahl der Räder gekoppelt ist, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, wobei: – der Schritt des Initiierens einer Drehung ein Initiieren einer Drehung von einem einer Mehrzahl von Rädern umfasst mittels eines Aktuators, der an eine Achse des Fahrzeugs gekoppelt ist, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, wobei: – der Schritt des Initiierens einer Drehung ein Entfalten eines Airbags nahe einem der Mehrzahl der Räder umfasst, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der Schritt des Ermittelns, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird, umfasst: – Ermitteln einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs; und – Ermitteln unter Verwenden der Geschwindigkeit, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorgang ausgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der Schritt des Ermittelns, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorgang ausgesetzt wird, umfasst: – Erhalten von Sensordaten von einem elektronischen vorderen Sensor des Fahrzeugs; und – Ermitteln unter Verwenden der Sensordaten, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der Schritt des Ermittelns, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird, umfasst: – Erhalten von Kameradaten von einer Kamera an Bord des Fahrzeugs, die ein Objekt nahe dem Fahrzeug betreffen; und – Ermitteln unter Verwenden der Kameradaten, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der Schritt des Ermittelns, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird, umfasst: – Erhalten von Radardaten von einem Radargerät an Bord des Fahrzeugs, die ein Objekt nahe dem Fahrzeug betreffen; und – Ermitteln unter Verwenden der Radardaten, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.
System, umfassend: – einen Sensor an Bord eines Fahrzeugs, der konfiguriert ist, um Sensordaten bereitzustellen; und – einen Prozessor an Bord des Fahrzeugs, der mit dem Sensor gekoppelt ist, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um: – zu ermitteln, unter Verwenden der Sensordaten, ob das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird; und – eine Drehung von einem einer Mehrzahl von Rädern des Fahrzeugs mittels Instruktionen zu initiieren, die durch einen Prozessor bereitgestellt werden, falls das Fahrzeug einem oberflächennahen Kollisionsvorfall ausgesetzt wird.