DE102015215427A1

DE102015215427A1 - Ansteuerung einer Fahrzeugfeststellbremse

Info

Publication number: DE102015215427A1
Application number: DE102015215427.0A
Authority: DE
Inventors: Tobias Huber
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2015-08-13
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2035-08-14
Also published as: DE102015215427B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein automatisches Feststellbremsensystem zum Betätigen einer Feststellbremse eines Fahrzeugs. Das automatische Feststellbremsensystem weist dabei eine Analyseeinheit und eine Recheneinheit auf, wobei die Analyseeinheit ausgeführt ist, eine momentane Situation in der Umgebung des Fahrzeugs zu analysieren. Außerdem ist die Recheneinheit ausgeführt, die Feststellbremse des Fahrzeugs entsprechend der von der Analyseeinheit analysierten Situation anzusteuern.

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisches Feststellbremsensystem zum Ansteuern einer Feststellbremse eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug mit einem solchen automatischen Feststellbremsensystem, ein Verfahren zum automatischen Ansteuern einer Feststellbremse, ein Programmelement sowie ein computerlesbares Medium.
Während einer Fahrt mit einem Fahrzeug kann es verkehrsbedingt zu temporären Stillständen des Fahrzeugs kommen. Mögliche Gründe hierfür sind rote Ampeln oder ein Verkehrsstau. Besonders an hanglagigen Fahrbahnen kann es vorkommen, dass der Fahrer des Fahrzeugs keine ausreichende Bremskraft aufwendet, um den Stillstand des Fahrzeugs beizubehalten. Oder aber, der Fahrer lässt bereits die Kupplung mit geringem Schlupf schleifen, obwohl ein Weiterfahren noch unmöglich bzw. unerlaubt ist. Somit kann es daher zu einem ungewollten Rollen des Fahrzeugs kommen.
Es kann als Aufgabe der Erfindung angesehen werden, die Bedienung eines Fahrzeugs zu erleichtern.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein automatisches Feststellbremsensystem zum Betätigen einer Feststellbremse eines Fahrzeugs angegeben. Das automatische Feststellbremsensystem weist dabei eine Analyseeinheit und eine Recheneinheit auf, wobei die Analyseeinheit ausgeführt ist, eine momentane Situation, in der sich das Fahrzeug befindet und welche auf die unmittelbare Umgebung des Fahrzeugs und dessen aktuellen Zustand zurückzuführen ist, zu analysieren. Außerdem ist die Recheneinheit ausgeführt, die Feststellbremse des Fahrzeugs entsprechend der von der Analyseeinheit analysierten Situation anzusteuern.
Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schienenfahrzeug oder beispielsweise um ein Fahrrad oder Motorrad.
Eine Feststellbremse des Fahrzeugs ist eine Bremse zum Blockieren der Räder des Fahrzeugs durch Reibung. Häufig wird die Feststellbremse beim Abstellen des Fahrzeugs angezogen, um ungewolltes Rollen des Fahrzeugs zu verhindern. Die Feststellbremse kann als Seilzugbremse mit Hand- oder Fußhebel oder auch als durch elektrische Aktuatoren betriebene Bremse ausgeführt sein. Auch servohydraulische Systeme können zum Einsatz kommen. Im Gegensatz dazu ist die Betriebsbremse des Fahrzeugs eine Bremse, die zum Abbremsen des Fahrzeugs während der Fahrt verwendet wird; diese ist die Fußbremse, die üblicherweise durch einen Bremskraftverstärker in ihrer Wirkung unterstützt wird. Bevorzugt ist die Feststellbremse von der Betriebsbremse mechanisch unabhängig.
Die Recheneinheit ist ausgeführt, die Feststellbremse des Fahrzeugs anzusteuern und somit über einen entsprechenden Aktuator zu betätigen. „Betätigen“ heißt in diesem Zusammenhang zum Beispiel „Aktivieren der Feststellbremse zum Aufbringen von Bremskraft“ oder auch „Lösen der Feststellbremse“.
Das automatische Feststellbremsensystem ist in der Lage, ohne Eingriff des Fahrers oder anderer Insassen des Fahrzeugs die Feststellbremse des Fahrzeugs zu betätigen. Das heißt, dass die Feststellbremse nicht manuell, sondern durch elektronisch angesteuerte Aktuatoren betätigt wird. Sie kann jedoch auch manuell betätigt werden. Es kann vorgesehen sein, dass ein vollautomatischer Betriebsmodus des automatischen Feststellbremsensystems manuell aktiviert oder deaktiviert werden kann. Dieses Feststellbremsensystem, insbesondere die Recheneinheit, betätigt beim temporären Anhalten des Fahrzeugs während einer Reise die Feststellbremse vorübergehend, um das Fahrzeug am Wegrollen zu hindern. Dies kann erfolgen, wenn der Fahrer die Fußbremse im oder bis zum Stillstand des Fahrzeugs betätigt und der Fahrer den Motor nicht ausschaltet, z.B. indem er den Zündschlüssel im Zündschloss verbleiben lässt. Betätigt beispielsweise der Fahrer in einem Fahrzeug mit Handschaltung das Kupplungspedal oder in einem Fahrzeug mit Automatikgetriebe das Gaspedal, kann die Feststellbremse von der Recheneinheit des Fahrzeugs wieder gelöst werden.
Es mag eine vorteilhafte Wirkung der Erfindung sein, dass ungewolltes Rollen des Fahrzeugs aus dem Stillstand verhindert wird, insbesondere wenn das Fahrzeug nur temporär zum Stillstand gebracht wird, wie z.B. an einer roten Ampel.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Analyseeinheit ausgeführt, den Zustand einer Ampelsignalanlage, einen Abstand zu einem anderen Fahrzeug, eine relative Geschwindigkeit zu einem anderen Fahrzeug, und/oder einen Neigungswinkel des Untergrunds des Fahrzeugs zu erfassen, und die Recheneinheit ist ausgeführt, die Bremskraft der Feststellbremse entsprechend diesen Daten anzupassen.
Demnach weist die Analyseeinheit eine Sensoranordnung auf, die unter anderem ausgeführt ist, die Lichtzeichen einer Ampel zu erkennen. Die Sensoranordnung ist ausgeführt, Informationen über die Ampelphase einer Ampel zu erfassen. Informationen über die Ampelphase sind zunächst die Ampelphase selbst, d.h. der Beleuchtungszustand. Die Ampelphase kann zum Beispiel „Rot“, „Orange“, „Grün“ oder „Rot und Orange“ sein.
Informationen über die Ampelphase können auch die Zeit enthalten, bis ein Wechsel der Ampelphasen erfolgen wird. Bei der Ampel kann es sich um eine in Europa, insbesondere Deutschland, gängige Straßenverkehrsampel, d.h. Lichtzeichenanlage im Sinne der StVO, mit den Lichtzeichen Rot, Orange, Grün handeln. Die Ampel kann auch nur ein rotes und ein oranges Licht aufweisen, oder ein rotes Licht allein. Ist im Weiteren von Lichtzeichen „Grün“ oder „Orange/Grün“ die Rede, so ist bei Ampeln ohne eigenes grünes Licht die ausgeschaltete Ampelanlage als „Grün“ zu bewerten. Der Ausdruck „Orange/Grün“, der im Folgenden verwendet wird, bezeichnet den Zustand, vor welchem die Ampel in einer Rotphase war. Die jeweilige Farbe oder Farbenkombination der Ampel, zum Beispiel Rot und Orange, wird auch als Ampelphase bezeichnet.
Die Analyseeinheit kann ausgeführt sein, zusätzliche Situationsmerkmale zu erfassen, welche die Situation in der Umgebung des Fahrzeugs betreffen, nämlich einen Abstand zu einem anderen Fahrzeug und/oder eine relative Geschwindigkeit zu einem anderen Fahrzeug. Außerdem kann die Analyseeinheit, insbesondere die Sensoranordnung der Analyseeinheit, ausgeführt sein, einen Neigungswinkel des Untergrunds des Fahrzeugs zu erfassen. In einem Beispiel wird die Feststellbremse nur dann automatisch aktiviert, wenn sich das Fahrzeug an einer ansteigenden oder abfallenden Straße befindet, wobei die Steigung der Straße in Längsrichtung (d.h. in möglicher Rollrichtung) des Fahrzeugs einen gewissen Grenzwert überschreitet.
In einem anderen Beispiel ist es eine hinreichende Bedingung zum Lösen der Feststellbremse, dass die Sensoranordnung das Umschalten der Ampel von Rot auf Grün detektiert, sofern der Fahrer die Betriebsbremse löst.
In anderen Worten kann die Analyseeinheit ausgeführt sein, die Lichtzeichen einer Ampel erfassen, einen Abstand und eine relative Geschwindigkeit zu einem anderen Fahrzeug und die Steigung der Fahrbahn zu erfassen. Die Recheneinheit betätigt aufgrund dieser Daten die Feststellbremse des Fahrzeugs, sofern die analysierten Umweltparameter gewisse Bedingungen erfüllen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Recheneinheit ausgeführt, die Feststellbremse des Fahrzeugs nur dann zu betätigen, wenn von der Analyseeinheit ein Stillstand des Fahrzeugs detektiert wird.
In diesem Fall soll verhindert werden, dass die Feststellbremse zum Abbremsen des Fahrzeugs in den Stillstand übermäßig beiträgt, da eine solche Nutzung der Feststellbremse ihre Lebensdauer erheblich verkürzen kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Recheneinheit ausgeführt, die Bremskraft der Feststellbremse so anzupassen, dass das Fahrzeug im Stillstand verbleibt.
Dementsprechend ist eine Regelung implementiert, die Schlupf oder drohenden Schlupf detektiert und den gewünschten Zustand „Schlupf Null“ herbeiführt, soweit die verfügbare Bremskraft und andere Saturierungen es zulassen. Dies kann der Lebensdauer der Feststellbremse zu Gute kommen, indem eine Bremskraft aufgebracht wird, die nur so groß wie nötig ist, um das Fahrzeug im Stillstand zu halten. Drohender Schlupf kann beispielsweise über die aus Dehnmessstreifen bestimmte Spannung an den Bremsbelägen und der aufgebrachten Bremskraft bestimmt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Analyseeinheit ausgeführt, eine Rotphase der Ampelsignalanlage, an der sich das Fahrzeug befindet, zu erkennen und die Recheneinheit ist ausgeführt, die Feststellbremse des Fahrzeugs entsprechend der von der Analyseeinheit erkannten Rotphase der Ampelsignalanlage anzusteuern und somit zu betätigen.
Erkennt die Sensoranordnung der Analyseeinheit eine Rotphase der Ampel, so kann bei Stillstand des Fahrzeugs die Feststellbremse aktiviert werden. Dazu kann die Ampel auch mit einer Infrastruktur-zu-Fahrzeug-Kommunikation ausgestattet sein, über die die Ampel dem Fahrzeug die Informationen zu den Ampelphasen übermitteln kann. Diese Infrastruktur-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder X2C-Kommunikation ist ein vom Car-to-Car-Communication-Konsortium (C2C-CC), einem Zusammenschluss mehrerer Automobilhersteller, definierter Begriff. C2C-CC erarbeitet für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und für die Kommunikation der Fahrzeuge mit Infrastruktur-Einrichtungen (Ampeln, etc.) einen offenen Industriestandard. Die X2C-Kommunikation umfasst Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einer weiteren Einrichtung, die kein Fahrzeug ist, wie beispielsweise einer Infrastruktureinrichtung (Ampel, etc.). Basis für solche Funksysteme können drahtlose Kommunikationssysteme in Form von WLANs (Wireless Local Area Networks) gemäß beispielsweise dem von der IEEE unter der Standardbezeichnung 802.11 definierten Standard sein. Die kabellose Übertragung bzw. der kabellose Empfang der Aktualisierungsdaten erfolgt per Bluetooth, WLAN (z. B. WLAN 802.11a/b/g/n oder WLAN 802.11p), ZigBee oder WiMax oder aber auch zellulärer Funksysteme wie GPRS, UMTS oder LTE. Es ist auch die Verwendung anderer Übertragungsprotokolle möglich. Die genannten Protokolle bieten den Vorteil der bereits erfolgten Standardisierung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Analyseeinheit ausgeführt, ein anderes Fahrzeug zu erfassen, und die Recheneinheit ist ausgeführt, die Feststellbremse des Fahrzeugs entsprechend dem von der Analyseeinheit erfassten anderen Fahrzeug anzusteuern.
Die Erfassung eines anderen Fahrzeugs erfolgt beispielsweise durch eine Sensoranordnung mit Infrarot-, Ultraschall-, Radar- und/oder Lidarsensoren und/oder einer oder mehreren Stereokameras.
Die Logik zur Aktivierung der Feststellbremse kann unterschiedliche Elemente enthalten. Zum Beispiel kann die Feststellbremse dann aktiviert werden, wenn ein anderes Fahrzeug detektiert wird, das einen Grenzwert bezüglich des Abstands zum eigenen Fahrzeug unterschreitet. Denn bei engen Abständen zwischen den Fahrzeugen erhöht sich die Gefahr, dass es bei unbeabsichtigtem Rollen eines Fahrzeugs zu einem leichten Auffahrunfall kommt. Es ist auch denkbar, dass die Sensoranordnung der Analyseeinheit die Bremslichter eines vorausfahrenden Fahrzeugs erkennt und bei angeschalteten Bremslichtern des Vorderfahrzeugs die Feststellbremse aktiviert – unter Umständen aber nur unter der Voraussetzung, dass das eigene Fahrzeug auch steht und/oder der Fahrer des eigenen Fahrzeugs die Betriebsbremse aktiviert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Analyseeinheit ausgeführt, einen Neigungswinkel des Untergrunds des Fahrzeugs zu erfassen, und die Recheneinheit ist ausgeführt, die Feststellbremse des Fahrzeugs entsprechend dem von der Analyseeinheit erfassten Neigungswinkel des Untergrunds des Fahrzeugs anzupassen.
Der Neigungswinkel der Fahrbahn bezieht sich auf das Gefälle in und gegen die momentane Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Die Fahrtrichtung wird näherungsweise durch die Lage des Fahrzeugrahmens bestimmt. Eine seitliche Neigung der Fahrbahn sei in diesem Zusammenhang von geringerem Interesse. Dieser Neigungswinkel in Längsrichtung des Untergrunds jedoch hat entscheidenden Einfluss auf die Rollneigung des Fahrzeugs. Dann, wenn die Tangentialkomponente der Schwerkraft relativ zum Untergrund größer ist als die Haftreibung der Räder gegenüber dem Fahrzeug in ihren Lagern, kommt es zum Rollen des Fahrzeugs. Ist die Hangneigung nahezu Null, ist ein Rollen des Fahrzeugs unwahrscheinlich. Wird jedoch beispielsweise eine Hangneigung detektiert, die größer als ein vordefinierter Grenzwert ist, kann die Feststellbremse aktiviert werden. Die Hangneigung kann zum Beispiel über eine Winkelmessung des Schwerkraftvektors gegenüber dem Fahrzeugrahmen ermittelt werden. Diese Messung kann auch durch Kreiselsensorik unterstützt werden. Außerdem ist es möglich, dass über einen translativen Beschleunigungssensor, ausgerichtet in Längsrichtung des Fahrzeugs, bei geöffneter Kupplung und gelösten Bremsen auf den Neigungswinkel geschlossen wird, wenn das Fahrzeug zu rollen beginnt. Dies kann auch im Zusammenhang mit der oben erwähnten Regelung der für Stillstand des Fahrzeugs notwendigen Bremskraft verwendet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Analyseeinheit ausgeführt, das Fahrverhalten des Fahrzeugführers zu erfassen, und die Recheneinheit ist ausgeführt, die Feststellbremse des Fahrzeugs entsprechend dem von der Analyseeinheit erfassten Fahrverhalten des Fahrzeugführers anzupassen.
Das Fahrverhalten des Fahrers bezieht sich insbesondere auf den Abstand, den der Fahrer zwischen seinem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug üblicherweise wählt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Analyseeinheit ausgeführt, in einer digitalen Karte gespeicherte Topologiedaten zu erfassen und die Recheneinheit ist ausgeführt, die Feststellbremse des Fahrzeugs entsprechend den in einer digitalen Karte gespeicherten Topologiedaten anzupassen.
Unter dem Begriff „digitale Karten“ oder „digitale Kartendaten“ sind auch Karten für fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS, Advanced Driver Assistance System) zu verstehen, ohne dass eine Navigation stattfindet. Die Positionsbestimmung des Fahrzeugs kann über eine Zellpositionierung erfolgen. Dies bietet sich insbesondere bei der Verwendung von GSM- oder UMTS-Netzen an. Auch kann die Position über GPS bestimmt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass im Kontext der vorliegenden Erfindung GPS stellvertretend für sämtliche globale Navigationssatellitensysteme steht, wie z.B. NAVSTAR, Galileo, GLONASS (Russland), Compass (China), IRNSS (Indien), etc.. Die digitalen Kartendaten können zum Beispiel den jeweiligen Neigungswinkel der Fahrbahn enthalten. Diese Kartendaten können auch andere Umweltinformationen enthalten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Recheneinheit ausgeführt, mehrere Daten der von der Analyseeinheit analysierten Situation durch Sensordatenfusion zu fusionieren.
Sensordatenfusion beschreibt das Verbinden und das Zusammenführen von Daten aus verschiedenen Informationsquellen wie Sensoren, Sensoranordnungen, Datenspeichern oder Funkübertragungen. Die Recheneinheit kann dementsprechend verschiedene Informationsquellen nutzen, um Daten zu erfassen. Diese Daten können zum Beispiel komplementär sein, d.h., sich ergänzen, oder sie können redundant sein. Im letzteren Fall werden die Daten mit einer Plausibilitätsanalyse untersucht, um die Qualität der Informationen zu erhöhen. Es kann auch eine komplementäre Filterung vorgesehen sein, um abhängig von den Datenfrequenzen kurzfristige, aber unter Umständen genauere Informationen mit längerfristigen, aber unter Umständen ungenaueren Informationen zu verbinden. Auch Zustandsschätzungen können die Datenfusion unterstützen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Recheneinheit ausgeführt, die von der Analyseeinheit erfasste Situation mit in einer digitalen Karte gespeicherten Topologiedaten zu fusionieren, und die Recheneinheit ist ausgeführt, die Feststellbremse des Fahrzeugs entsprechend diesen Daten anzupassen.
Hier werden von der Umwelt aktuell erfasste Situationen mit den Informationen aus einer digitalen Karte zusammengeführt. Aufgrund dieser Daten wird dann die Feststellbremse automatisch eingestellt, um ein Wegrollen des Fahrzeugs zu verhindern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem automatischen Feststellbremsensystem, wie oben und im Folgenden beschrieben, angegeben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum automatischen Betätigen einer Feststellbremse eines Fahrzeugs angegeben. In einem ersten Schritt erfolgt durch eine Analyseeinheit ein Analysieren einer momentanen Situation, in der sich das Fahrzeug befindet. In einem zweiten Schritt erfolgt ein Ansteuern der Feststellbremse (genauer: eines Aktuators der Feststellbremse) des Fahrzeugs durch eine Recheneinheit entsprechend der von der Analyseeinheit analysierten Situation.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Programmelement angegeben, das, wenn es auf einem Prozessor eines Fahrzeugs ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die Schritte wie oben beschrieben durchzuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein computerlesbares Medium angegeben, auf dem ein Programmelement gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor eines Fahrzeugs ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die Schritte wie oben beschrieben durchzuführen.
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
1 zeigt ein Fahrzeug an einem Hang gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 zeigt eine Kreuzung mit zwei Fahrzeugen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
3 zeigt ein Verfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
4 zeigt ein Fahrzeug mit einem Feststellbremsensystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Darstellung in den Figuren ist schematisch und nicht maßstabsgetreu. Werden in den verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente.
1 zeigt ein Fahrzeug 1 an einem Hang mit einem Neigungswinkel 330. Ein Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs 1 weist eine Positionsbestimmungseinheit und eine digitale Karte auf. Die digitale Karte ist über ein Sendemodul mit einem Server verbunden, auf dem Topologiedaten 350 gespeichert sind. Diese werden in den Zwischenspeicher des Fahrzeugs 1 übertragen, so dass in einem Umkreis einiger Kilometer zur aktuellen Position des Fahrzeugs dem Fahrzeug die jeweiligen Topologiedaten zur Verfügung stehen. Durch das Bestimmen der momentanen Position des Fahrzeugs kann ein Koordinatensatz aus geodätischen Koordinaten einer Stelle der digitalen Karte zugeordnet werden. Das Fahrzeug 1 steht an einer Kreuzung mit Stoppschild, wobei die Straße vor dem Stoppschild mit einem Winkel von 10° nach unten abschüssig ist. Damit sind für die Recheneinheit 30 die erste notwendige Bedingung „Hangneigung größer als 7°“ und die zweite Bedingung „Fahrer betätigt die Betriebsbremse“ erfüllt. Somit aktiviert das Feststellbremsensystem die Feststellbremse. Bei Lösen der Betriebsbremse des Fahrers entfällt eine notwendige Bedingung dieser Verknüpfung nach einem logischen „UND“, wodurch das Feststellbremsensystem die Feststellbremse 10 löst. Der Fahrer wurde durch ein optisches Signal auf die Aktivierung der Feststellbremse 10 zwar hingewiesen, hat aber durch die Aktion des Feststellbremsensystems keinen Unterschied an der Fahrzeugführung bemerkt. Der Fahrer wurde lediglich im Verhindern des Zurückrollens durch die Feststellbremse 10 automatisch unterstützt.
2 zeigt eine Kreuzung mit einer Ampel 310 und einem zweiten Fahrzeug 320, das dem Fahrzeug 1 voraus fährt. Die Ampelanlage 310 zeigt rotes Licht. Beide Fahrzeuge 1 und 320 stehen in Schlange vor der roten Ampel 310. Die Sensoranordnung der Analyseeinheit 20 erkennt das vorausfahrende Fahrzeug 320 und kennt außerdem das Fahrverhalten 340 des Fahrers. Weiterhin erkennt die Analyseeinheit des Fahrzeugs 1 die rote Ampelphase der Ampel 310. Da die Bedingungen „rote Ampel“, UND „vorausfahrendes Fahrzeug im Abstand von weniger als 3m“, UND „vorausfahrendes Fahrzeug hat Bremsleuchten an“, UND „unaufmerksames Fahrverhalten des Fahrers“ erfüllt sind, aktiviert die Recheneinheit 30 die Feststellbremse 10 solange, bis mindestens eine der Bedingungen nicht mehr erfüllt ist. Die ist in diesem Fall die Bremsleuchte des vorausfahrenden Fahrzeugs 320. Da der Fahrer des vorausfahrenden Fahrzeugs 320 kurz vor Umschalten der Ampelanlage die Betriebsbremse löst, erlöschen seine Bremsleuchten. Dies wird von der Analyseeinheit 20 des Fahrzeugs 1 erkannt, wodurch die Recheneinheit 30 des Fahrzeugs 1 ein entsprechendes Signal zum Lösen der Feststellebremse 10 gibt.
3 zeigt ein Verfahren zum automatischen Betätigen einer Feststellbremse 10 eines Fahrzeugs 1. In einem ersten Schritt erfolgt ein Analysieren S1 einer momentanen Situation, in der sich das Fahrzeug 1 befindet. Diesen Schritt kann die Analyseeinheit 20 ausführen. Im nächsten Schritt kann ein Abgleichen S2 der Voraussetzungen zum Aktivieren der Feststellbremse 10 erfolgen. Sind alle Bedingungen erfüllt, erfolgt das Betätigen S3 der Feststellbremse 10 des Fahrzeugs 1 durch die Recheneinheit 30 entsprechend der von der Analyseeinheit 20 analysierten Situation. In einem weiteren Schritt erfolgt das Lösen S4 der Feststellbremse, wenn eine der notwendigen Bedingungen wegfällt.
4 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einer Analyseeinheit 20, einer Recheneinheit 30, einem Fahrzeugführer 200 und einer Feststellbremse 10.
In anderen Worten ist eine automatisierte Feststellbremse beschrieben, bzw. eine Feststellung einer Bremse im Fahrzeug, welche aufgrund verschiedener Umweltsignale aktiviert bzw. deaktiviert wird, so dass das Fahrzeug bei einer temporären Haltestelle nicht ungewollt wegrollt. So können jeweilig verwendete Umweltsignale von anderen Fahrzeugen, Infrastrukturen oder von im Fahrzeug befindlichen Sensoren zur Verfügung gestellt werden, um diese Funktion zu bedienen. Jeweilige Signalquellen werden anschließend so miteinander fusioniert, dass ein möglichst genaues Abbild der Umwelt entstehen kann, welches die wichtigsten Informationen für diese Funktion enthält.
Grundsätzlich soll das Fahrzeug vor dem Wegrollen während einer temporären Stoppphase (beispielsweise an einer Ampel, Kreuzung, im Stau) geschützt werden, bis der Fahrer einen weiteren Vortrieb erhalten will. Diese Funktion soll das Fahrzeug auf einer bestimmten Haltestelle halten, auch wenn der Fahrer nicht aktiv die Bremse betätigt, um so eine gefährliche Verkehrssituation zu verhindern. Darunter kann fallen: Unabsichtliches Rollen in eine Kreuzung (Fahrzeug rollt vorwärts), oder: Unabsichtliches Rollen bis zur Kollision mit einem weiteren Verkehrsteilnehmer (Fahrzeug rollt vorwärts oder rückwärts).
Folgende Eingangssignale können Verwendung finden:

– Erfassung der Signale einer Ampelsignalanlage. Dabei wird vor allem die Umschaltung von Rot auf Gelb bzw. Grün beurteilt und ausgewertet. Diese Erfassung kann über ein Kamerasystem im Auto geschehen – oder auch aktiv von der Ampel an das Fahrzeug über eine Car2Infrastructure Anbindung übertragen werden. Grundsätzlich ist die zeitnahe, man spricht von echtzeitfähiger, Informationsübertragung nötig.
– Topologiedaten, welche beispielsweise über eine Navigationseinheit oder Sensoreinheit übermittelt und zur Verfügung gestellt werden. Hierfür kann das Continental Produkt „eHorizon“ als Basis dienen.
– Radarsystem/Kamerasystem, welches erkennt, welchen Abstand das Fahrzeug vom vorderen Fahrzeug aktuell hat. Diese Dateninformation kann auch den jeweiligen Steigungsgrad/Gefällegrad der aktuellen Standposition einordnen bzw. beurteilen.
– Radarsensoren, welche den umliegenden Verkehr analysieren – Abstand und Abstandsänderung kann dargestellt werden.
– Neigungssensor im Fahrzeug – kann den aktuellen Neigungsgrad darstellen.
– Verhaltensauffassung des Systems – wie weit steht der Fahrer üblicherweise vom Vorderfahrzeug entfernt weg.

All diese Informationen werden vor der eigentlichen Verarbeitung so fusioniert, dass ein Abbild der Umwelt mit allen relevanten Informationen der Funktion bereitgestellt werden kann. Diese können sein:

– Maß und Abstand bis zur Kreuzung/Ampel.
– Aufnahme der aktuellen Fahrbahnspur, um damit die entsprechende Ampel zu detektieren.
– Maß, Abstand und relative Geschwindigkeit zu Vorder- / Hinterfahrzeug.
– Bedeutung der jeweiligen Straßenbeschilderung (wie z.B. Stoppschilder).
– Signal der Ampelschaltanlage.
– Abschüssigkeit der Straße (durch interne Sensoren oder Topologiedaten aus Navigation oder Cloud).

Mit all diesen Informationen wird detektiert, wann sich das Fahrzeug an einer Stelle im Straßenverkehr befindet, in der es sich nach Stillstand nicht nicht-autorisiert weiter bewegen soll. Es soll die Geschwindigkeit v = 0 gehalten werden. Alle Informationen stellen einen Input dar, um zum jeweiligen Zeitpunkt ein Wegrollen zu verhindern. Dies bedeutet, dass die jeweiligen Informationen das Bremssystem beeinflussen und dies zu gegebener Zeit so ansteuern, dass das Fahrzeug vom Wegrollen gehindert wird. Somit steuert die Funktion einen Aktuator an, der die Bremse zum schließen bringt, bzw. im Anschluss den Aktuator wieder so ansteuert, dass die Bremse öffnet, wenn der Fahrer den Wunsch äußert, weiter fahren zu wollen. Diese Funktion kann unabhängig von der Stellung des Kupplungspedals angesteuert werden. Ist die Funktion aktiviert, wird die Funktionsweise über die Raddrehzahlsensoren (z.B. über ABS System) validiert. Ist eine Drehzahl größer als Null zu erkennen, so muss der Bremsdruck nachgeregelt werden.
Optional analysiert die Funktion, welcher Kraftaufwand für die jeweilige Haltestelle aufgrund ihrer Neigung aufgebracht werden muss. Dies kann an ein Speichersystem (Backend- oder Cloudsystem) weitergegeben werden. Die Speicherung der Daten kann ortsgenau geschehen.
Ein „Human-Machine-Interface“ kann den Fahrer über die Aktivierung der Bremse aufgrund von den dargestellten Umweltbedingungen informieren. Somit ist ein transparentes Feedback für den Fahrer darstellbar.
Vorteile der Erfindung mögen sein:

– Safety: Es wird verhindert, dass das Fahrzeug ungewollt wegrollt, ohne dass eine Handbremse oder eine Fußbremse verwendet werden muss.
– Die Aktivierung geschieht „Just in Time“, sodass der Fahrer den höchsten Komfort spüren kann.
– Das Wegrollen wird verhindert, ohne dass der Fahrer das Bremspedal betätigen muss, was einen Mehrwert für den Kunden darstellt.
– Die Funktion kann über das „Human-Machine-Interface“ dargestellt werden. Dies stellt für den Fahrer eine sichtbare Funktionalität dar, die er nachvollziehen kann.
– Die Erfindung kann im Zusammenhang im Automated Driving (Pilotiertes Fahren) verwendet werden.

In einem Ausführungsbeispiel bleibt das Fahrzeug an einer Ampel an einer beliebigen Stelle (hinter einem Fahrzeug oder direkt vor der Ampel) stehen, weil die Ampel rot zeigt. Die Fahrzeugsensorik erkennt diese Situation (Abstand zum Vordermann, Rotphase der Ampel, Abschüssigkeit der Straße). Das Fahrzeug bleibt im normalen Abstand hinter dem Vorderfahrzeug stehen und die Feststellbremse wird automatisch aktiviert, da das Fahrzeug steht, die Ampel rot anzeigt und die Straße abschüssig ist, sodass das Fahrzeug sicher stehen bleibt.
Der Fahrer muss nicht eingreifen bzw. das Fahrzeug durch einen Bremsdruck durch das Bremspedal im Stand halten. Schaltet die Ampel um und beschleunigt das Vorderfahrzeug und/oder möchte der Fahrer anfahren, so öffnet die Feststellbremse, sodass die Bremswirkung endet. Somit erfolgt ein automatisiertes Halten des Fahrzeugs im Stand aufgrund einer Analyse der Situation, in der sich das Fahrzeug befindet, und insbesondere von Umfelddaten des Fahrzeugs.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
10: Feststellbremse
20: Analyseeinheit
30: Recheneinheit
200: Fahrzeugführer
310: Ampelsignalanlage
320: Anderes Fahrzeug
330: Neigungswinkel
340: Fahrverhalten des Fahrzeugführers
350: Topologiedaten
S1: Analysieren
S2: Abgleichen
S3: Betätigen
S4: Lösen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE unter der Standardbezeichnung 802.11 [0022]

Claims

Automatisches Feststellbremsensystem zum Betätigen einer Feststellbremse (10) eines Fahrzeugs (1), aufweisend: eine Analyseeinheit (20), und eine Recheneinheit (30), wobei die Analyseeinheit (20) ausgeführt ist, eine momentane Situation in der Umgebung des Fahrzeugs zu analysieren, und wobei die Recheneinheit (30) ausgeführt ist, die Feststellbremse (10) des Fahrzeugs (1) entsprechend der von der Analyseeinheit (20) analysierten Situation anzusteuern.
Automatisches Feststellbremsensystem nach Anspruch 1, wobei die Analyseeinheit (20) ausgeführt ist, den Zustand einer Ampelsignalanlage (310), einen Abstand zu einem anderen Fahrzeug (320), eine relative Geschwindigkeit zu einem anderen Fahrzeug (320), und einen Neigungswinkel (330) des Untergrunds des Fahrzeugs (1) zu erfassen, und wobei die Recheneinheit (30) ausgeführt ist, die Bremskraft der Feststellbremse (10) des Fahrzeugs (1) entsprechend diesen Daten anzupassen.
Automatisches Feststellbremsensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Recheneinheit (30) ausgeführt ist, die Feststellbremse (10) des Fahrzeugs (1) nur dann anzusteuern, wenn von der Analyseeinheit (20) ein Stillstand des Fahrzeugs (1) detektiert wird.
Automatisches Feststellbremsensystem nach Anspruch 3, wobei die Recheneinheit (30) ausgeführt ist, die Bremskraft der Feststellbremse (10) so anzupassen, dass das Fahrzeug (1) im Stillstand verbleibt.
Automatisches Feststellbremsensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Analyseeinheit (20) ausgeführt ist, eine Rotphase einer Ampelsignalanlage (310), an der sich das Fahrzeug befindet, zu erkennen, und wobei die Recheneinheit (30) ausgeführt ist, die Feststellbremse (10) des Fahrzeugs (1) entsprechend der von der Analyseeinheit (20) erkannten Rotphase der Ampelsignalanlage (310) anzusteuern.
Automatisches Feststellbremsensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Analyseeinheit (20) ausgeführt ist, ein anderes Fahrzeug (320) zu erfassen, und wobei die Recheneinheit (30) ausgeführt ist, die Feststellbremse (10) des Fahrzeugs (1) entsprechend dem von der Analyseeinheit (20) erfassten Abstand zum anderen Fahrzeug (320) und/oder der relativen Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs (320) zu anzusteuern.
Automatisches Feststellbremsensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Analyseeinheit (20) ausgeführt ist, einen Neigungswinkel (330) des Untergrunds des Fahrzeugs (1) zu erfassen, und wobei die Recheneinheit (30) ausgeführt ist, die Bremskraft der Feststellbremse (10) des Fahrzeugs (1) entsprechend dem von der Analyseeinheit (20) erfassten Neigungswinkel (330) des Untergrunds des Fahrzeugs (1) anzupassen.
Automatisches Feststellbremsensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Analyseeinheit (20) ausgeführt ist, das Fahrverhalten (340) des Fahrzeugführers (200) zu erfassen, und wobei die Recheneinheit (30) ausgeführt ist, die Bremskraft der Feststellbremse (10) des Fahrzeugs (1) entsprechend dem von der Analyseeinheit (20) erfassten Fahrverhalten (340) des Fahrzeugführers (200) anzupassen.
Automatisches Feststellbremsensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Analyseeinheit (20) ausgeführt ist, in einer digitalen Karte gespeicherte Topologiedaten (350) zu erfassen, und wobei die Recheneinheit (30) ausgeführt ist, die Bremskraft der Feststellbremse (10) des Fahrzeugs (1) entsprechend den in einer digitalen Karte gespeicherten Topologiedaten (350) anzupassen.
Automatisches Feststellbremsensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Recheneinheit (30) ausgeführt ist, mehrere Daten der von der Analyseeinheit (20) analysierten Situation durch Sensordatenfusion zu fusionieren.
Automatisches Feststellbremsensystem nach Anspruch 10, wobei die Recheneinheit (30) ausgeführt ist, die von der Analyseeinheit (20) erfasste Situation mit in einer digitalen Karte gespeicherten Topologiedaten (350) zu fusionieren, und wobei die Recheneinheit (30) ausgeführt ist, die Feststellbremse (10) des Fahrzeugs (1) entsprechend diesen Daten anzupassen.
Fahrzeug (1) mit einem automatischen Feststellbremsensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum automatischen Betätigen einer Feststellbremse (10) eines Fahrzeugs (1), aufweisend die Schritte: Analysieren (S1) einer momentanen Situation in der Umgebung des Fahrzeugs (1) durch eine Analyseeinheit (20), und Betätigen (S3) der Feststellbremse (10) des Fahrzeugs (1) durch eine Recheneinheit (30) entsprechend der von der Analyseeinheit (20) analysierten Situation.
Programmelement, das, wenn es auf einem Prozessor (eines Fahrzeugs) ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, das Verfahren nach Anspruch 13 durchzuführen.
Computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor (eines Fahrzeugs) ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, das Verfahren nach Anspruch 13 durchzuführen.