DE102018125638A1 - Fahrzeug und Steuerverfahren davon - Google Patents

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Eungseo Kim
Donghyun Sung
Jonghyeok PARK
Sangmin Lee
Tae Young Lee
Junghyun Kim
Seung Hoon JEON
Yongseok Kwon
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Kia Corp
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Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
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Abstract

Ein Fahrzeug (100), aufweisend: einen Umgebungsinformationsdetektor (110), welcher zumindest eines von einer Position und einer Geschwindigkeit eines Objekts in der Nähe des Fahrzeugs (100) erfasst, inklusive eines sich voraus befindenden Fahrzeugs und eines sich dahinter befindenden Fahrzeugs, einen Fahrzeuginformationssensor (120), welcher zumindest eines von einer Geschwindigkeit und einer Beschleunigung des Fahrzeugs (100) erfasst, ein Bremsmodul (140), welches eine Bremskraft erzeugt, um das Fahrzeug (100) abzubremsen, und eine Steuerungsvorrichtung (130), welche eingerichtet ist, um Wahrscheinlichkeiten eines Frontzusammenstoßes und eines Heckzusammenstoßes zu ermitteln, basierend auf Ausgaben des Umgebungsinformationsdetektors (110) und des Fahrzeuginformationssensors (120), um eine Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und eine Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit zu ermitteln, um eine Summe von Verletzungen eines Insassen des Fahrzeugs durch den Frontzusammenstoß und den Heckzusammenstoß beim Ermitteln zu minimieren, dass die Wahrscheinlichkeiten des Frontzusammenstoßes und des Heckzusammenstoßes vorliegen, und um das Bremsmodul basierend auf der Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und der Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit zu steuern.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung betreffen ein Fahrzeug, welches in der Lage ist, ein Zusammenstoßrisiko des Fahrzeugs in allen Richtungen zu erfassen, und ein Steuerverfahren davon.
  • Hintergrund
  • Ein Frontzusammenstoßvermeidungsassistenzsystem ist ein System, welches ein Zusammenstoßrisiko mit einem sich voraus befindenden Fahrzeug, einem Fußgänger, einem Fahrrad und anderen Hindernissen ermittelt durch Verwenden von Ausgabewerten von im Fahrzeug installierten Sensoren, und führt ein automatisches Bremsen gleichzeitig mit einem Warnen eines Fahrers mit einer Zusammenstoßrisikowarnung aus, wenn ein Zusammenstoßrisiko gegeben ist.
  • Die Sicherheit des Fahrzeugs kann durch das Frontzusammenstoßvermeidungsassistenzsystem verbessert sein, da ein Risiko eines Frontzusammenstoßes effizient bewältigt wird, sogar, wenn ein Fahrer das Frontzusammenstoßrisiko nicht erfasst oder dabei versagt, darauf zu reagieren.
  • Kurzzusammenfassung
  • Deshalb ist es ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, ein Fahrzeug, welches in der Lage ist, einen Schaden zu verhindern, der durch ein Heckzusammenstoß mit einem sich dahinter befindenden Fahrzeug verursacht wird, während abgebremst wird, um einen Frontzusammenstoß mit einem sich voraus befindenden Fahrzeug zu vermeiden, durch Steuern einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter Berücksichtigung von nicht nur dem Frontzusammenstoß mit dem sich voraus befindenden Fahrzeug sondern ebenfalls dem Heckzusammenstoß mit dem sich dahinter befindenden Fahrzeug, und ein Steuerverfahren des Fahrzeugs bereitzustellen.
  • Zusätzliche Aspekte der Offenbarung/Erfindung sind teilweise in der sich dahinter befindenden Beschreibung dargelegt und sind teilweise von der Beschreibung ersichtlich oder können durch die Umsetzung/Anwendung der Offenbarung/Erfindung erlernt werden.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung/Erfindung weist ein Fahrzeug (z.B. Kraftfahrzeug) beispielsweise auf: einen Umgebungsinformationsdetektor zum Erfassen von zumindest einem von einer Position und einer Geschwindigkeit eines Objekts in der Nähe des Fahrzeugs (bspw. in der Umgebung des Fahrzeugs), inklusive eines sich voraus befindenden Fahrzeugs (bspw. ein sich vor dem eigenen Fahrzeug befindendes Fahrzeug, bspw. ein dem eigenen Fahrzeug vorwegfahrendes oder entgegenkommendes Fahrzeug) und eines sich dahinter befindenden Fahrzeugs (bspw. ein sich hinter dem eigenen Fahrzeug befindendes Fahrzeug, bspw. ein hinter dem eigenen Fahrzeug hinterherfahrendes Fahrzeug) einen Fahrzeuginformationssensor bzw. Fahrzeuginformationsdetektor (bspw. welcher mehrere Sensoren aufweist; im Weiteren kurz:
    • Fahrzeuginformationssensor) zum Erfassen von zumindest einem von einer Geschwindigkeit und einer Beschleunigung des Fahrzeugs, ein Bremsmodul zum Erzeugen einer Bremskraft, um das Fahrzeug abzubremsen, und eine Steuerungsvorrichtung, welche eingerichtet ist, um eine Wahrscheinlichkeit eines Frontzusammenstoßes mit dem sich voraus befindenden Fahrzeug zu ermitteln und eine Wahrscheinlichkeit eines Heckzusammenstoßes mit dem sich dahinter befindenden Fahrzeug zu ermitteln, basierend auf ausgegebenen Informationen des Umgebungsinformationsdetektors und des Fahrzeuginformationssensors, um eine Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit (bspw. eine Soll-/Zielgeschwindigkeit) und eine Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit (bspw. eine Soll-/Zielgeschwindigkeit) zu ermitteln, um eine Summe von Verletzungen eines Insassen des Fahrzeugs durch den Frontzusammenstoß und von Verletzungen des Insassen durch den Heckzusammenstoß beim Ermitteln zu minimieren, dass die Wahrscheinlichkeiten des Frontzusammenstoßes und des Heckzusammenstoßes vorliegen, und um das Bremsmodul basierend auf der Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und der Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit zu steuern.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann z.B. einen Zusammenstoßmodus basierend auf Positionen und Bewegungsrichtungen des Fahrzeugs und des sich voraus befindenden Fahrzeugs beim Ermitteln ermittelt, dass eine Wahrscheinlichkeit für einen Frontzusammenstoß vorliegt.
  • Der Zusammenstoßmodus kann z.B. zumindest einen von einem Gleiche-Richtung-Zusammenstoßmodus, bei welchem das Fahrzeug mit einem Heck eines sich voraus befindenden Fahrzeugs zusammenstößt, das in der gleichen Richtung fährt, einen Frontalzusammenstoßmodus, bei welchem das Fahrzeug mit einem sich voraus befindenden Fahrzeug zusammenstößt, das auf das Fahrzeug zukommt, und einen Seitenzusammenstoßmodus aufweisen, bei welchem das Fahrzeug mit einem sich voraus befindenden Fahrzeug (bspw. ein entgegenkommendes Fahrzeug) an einer Kreuzung zusammenstößt.
  • Beispielsweise kann die Steuerungsvorrichtung eine Frontzusammenstoß-Verletzungsinformation, welche Verletzungen des Insassen durch den Frontzusammenstoß angibt, und eine Heckzusammenstoß-Verletzungsinformation erhalten, welche Verletzungen des Insassen durch den Heckzusammenstoß angibt.
  • Beispielsweise kann die erhaltene Frontzusammenstoß-Verletzungsinformation Verletzungskriterien aufweisen, welche für den Frontzusammenstoß mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet sind, und kann die erhaltene Heckzusammenstoß-Verletzungsinformation Verletzungskriterien aufweisen, welche für den Heckzusammenstoß mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet sind.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann z.B. einen normalisierten Verletzungsindex (bspw. einen Index, welcher eine Stärke/Schwere der Verletzung angibt) für den Frontzusammenstoß durch Verwenden der erhaltenen Frontzusammenstoß-Verletzungsinformation berechnen und kann einen normalisierten Verletzungsindex (bspw. einen Index, welcher eine Stärke/Schwere der Verletzung angibt, bspw.) für den Heckzusammenstoß durch Verwenden der erhaltenen Heckzusammenstoß-Verletzungsinformation berechnen.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann z.B. einen Minimalwert einer Summe des normalisierten Verletzungsindexes, welcher für den Frontzusammenstoß berechnet ist, und des normalisierten Verletzungsindexes ermitteln, welcher für den Heckzusammenstoß berechnet ist.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann beispielsweise eine Soll- bzw. Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und eine Soll- bzw. Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit ermitteln (bspw. berechnen), welche zum ermittelten Minimalwert der Summe des normalisierten Verletzungsindexes, welcher für den Frontzusammenstoß berechnet ist, und des normalisierten Verletzungsindexes korrespondieren, welcher für den Heckzusammenstoß berechnet ist.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann beispielsweise eine Zielbeschleunigung (bspw. eine Soll- bzw. Zielverzögerung) ermitteln (bspw. berechnen), welche die Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und die Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit (bspw. zum Zeitpunkt des Zusammenstoßes) erfüllt.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann z.B. ein Steuermaß berechnen, um das Fahrzeug in Übereinstimmung mit der Zielbeschleunigung abzubremsen, ein Steuersignal basierend auf dem berechneten Steuermaß erzeugen und das erzeugte Steuersignal an das Bremsmodul übermitteln.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung/Erfindung weist ein Verfahren des Steuerns eines Fahrzeugs beispielsweise auf: Erfassen von zumindest einem von einer Position und einer Geschwindigkeit eines Objekts in der Nähe des Fahrzeugs, inklusive eines sich voraus befindenden Fahrzeugs und eines sich dahinter befindenden Fahrzeugs, Erfassen von zumindest einem von einer Geschwindigkeit und einer Beschleunigung des Fahrzeugs, Ermitteln einer Wahrscheinlichkeit eines Frontzusammenstoßes mit dem sich voraus befindenden Fahrzeug und einer Wahrscheinlichkeit eines Heckzusammenstoßes mit dem sich dahinter befindenden Fahrzeug, basierend auf zumindest einem von der Position und der Geschwindigkeit des Objekts und zumindest einem von der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Fahrzeugs, Ermitteln einer Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und einer Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit, um eine Summe von Verletzungen eines Insassen des Fahrzeugs durch den Frontzusammenstoß und von Verletzungen des Insassen durch den Heckzusammenstoß beim Ermitteln zu minimieren, dass die Wahrscheinlichkeiten des Frontzusammenstoßes und des Heckzusammenstoßes vorliegen, und Ausführen eines Bremssteuerns des Fahrzeugs basierend auf der Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und der Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit.
  • Beispielsweise kann das Ermitteln der Wahrscheinlichkeiten des Frontzusammenstoßes und des Heckzusammenstoßes weiter ein Ermitteln eines Zusammenstoßmodus basierend auf Positionen und Bewegungsrichtungen des Fahrzeugs und des sich voraus befindenden Fahrzeugs beim Ermitteln aufweisen, dass eine Wahrscheinlichkeit eines Frontzusammenstoßes vorliegt.
  • Der Zusammenstoßmodus kann z.B. zumindest eines von einem Gleiche-Richtung-Zusammenstoßmodus, bei welchem das Fahrzeug mit einem Heck eines sich voraus befindenden Fahrzeugs zusammenstößt, welches in der gleichen Richtung fährt, einen Frontalzusammenstoßmodus, bei welchem das Fahrzeug mit einem sich voraus befindenden Fahrzeug zusammenstößt, welches auf das Fahrzeug zukommt, und einen Seitenzusammenstoßmodus aufweisen, bei welchem das Fahrzeug mit einem sich voraus befindenden Fahrzeug an einer Kreuzung zusammenstößt.
  • Das Ermitteln der Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und der Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit kann z.B. ein Erhalten einer Frontzusammenstoß-Verletzungsinformation, welche Verletzungen des Insassen durch den Frontzusammenstoß angibt, und eine Heckzusammenstoß-Verletzungsinformation aufweisen, welche Verletzungen des Insassen durch den Heckzusammenstoß angibt.
  • Beispielsweise kann die erhaltene Frontzusammenstoß-Verletzungsinformation Verletzungskriterien aufweisen, welche für den Frontzusammenstoß mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet sind, und kann die erhaltene Heckzusammenstoß-Verletzungsinformation Verletzungskriterien aufweisen, welche für den Heckzusammenstoß mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet sind.
  • Das Ermitteln der Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und der Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit kann beispielsweise weiter ein Berechnen eines normalisierten Verletzungsindexes für den Frontzusammenstoß durch Verwenden der erhaltenen Frontzusammenstoß-Verletzungsinformation und ein Berechnen eines normalisierten Verletzungsindexes für den Heckzusammenstoß durch Verwenden der erhaltenen Heckzusammenstoß-Verletzungsinformation aufweisen.
  • Das Ermitteln der Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und der Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit kann z.B. weiter ein Ermitteln eines Minimalwerts einer Summe des normalisierten Verletzungsindexes, welcher für den Frontzusammenstoß berechnet wird, und des normalisierten Verletzungsindexes aufweisen, welcher für den Heckzusammenstoß berechnet wird.
  • Das Ermitteln der Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und der Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit kann beispielsweise weiter ein Ermitteln einer Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und einer Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit aufweisen, welche zum ermittelten Minimalwert der Summe des normalisierten Verletzungsindexes, welcher für den Frontzusammenstoß berechnet wird, und des normalisierten Verletzungsindexes korrespondiert, welcher für den Heckzusammenstoß berechnet wird.
  • Beispielsweise kann das Ausführen des Bremssteuerns des Fahrzeugs ein Ermitteln einer Zielbeschleunigung aufweisen, welche die Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und die Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit erfüllt.
  • Zum Beispiel kann das Ausführen des Bremssteuerns des Fahrzeugs ein Berechnen eines Steuermaßes, um das Fahrzeug in Übereinstimmung mit der Zielbeschleunigung abzubremsen, ein Erzeugen eines Steuersignals basierend auf dem berechneten Steuermaß und ein Übermitteln des erzeugten Steuersignals an das Bremsmodul aufweisen.
  • Figurenliste
  • Diese und/oder andere Aspekte der Offenbarung/Erfindung werden von der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen zusammen mit den begleitenden Zeichnungen besser verstanden werden, in welchen:
    • 1 ein Steuer-Blockdiagramm eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform ist,
    • 2 ein Steuer-Blockdiagramm ist, welches exemplarisch Sensoren darstellt, welche in einem Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform enthalten sind,
    • 3 eine Darstellung ist, welche Positionen von Sensoren darstellt, welche in einem Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform enthalten sind,
    • 4 eine Darstellung ist, welche eine Innenansicht eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform zeigt,
    • 5 eine Darstellung ist, welche beispielhaft ein Objekt darstellt, welches erfasst wird, während ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform fährt,
    • 6 bis 8 Darstellungen sind, welche beispielhaft Zusammenstoßmodi darstellen, welche von einem Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform vorhergesagt werden,
    • 9 bis 12 Graphen sind, welche beispielhaft eine Verletzungsinformation für einen Frontzusammenstoß darstellen, die bei einem Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform anwendbar sind,
    • 13 bis 16 Graphen sind, welche eine Verletzungsinformation für einen Heckzusammenstoß darstellen, die für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform anwendbar sind,
    • 17 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens des Steuerns eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform ist und
    • 18 ein Flussdiagramm zum beispielhaften Erläutern eines Verfahrens des Ermittelns einer Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und einer Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit ist, um Verletzungen beim Verfahren des Steuerns ins eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform zu minimieren.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, wobei gleiche Bezugszeichen durchgehend gleiche Elemente bezeichnen. Diese Beschreibung beschreibt nicht alle Elemente der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, wobei detaillierte Beschreibungen von dem, was auf diesem Gebiet bekannt ist, oder redundante Beschreibungen von im Wesentlichen gleichen Konfigurationen ausgelassen werden können.
  • Durchgehend durch die Beschreibung, wenn ein Element als „mit einem anderen Element verbunden“ bezeichnet ist, kann es direkt oder indirekt mit dem anderen Element verbunden sein, und ein „indirekt verbunden mit“ weist eine Verbindung dem anderen Element mittels eines Drahtlos-Kommunikationsnetzwerks auf.
  • Es ist ebenfalls klar, dass die Begriffe wie beispielsweise „aufweisen“, „haben“ oder dergleichen dazu gedacht sind, die Anwesenheit von Komponenten anzugeben, welche in dieser Beschreibung offenbart sind, und nicht dazu gedacht sind, die Möglichkeit auszuschließen, dass eine oder mehrere andere Komponenten vorliegen oder hinzugefügt werden können.
  • Ein Ausdruck, welcher im Singular verwendet wird, umfasst einen Pluralausdruck, außer dieser hat im Kontext klar eine andere Bedeutung.
  • Darüber hinaus bezeichnen die Begriffe „Einheit“, „Vorrichtung“, „Block“, „Element“ und „Modul“, welche hierin verwendet werden, eine Einheit, welche verwendet wird, um zumindest eine Funktion oder einen Vorgang auszuführen. Beispielsweise können diese Begriffe eine oder mehrere Hardwarekomponenten, wie z.B. eine vor Ort programmierbare Gatteranordnung (FPGA), einen anwendungsspezifisch-integrierten Schaltkreis (ASIC), eine oder mehrere Softwarekomponenten, welche in einem Speicher gespeichert sind, oder einen oder mehrere Prozessoren bezeichnen.
  • Die Bezugszeichen, welche in Vorgängen/Schritten verwendet werden, werden zur Zweckmäßigkeit der Beschreibung angegeben und sind nicht dazu gedacht, die Reihenfolge der Vorgänge/Schritte anzugeben, und die Vorgänge/Schritte können in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden, außer es ist das Gegenteil angegeben.
  • Nachfolgend sind ein Fahrzeug und ein Verfahren des Steuerns davon gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • Die 1 ist ein Steuer-Blockdiagramm eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform. Die 2 ist ein Steuer-Blockdiagramm, welches exemplarisch Sensoren darstellt, die in einem Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform enthalten sind. Die 3 ist eine Darstellung, welche Positionen von Sensoren zeigt, die im Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform enthalten sind. Die 4 ist eine Darstellung, welche eine Innenansicht eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf die 1 weist ein Fahrzeug 100 gemäß einer Ausführungsform auf: einen Umgebungsinformationsdetektor 110, welcher eingerichtet ist, um Informationen über ein Objekt zu erhalten, welches in der Nähe des Fahrzeugs 100 angeordnet ist, einen Fahrzeuginformationssensor 120, welcher eingerichtet ist, um eine Information über einen Zustand des Fahrzeugs 100 zu erhalten, ein Bremsmodul 140, welches eingerichtet ist, um das Fahrzeug 100 zu bremsen, ein Airbagmodul 150, welches eingerichtet ist, um beim Empfang einer Eingabe eines Airbagentfaltungssignals einen Airbag zu entfalten, eine Nutzerschnittstelle 160, welche eingerichtet ist, um einem Nutzer einen Hinweis oder eine Warnung über ein Zusammenstoßrisiko auszugeben, und eine Steuerungsvorrichtung 130, welche eingerichtet ist, um das Zusammenstoßrisiko des Fahrzeugs 100 basierend auf der Ausgabe des Umgebungsinformationsdetektors 110 und des Fahrzeuginformationssensors 120 zu ermitteln, um eine Zielbeschleunigung zu ermitteln, um einen Schaden zu minimieren, welcher durch einen Zusammenstoß verursacht wird, wenn das Zusammenstoßrisiko vorliegt, und um zumindest eines von dem Bremsmodul 140, dem Airbagmodul 150 und der Nutzerschnittstelle 160 in Übereinstimmung mit dem Zusammenstoßrisiko und der Zielbeschleunigung zu steuern.
  • Der Umgebungsinformationsdetektor 110 kann zumindest einen von zahlreichen Arten von Sensoren aufweisen, welche ein Objekt erfassen können, dass in der Nähe des Fahrzeugs 100 angeordnet ist, und kann Informationen erhalten bzw. ausgeben, wie beispielsweise eine Position des erfassten Objekts oder eine Distanz dahin.
  • Wie es beispielsweise in der 2 dargestellt ist, kann der Umgebungsinformationsdetektor 110 einen vorderen Sensor 111, welcher eingerichtet ist, um eine Information über ein Objekt zu erhalten, das vor dem Fahrzeug 100 angeordnet ist, und einen hinteren Sensor 112 aufweisen, welcher eingerichtet ist, um eine Information über ein Objekt zu erhalten, welches hinter dem Fahrzeug 100 angeordnet ist. Der vordere Sensor 111 und der hintere Sensor 112 können unter Verwendung von zumindest einem von einer Kamera, einem Radar und LIDAR umgesetzt sein.
  • Beispielsweise kann der vordere Sensor 111 ein vorderes Radar 111a, welches an einem vorderen, zentralen Bereich des Fahrzeugs 100 angeordnet ist, und vordere, seitliche Radare 111b aufweisen, welche jeweilig an einem vorderen, linken und einem vorderen, rechten Bereich des Fahrzeugs 100 angeordnet sind, wie es in der 3 dargestellt ist.
  • Das vordere Radar 111a und die vorderen, seitlichen Radare 111b können eine Distanz zu einem benachbarten Objekt und eine Relativgeschwindigkeit davon unter Verwendung einer Doppler-Frequenzverschiebung zwischen transmittierten Wellen und empfangenen Wellen erfassen.
  • Darüber hinaus kann der vordere Sensor 111 eine vordere Kamera 111 c aufweisen, welche installiert ist, um vom Fahrzeug 100 in Richtung nach vorne zu weisen. Die vordere Kamera 111c kann einen CMOS-Bildsensor oder einen CCD-Bildsensor aufweisen.
  • Der hintere Sensor 112 kann hintere, seitliche Radare 112b, welche jeweilig an einem hinteren, linken und einem hinteren, rechten Bereich des Fahrzeugs 100 angeordnet sind, und eine hintere Kamera 112a aufweisen, welche an einem hinteren, zentralen Bereich des Fahrzeugs 100 angeordnet ist.
  • Der Fahrzeuginformationssensor 120 kann zumindest einen von zahlreichen Sensoren aufweisen, welche in der Lage sind, eine Information über eine Geschwindigkeit und/oder einen Ort / eine Ausrichtung des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Wieder unter Bezugnahme auf die 2 kann der Fahrzeuginformationssensor 120 einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 121, welcher eingerichtet ist, um eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu erfassen, einen Beschleunigungssensor 122, welcher eingerichtet ist, um eine Beschleunigung des Fahrzeugs 100 zu erfassen, und einen Winkelgeschwindigkeitssensor 123 aufweisen, welcher eingerichtet ist, um eine Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu erfassen.
  • Unter Bezugnahme auf ein Beispiel, welches in der 3 dargestellt ist, kann der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 121 unter Verwendung eines Raddrehzahlsensors umgesetzt sein, welcher eingerichtet ist, um eine Drehzahl eines Rads zu erfassen. Der Raddrehzahlsensor kann einen vorderen Raddrehzahlsensor 121a, welcher eingerichtet ist, um eine Drehzahl von Vorderrädern 51 des Fahrzeugs 100 zu erfassen, und einen Hinterraddrehzahlsensor 121b aufweisen, welcher eingerichtet ist, um eine Drehzahl von Hinterrädern 52 des Fahrzeugs 100 zu erfassen.
  • Der Beschleunigungssensor 122 (nicht dargestellt) kann einen Longitudinal-Beschleunigungssensor, welcher eingerichtet ist, um eine Beschleunigung in einer Hochrichtung, d.h., einer Z-Achsen-Richtung, (bspw. zusätzlich oder alternativ in einer Längsrichtung, d.h., einer X-Achsen-Richtung) des Fahrzeugs 100 auszugeben, und einen Lateral-Beschleunigungssensor aufweisen, welcher eingerichtet ist, um eine Beschleunigung in einer Lateralrichtung, d.h., einer Y-Achsen-Richtung, des Fahrzeugs 100 auszugeben. Der Longitudinal-Beschleunigungssensor und der Lateral-Beschleunigungssensor können unter Verwendung von separaten Sensormodulen oder unter Verwendung eines Sensormoduls umgesetzt sein.
  • Der Winkelgeschwindigkeitssensor 123 (nicht dargestellt) ist ein Sensor zum Messen einer Position / einer Ausrichtung (beispielsweise Änderung davon) des Fahrzeugs 100 und wird ebenfalls als ein Gyro-Sensor bezeichnet. Der Winkelgeschwindigkeitssensor 123 kann einen Rollratensensor, welcher eine Rotationswinkelgeschwindigkeit in einer Rollrichtung des Fahrzeugs 100 misst, und einen Gierratensensor aufweisen, welcher eine Rotationswinkelgeschwindigkeit in einer Gierrichtung des Fahrzeugs 100 misst. Der Rollratensensor und der Gierratensensor können unter Verwendung von separaten Sensormodulen oder unter Verwendung eines Sensormoduls umgesetzt sein.
  • Die Arten und Positionen der Sensoren, welche im Umgebungsinformationsdetektor 110 enthalten sind, und des Fahrzeuginformationssensors 120, welcher oben beschrieben ist, sind lediglich Beispiele, welche im Fahrzeug 100 anwendbar sind, und irgendwelche anderen Sensoren können ebenfalls verwendet werden, genauso wie die zuvor genannten Sensoren, und die Sensoren können ebenfalls an irgendwelchen anderen Positionen installiert sein, ebenfalls wie die zuvor genannten Positionen.
  • Das Airbagmodul 150 kann einen Fahrerairbag 151, welcher an einem Lenkrad eines Fahrersitzes installiert ist, und einen Vorderinsassenairbag 152 aufweisen, welcher in einem Armaturenbrett installiert ist. Darüber hinaus kann das Fahrzeug 100 weiter einen Vorhangairbag, welcher an einer Dachschiene installiert ist, und einen Seitenairbag aufweisen, welcher an einer jeden Tür separat vom Vorhangairbag installiert ist.
  • Das Airbagmodul 150 kann weiter eine Aufblasvorrichtung aufweisen, welche eingerichtet ist, um ein Gas zu erzeugen, welches in die Airbags 151 und 152 eingeblasen wird. Eine Aufblasvorrichtung vom Zündung-Explosion-Typ kann einen Zündschaltkreis als Zünder, einen Gasgenerator, einen Gasfilter und dergleichen aufweisen. Wenn ein Strom durch den Zündschaltkreis fließt, wird Schießpulver verbrannt. Wenn der Zünder durch die Verbrennung des Schießpulvers brennt, wird Wärme erzeugt und beginnt der Gasgenerator die Verbrennung. Stickstoffgas wird schnell durch die Verbrennung des Gasgenerators erzeugt, und Unreinheiten werden aus dem Stickstoffgas entfernt, während das Stickstoffgas durch den Gasfilter hindurchtritt. Somit kann Stickstoffgas in den Airbag in einem Zustand zugeführt werden, in welchem die Temperatur (davon) gesenkt ist.
  • Die Airbags 151 und 152 können aus einem Nylonmaterial gemacht sein. Nach dem Aufblasen durch das Stickstoffgas, welches ausgehend von der Aufblasvorrichtung eingeblasen wird, kann das Stickstoffgas durch ein Ausgabeloch ausgegeben werden, um zu verhindern, dass die Insassen durch die Airbags 151 und 152 (exzessiv) gedrückt werden.
  • Die Struktur des oben beschriebenen Airbagmoduls 150 ist lediglich ein Beispiel, welches beim Fahrzeug 100 verwendbar ist, und irgendwelche anderen Strukturen können ebenfalls verwendet werden.
  • Eine Datenausgabe vom Umgebungsinformationsdetektor 110 oder vom Fahrzeuginformationssensor 120 kann im Fahrzeug 100 durch interne Kommunikationsprotokolle an die Steuerungsvorrichtung 130 übertragen werden.
  • Beispiele der Kommunikationsprotokolle des Fahrzeugs 100 können ein CAN-System bzw. einen CAN-Bus (CAN (engl.): controller area network), ein LIN-System bzw. einen LIN-Bus (LIN (engl.): local interconnection network), ein MOST-System bzw. einen MOST-Bus (MOST (engl.): media oriented systems transport), ein FlexRay-System bzw. einen FlexRay-Bus und Ethernet aufweisen.
  • Beispielsweise kann eine Mehrzahl von elektronischen Steuereinheiten (ECU) ein CAN-Signal an einen CAN-Bus übermitteln oder ein erforderliches CAN-Signal anfragen. Diesbezüglich kann eine jede ECU als ein Knoten in der CAN-Kommunikation dienen und kann das CAN-Signal in der Art einer Nachricht übermittelt werden.
  • Die vom Umgebungsinformationsdetektor 110 oder dem Fahrzeuginformationssensor 120 ausgegebenen Daten können durch den CAN-Bus zur Steuerungsvorrichtung 130 übermittelt werden, und ein von der Steuerungsvorrichtung 130 ausgegebenes Steuersignal kann durch den CAN-Bus an das Bremsmodul 140, das Airbagmodul 150 oder die Nutzerschnittstelle 160 übermittelt werden.
  • Jedoch sind die Kommunikationsverfahren des Fahrzeugs 100 nicht auf die oben beschriebenen beschränkt. Irgendwelche anderen Kommunikationsprotokolle, welche andere wie das CAN-Netzwerk sind, können ebenfalls verwendet werden, oder einige der Komponenten können über das CAN-Netzwerk kommunizieren und andere Komponenten können unter Verwendung von anderen Kommunikationsprotokollen kommunizieren.
  • Beispielsweise kann eine periphere Sensorschnittstelle 5 (PSI5 (engl.): peripheral sensor interface 5) für die Kommunikation zwischen dem Umgebungsinformationsdetektor 110 oder dem Fahrzeuginformationssensor 120 und der Steuerungsvorrichtung 130 verwendet werden. Darüber hinaus kann eine festverkabelte Schnittstelle ebenfalls verwendet werden.
  • Die Steuerungsvorrichtung 130 kann ein Ereignis, wie beispielsweise einen Überschlag und einen Zusammenstoß, welche für das Fahrzeug 100 auftreten oder für welche ein Auftreten vorhergesagt wird, basierend auf einer Ausgabe des Umgebungsinformationsdetektors 110 und des Fahrzeuginformationssensors 120 Erfassen und kann einen von der Mehrzahl von Airbags 151 und 152, welche im Airbagmodul 150 enthalten sind, und einen Entfaltungszeitpunkt des Airbags basierend auf der Art des Ereignisses auswählen.
  • Die Steuerungsvorrichtung 130 kann zumindest einen nicht-flüchtigen Speicher, welcher Programme speichert, um die oben und unten folgenden Vorgänge auszuführen, und einen Prozessor aufweisen, um die gespeicherten Programme auszuführen. Wenn die Steuerungsvorrichtung 130 eine Mehrzahl von Speichern und eine Mehrzahl von Prozessoren aufweist, können die Mehrzahl von Speichern und die Mehrzahl von Prozessoren in einem Chip integriert sein oder können physisch voneinander separiert sein.
  • Unter Bezugnahme auf die 4 kann eine zentrale Einheit 20 in einem zentralen Armaturenbrett bzw. einer Mittelkonsole bereitgestellt sein, welches bzw. welche in dem zentralen Bereich des Armaturenbrett 10 im Fahrzeug 100 angeordnet ist. Die zentrale Einheit 20 kann Audiosignale und Videosignale verarbeiten und die verarbeiteten Signale ausgeben, und kann ebenfalls mit einem Navigationsmodul bereitgestellt sein, welches Navigationsfunktionen aufweist. Deshalb kann die zentrale Einheit 20 ebenfalls als eine Audio-Video-Navigation-Vorrichtung (AVN-Vorrichtung) bezeichnet sein.
  • Die zentrale Einheit 20 kann ebenfalls den Zustand des Fahrzeugs 100 Anzeigen und/oder kann eine Eingabe eines Steuerbefehls vom Nutzer zusätzlich zu den Audiofunktionen, den Videofunktionen, den Navigationsfunktionen und den Telefonanruffunktionen empfangen.
  • Die zentrale Einheit kann eine Anzeigevorrichtung 21, welche eingerichtet ist, um einen Bildschirm anzuzeigen, um zahlreiche Funktionen auszuführen, und eine Eingabevorrichtung 22 aufweisen, welche eingerichtet ist, um einen Steuerbefehl des Nutzers zu empfangen.
  • Die Anzeigevorrichtung 21 kann umgesetzt sein unter Verwendung von zahlreichen Anzeigevorrichtungen, wie beispielsweise einem Flüssigkristallbildschirm (LCD), einer lichtemittierenden Diode (LED), einem Plasmabildschirmpaneel (PDP), einer organischen lichtemittierenden Diode (OLED) und einer Kathodenstrahlröhre (CRT).
  • Die Eingabevorrichtung 22 kann in der Art eines Knopfs oder eines berührungssensitiven Pads um die Anzeigevorrichtung 21 herum bereitgestellt sein, oder in einer Art eines berührungssensitiven Pads auf einer vorderen Fläche der Anzeigevorrichtung 21, um einen berührungssensitiven Bildschirm zu bilden.
  • Ein Kombiinstrument 30, welches Fahrinformationen, Zustandsinformationen und dergleichen des Fahrzeugs 100 anzeigt, kann vor dem Lenkrad 40 angeordnet sein.
  • Die Nutzerschnittstelle 160 kann zumindest eines von der Anzeigevorrichtung 21 und dem Kombiinstrument 30 der zentralen Einheit 20 aufweisen. Beispielsweise beim Ermitteln, dass ein Zusammenstoßrisiko für das Fahrzeug 100 vorliegt, kann die Steuerungsvorrichtung 130 den Nutzer über das Zusammenstoßrisiko informieren durch Ausgeben eines Warnbildschirms auf der Anzeigevorrichtung 21 der zentralen Einheit 20 oder im Kombiinstrument 30.
  • Alternativ kann die Nutzerschnittstelle 160 eine Vibrationsvorrichtung aufweisen, welche am Lenkrad 40 bereitgestellt ist. In diesem Fall kann die Steuerungsvorrichtung 130 den Nutzer über das Zusammenstoßrisiko taktil informieren durch Ausgeben einer Vibration mittels der Vibrationsvorrichtung.
  • Alternativ kann die Nutzerschnittstelle 160 einen Lautsprecher 60 aufweisen. In diesem Fall kann die Steuerungsvorrichtung 130 den Nutzer über das Zusammenstoßrisiko akustisch informieren durch Ausgeben einer Warnnachricht oder eines Warntons/Warngeräusches mittels des Lautsprechers 60.
  • Die 5 ist eine Darstellung, welche exemplarisch ein Objekt zeigt, das erfasst wird, während ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform fährt. Die 6 bis 8 sind Darstellungen, welche exemplarisch Zusammenstoßmodi zeigen, die durch ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform vorhergesagt werden.
  • Obwohl das Objekt in der Nähe des Fahrzeugs 100, welches durch den Umgebungsinformationsdetektor 110 erfasst wird, alle Objekte aufweisen kann, welche mit dem Fahrzeug 100 zusammenstoßen können, wie beispielsweise ein anderes Fahrzeug, einen Fußgänger, ein Fahrrad, ein Motorrad und ein Hindernis, wird ein anderes Fahrzeug in der Nähe des Fahrzeugs 100 beispielhaft als das Objekt für die detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen beschrieben.
  • Unter Bezugnahme auf die 5 kann der vordere Sensor 111 ein sich voraus befindendes Fahrzeug 200F erfassen, welches vor dem Fahrzeug 100 fährt, und kann der hintere Sensor 112 ein sich dahinter befindendes Fahrzeug 200R erfassen, welches dem Fahrzeug 100 folgt. Der vordere Sensor 111 und der hintere Sensor 112 können das sich voraus befindende Fahrzeug 200F und das sich dahinter befindende Fahrzeug 200R erfassen, wenn das sich voraus befindende Fahrzeug 200F und das sich dahinter befindende Fahrzeug 200R in einem Erfassungsbereich des vorderen Sensors 111 bzw. des hinteren Sensors 112 befinden.
  • Die Steuerungsvorrichtung 130 kann eine Wahrscheinlichkeit eines Frontzusammenstoßes basierend auf zumindest einem von einer Relativdistanz, einer Relativgeschwindigkeit und eine Relativbeschleunigung zum sich voraus befindenden Fahrzeug 200F ermitteln. Wenn eine Wahrscheinlichkeit für den Frontzusammenstoß vorliegt und es ein sich voraus befindendes Fahrzeug 200F ohne ein sich dahinter befindendes Fahrzeug 200R gibt, führt die Steuerungsvorrichtung 130 ein grundlegendes Frontzusammenstoß-Vermeidungssteuern mit nur dem sich voraus befindenden Fahrzeug 200F auf, welches berücksichtigt wird. Beispielsweise kann die Steuerungsvorrichtung 130 eine Relativdistanz und eine Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zum sich voraus befindenden Fahrzeug 200F basierend auf einer Ausgabe des vorderen Sensors 111 und des Fahrzeuginformationssensors 120 ermitteln und kann eine Zielbeschleunigung berechnen, um einen Zusammenstoß mit dem sich voraus befindenden Fahrzeug 200F zu verhindern oder eine Zusammenstoßgeschwindigkeit basierend auf der Relativdistanz und der Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zum sich voraus befindenden Fahrzeug 200F zu minimieren. Ebenfalls kann die Steuerungsvorrichtung 130 beim Ermitteln, dass ein Zusammenstoß durch ein Ändern einer Fahrrichtung des Fahrzeugs 100 vermieden werden kann, einen Lenkwinkel des Lenkrads 40 ändern.
  • Ebenfalls kann die Steuerungsvorrichtung 130 beim Ermitteln, dass keine Wahrscheinlichkeit eines Heckzusammenstoßes vorliegt, sogar, falls ein sich dahinter befindendes Fahrzeug 200R da ist, ein Zusammenstoßvermeidungssteuern unter Berücksichtigung von nur dem sich voraus befindenden Fahrzeug 200F ausführen. Beispielsweise kann die Steuerungsvorrichtung 130 zumindest eines von einer Relativdistanz, einer Relativgeschwindigkeit und einer Relativbeschleunigung des Fahrzeugs 100 zum sich dahinter befindenden Fahrzeug 200R ermitteln, basierend auf einer Ausgabe des hinteren Sensors 112 und des Fahrzeuginformationssensors 120, und kann ermitteln, ob oder ob keine Wahrscheinlichkeit eines Heckzusammenstoßes vorliegt, wenn das Frontzusammenstoßvermeidungssteuern basierend auf der ermittelten Relativdistanz, Relativgeschwindigkeit oder Relativbeschleunigung ausgeführt wird. Beim Ermitteln, dass keine Wahrscheinlichkeit des Heckzusammenstoßes vorliegt, kann die Steuerungsvorrichtung 130 ein Zusammenstoßvermeidungssteuern Ausführen durch nur Berücksichtigen des sich voraus befindenden Fahrzeugs 200F, wie es oben beschrieben ist.
  • Die Steuerungsvorrichtung 130 kann ein Steuersignal erzeugen, um das Fahrzeug 100 in Übereinstimmung mit der berechneten Zielbeschleunigung zum Zusammenstoßvermeidungssteuern abbremsen und kann das erzeugte Steuersignal an das Bremsmodul 140 übermitteln. Das Bremsmodul 140 kann eine Bremskraft in Übereinstimmung mit dem empfangen Steuersignal erzeugen, um das Fahrzeug 100 abzubremsen.
  • Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung 130 ein Airbagentfaltungssignal an das Airbagmodul 150 übermitteln, um die Airbags gleichzeitig mit dem Abbremsen des Fahrzeugs 100 zu entfalten.
  • Die Steuerungsvorrichtung 130 kann gleichzeitig zum Abbremsen des Fahrzeugs 100 ebenfalls eine Warnung durch die Nutzerschnittstelle 160 ausgeben, um den Nutzer über das Zusammenstoßrisiko zu informieren.
  • Beim Ermitteln, dass sowohl das sich voraus befindende Fahrzeug 200F wie auch das sich dahinter befindende Fahrzeug 200R da sind, kann die Steuerungsvorrichtung 130 einen Vorhersagezusammenstoßmodus basierend auf Positionen und Bewegungsrichtungen des Fahrzeugs 100 und des sich voraus befindenden Fahrzeugs 200F (beispielsweise auch des sich dahinter befindenden Fahrzeugs 200R) ermitteln.
  • Beispielsweise kann der Zusammenstoßmodus einen Gleiche-Richtung-Zusammenstoßmodus, bei welchem das Fahrzeug 100 mit einem Heck eines sich voraus befindenden Fahrzeugs 200F zusammenstößt, welches vor dem Fahrzeug 100 in der gleichen Richtung fährt, wie es in der 6 gezeigt ist, einen Frontalzusammenstoßmodus, bei welchem das Fahrzeug 100 mit einem sich voraus befindenden Fahrzeug 200F zusammenstößt, welches in Richtung zum Fahrzeug 100 hin fährt (z.B. entgegenkommt), wie es in der 7 gezeigt ist, und einen Seitenzusammenstoßmodus aufweisen, bei welchem das Fahrzeug 100 mit einem sich voraus befindenden Fahrzeug 200F an einer Kreuzung zusammenstößt, wie es in der 8 gezeigt ist.
  • Darüber hinaus kann der Frontalzusammenstoßmodus unterteilt werden in einen (z.B. zentralen) Frontalzusammenstoßmodus, einen Versetzt-Zusammenstoßmodus und einen Schräg-Zusammenstoßmodus. Beispielsweise kann der (zentrale) Frontalzusammenstoßmodus auftreten, wenn ein Fahrzeug, welches über eine Mittellinie hinüberfährt, um ein vorausfahrendes Fahrzeug zu überholen, mit einem anderen Fahrzeug zusammenstößt, welches in der entgegengesetzten Richtung fährt, oder, wenn ein Fahrzeug, welches an einer Kreuzung abbiegt, mit einem anderen Fahrzeug zusammenstößt, welches geradeaus fährt.
  • Die Steuerungsvorrichtung 130 ermittelt eine Zusammenstoßwahrscheinlichkeit mit einem sich dahinter befindenden Fahrzeug 200 , wenn abgebremst wird, um einen Zusammenstoß des Fahrzeugs 100 in einem vorbestimmten Zusammenstoßmodus zu vermeiden. Beispielsweise kann die Steuerungsvorrichtung 130 die Zusammenstoßwahrscheinlichkeit mit dem sich dahinter befindenden Fahrzeug 200R unter Verwendung eines Fahrer-Verhaltensmodells und einer Relativdistanz, einer Relativgeschwindigkeit und/oder einer Relativbeschleunigung zum sich dahinter befindenden Fahrzeug 200R ermitteln, welche unter Verwendung des hinteren Sensors 112 erfasst werden. Basierend auf dem Fahrer-Verhaltensmodell, wird eine Verzögerungszeitdauer, welche genommen wird, bis der Fahrer des sich dahinter befindenden Fahrzeugs 200R das Abbremsen des Fahrzeugs 100 erfasst und dann das sich dahinter befindende Fahrzeug 200R abbremst, und eine Bremsdistanz verwendet, welche für eine gewöhnliche Bremskraft eines Fahrers erhalten wird. Ebenfalls kann das Fahrer-Verhaltensmodell durch Statistiken, welche „Big Data“, Simulationen, Maschinenlernen, Experimente und dergleichen verwenden, erzeugt werden.
  • Wenn ein Zusammenstoß mit dem sich dahinter befindenden Fahrzeug 200R vorhergesagt wird, das heißt, wenn eine Zusammenstoßwahrscheinlichkeit mit dem sich dahinter befindenden Fahrzeug 200R vorliegt, ermittelt die Steuerungsvorrichtung 130 eine Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und eine Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit, um eine Summe von Verletzungen, welche durch den Zusammenstoß mit dem sich voraus befindenden Fahrzeug 200F verursacht werden, und von Verletzungen zu minimieren, welche durch den Zusammenstoß mit dem sich dahinter befindenden Fahrzeug 200R verursacht werden, und berechnet eine Ziel-Beschleunigung / Ziel-Verzögerung, welche zur ermittelten Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit korrespondiert. Das „Beschleunigen“ ist ein Konzept, welches sowohl ein Steigern wie auch ein Senken der Geschwindigkeit aufweist und wird als ein Begriff in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen verwendet, welcher Beschleunigen (Geschwindigkeitssteigern) und Abbremsen aufweist.
  • Die Steuerungsvorrichtung 130 kann ebenfalls ein Steuersignal erzeugen, um das Fahrzeug 100 in Übereinstimmung mit der berechneten Zielbeschleunigung abzubremsen, und überträgt das erzeugte Steuersignal an das Bremsmodul 140. Das Bremsmodul 140 kann das Fahrzeug 100 abbremsen durch Erzeugen einer Bremskraft in Übereinstimmung mit dem empfangenen Steuersignal.
  • Die Steuerungsvorrichtung 130 kann ebenfalls gleichzeitig mit dem Abbremsen des Fahrzeugs 100 den Airbag entfalten durch Übermitteln eines Airbagentfaltungssignals an das Airbagmodul 150.
  • Die Steuerungsvorrichtung 130 kann ebenfalls gleichzeitig mit dem Abbremsen des Fahrzeugs 100 durch die Nutzerschnittstelle eine Warnung ausgeben, um den Nutzer über das Zusammenstoßrisiko zu informieren.
  • Nachfolgend ist der Vorgang des Berechnens der Zielbeschleunigung, welcher durch die Steuerungsvorrichtung 130 ausgeführt wird, im Detail beschrieben.
  • Die Steuerungsvorrichtung 130 kann eine Fahrer-Verletzungsinformation durch einen Zusammenstoß mit dem sich voraus befindenden Fahrzeug 200F (nachfolgend als ein Frontzusammenstoß bezeichnet) und eine Fahrer-Verletzungsinformation durch einen Zusammenstoß mit dem sich dahinter befindenden Fahrzeug 200R (nachfolgend als Heckzusammenstoß bezeichnet) gemäß einem vorhergesagten Zusammenstoßmodus erhalten und einen normalisierten Verletzungsindex (Nil) unter Verwendung der Fahrer-Verletzungsinformation berechnen. Beispielsweise kann die Steuerungsvorrichtung 130 den normalisierten Verletzungsindex basierend auf Verletzungsmaßstäben berechnen, welche basierend auf der Zusammenstoßgeschwindigkeit normalisiert sind. Als ein Beispiel der normalisierten Verletzungsmaßstäbe kann ein verkürzter Verletzungsmaßstab (AIS) verwendet werden.
  • Darüber hinaus kann der normalisierte Verletzungsindex durch ein Normalisierungsverfahren basierend auf einen Schwellenwert erhalten werden, welcher durch ein Gesetz festgelegt ist, oder durch ein Normalisierungsverfahren, welches eine Gesamtwahrscheinlichkeit einer Verletzung verwendet, wie es durch US-NCAP und in Gesetzen von Nordamerika definiert ist.
  • Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung 130 einen Minimalwert der Summe von Verletzungsindizes berechnen. Insbesondere kann die Steuerungsvorrichtung 130 einen Minimalwert I_min der Summe eines normalisierten Verletzungsindexes NII_F durch einen Frontzusammenstoß und eines normalisierten Verletzungsindexes NII_R durch einen Heckzusammenstoß berechnen, welche jeweilig durch eine Gewichtung α gemäß der nachfolgenden Gleichung 1 gewichtet sind.
  • Gleichung 1 I_min = Min ( α * NII_F + ( 1 − α ) * NII_R )
    Figure DE102018125638A1_0001
  • Die Steuerungsvorrichtung 130 kann eine Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und eine Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit ermitteln, welche zum Minimalwert der Summe der Verletzungsindizes korrespondiert und kann eine Zielbeschleunigung des Fahrzeugs 100 berechnen, um die ermittelte Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit zu erfüllen.
  • Das Verletzungsmaß eines Teils eines Körpers des Fahrers kann gemäß dem Zusammenstoßmodus variieren. Nachfolgend ist der Vorgang des Berechnens der Zielbeschleunigung im Detail basierend auf dem Fall beschrieben, in welchem der Zusammenstoßmodus, der von der Steuerungsvorrichtung 130 ermittelt worden ist, der Gleiche-Richtung-Zusammenstoßmodus ist.
  • Die 9 bis 12 sind Graphen, welche beispielhaft eine Verletzungsinformation bei einem Frontzusammenstoß darstellen, welcher auf ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform wirkt. Die 13 bis 16 sind Graphen, welche eine Verletzungsinformation durch einen Heckzusammenstoß darstellen, welcher auf ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform wirkt.
  • Wie oben beschrieben kann die Steuerungsvorrichtung 130 eine Fahrerverletzungsinformation durch einen Zusammenstoß mit einem sich voraus befindenden Fahrzeug 200F (Frontzusammenstoß) und eine Fahrerverletzungsinformation durch einen Zusammenstoß mit einem sich dahinter befindenden Fahrzeug 200R (Heckzusammenstoß) erhalten.
  • Wenn der Zusammenstoßmodus, welcher basierend auf dem Umgebungsinformationsdetektor 110 und dem Fahrzeuginformationssensor 120 ermittelt wird, der Gleiche-Richtung-Zusammenstoßmodus ist, kann eine Frontzusammenstoß-Verletzungsinformation verwendet werden, wie es in den 9 bis 12 dargestellt ist. Beispielsweise können die Verletzungskriterien berechnet werden durch Erzeugen von Verletzungsrisikokurven eines jeden Teils eines Körpers mittels Aufprallexperimente für jeden Zusammenstoßmodus und einer jeden Art von Zusammenstoß und durch Ausführen einer Datenkorrektur, bei welcher eine Situation zum Zeitpunkt eines tatsächlichen Zusammenstoßes auf die Verletzungsrisikokurvendaten reflektiert wird. Die Verletzungsinformation, welche in den 9 bis 12 dargestellt ist, bezeichnet die berechneten Verletzungskriterien.
  • Die 9 ist ein Graph, welcher beispielhaft Kopfverletzungskriterien (HIC15) durch einen Frontzusammenstoß mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit darstellt. Die 10 ist ein Graph, welcher beispielhaft ein Brusteindrücken (CD) durch den Frontzusammenstoß mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit darstellt. Die 11 ist ein Graph, welcher beispielhaft eine Hals- bzw. Nackenverletzung (Nij) durch den Frontzusammenstoß mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit darstellt. Die 12 ist ein Graph, welcher beispielhaft eine Femurbelastung durch den Frontzusammenstoß mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit darstellt.
  • Wenn das Fahrzeug 100 von hinten bzw. am Heck getroffen wird, wird das Fahrzeug 100 vorwärts beschleunigt, aber verbleibt ein Insasse in dem Fahrzeug 100 aufgrund der Trägheit in seinem Ausgangszustand. In diesem Fall, obwohl ein Großteil des Aufpralls, welcher auf den Körper des Insassen wirkt, aufgenommen oder absorbiert wird, wenn der Körper eine Rückenlehne eines Sitzes trifft, welcher aus einem elastischen Material gemacht ist, wird der Kopf des Insassen - im Gegensatz zum Körper - gezwungen, sich nach hinten zu bewegen, und wird (z.B. der Hals/Nacken) gebogen. Aufgrund dieser plötzlichen Biegebewegung des Nackens können Schleudertraumaverletzungen oder Belastungen am Nacken verursacht werden, und in schwerwiegenden Fällen, können Muskeln und Bänder des Nackens verletzt werden oder kann die Wirbelsäule brechen.
  • Falls ein sich dahinter befindendes Fahrzeug 200R, welches dem Fahrzeug 100 folgt, indem Fall da ist, in welchem das Fahrzeug 100 ein Notfallbremsen ausführt, um einen Frontzusammenstoß zu vermeiden, kann ein Heckzusammenstoß mit dem sich dahinter befindenden Fahrzeug 200R auftreten. In einigen Fällen können schwerere Verletzungen durch den Heckzusammenstoß verursacht werden. Deshalb kann das Fahrzeug 100 ein Bremsen ausführen, um die Gesamtverletzung zu minimieren, durch Ermitteln einer Zielbeschleunigung unter Berücksichtigung von nicht nur den Verletzungen, welche durch den Frontzusammenstoß verursacht werden, sondern ebenfalls den Verletzungen, welche durch den Heckzusammenstoß verursacht werden.
  • Die 13 ist ein Graph, welcher Hals- bzw. Nackenverletzungskriterien (NIC) durch einen Heckzusammenstoß mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit darstellt. Die 14 ist ein Graph, welcher eine Scherkraft (Fx) eines oberen Abschnitts des Halses/Nackens durch den Heckzusammenstoß mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit darstellt. Die 15 ist ein Graph, welcher eine Zugkraft (Fz) eines oberen Abschnitts eines Halses/Nackens durch den Heckzusammenstoß mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit darstellt. Die 16 ist ein Graph, welcher eine Kopfstütze-Kontaktzeit bzw. eines Kopfstütze-Kontaktzeitpunkts (HRCT) eines Kopfes mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit darstellt.
  • Die Verletzungsinformation, welche in den 13 bis 16 dargestellt ist, bezeichnet Verletzungskriterien, welche berechnet werden durch Erzeugen von Verletzungsrisikokurven eines jeden Körperteils mittels Aufprallexperimente für eine jede Art von Zusammenstoß und durch Ausführen einer Datenkorrektur, bei welcher eine Situation zu einem Zeitpunkt einer tatsächlichen Situation auf Daten der Verletzungsrisikokurven reflektiert wird.
  • Die Verletzungsinformation durch den Frontzusammenstoß, wie es in den 9 bis 12 gezeigt ist, und die Verletzungsinformation durch den Heckzusammenstoß, wie es in den 13 bis 16 gezeigt ist, kann vorweg in einem Speicher auf Basis des Zusammenstoßmodus gespeichert werden oder kann von einem externen Server mittels einer Kommunikation bereitgestellt werden, welche im Fahrzeug 100 bereitgestellt ist.
  • Ebenfalls kann die Verletzungsinformation des Insassen in Übereinstimmung mit Spezifikationen einer Sicherheitsvorrichtung variieren, welche in dem Fahrzeug 100 bereitgestellt ist, und die Sicherheitsvorrichtung, welche im Fahrzeug 100 bereitgestellt ist, kann automatische oder nicht-automatische Sitzgurte, Kopfstützen, Airbags und dergleichen sein. Das Fahrzeug 100 kann eine Verletzungsinformation vorweg speichern, welche zu Spezifikationen der Sicherheitsvorrichtung korrespondiert, die im Fahrzeug 100 bereitgestellt ist, oder kann die Verletzungsinformation von dem externen Server erhalten.
  • Wie es oben beschrieben ist, kann die Steuerungsvorrichtung 130 einen vorderen, normalisierten Verletzungsindex NII_F unter Verwendung der Verletzungsinformation durch den Frontzusammenstoß berechnen. In diesem Fall wird ein verkürzter Verletzungsmaßstab (AIS) verwendet, welcher ein nominalisierter Verletzungsmaßstab ist, um den normalisierten Verletzungsindex NII_F zu berechnen, welcher in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt ist.
  • Tabelle 1
    AIS-Maß Verletzung Todeswahrscheinlichkeit (%)
    1 Gering 0
    2 Moderat 1-2
    3 Ernst 8-10
    4 Schwerwiegend 5-50
    5 Kritisch 5-50
    6 Maximal 100
  • Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung 130 einen hinteren, normalisierten Verletzungsindex NII_R unter Verwendung der Verletzungsinformation durch den Heckzusammenstoß berechnen. Der AIS-Maßstab, als ein nominalisierter Verletzungsmaßstab, kann verwendet werden, um den hinteren normalisierten Verletzungsindex zu berechnen.
  • Wie es oben beschrieben ist wendet die Steuerungsvorrichtung 130 Gewichtungen (α und 1 - α) auf den vorderen, normalisierten Verletzungsindex NII_F und den hinteren, normalisierten Verletzungsindex NII_R gemäß der Gleichung 1 an, erhält eine Summe der Verletzungsindizes Sum(NII_F, NII_R) und berechnet einen Minimalwert I_min der Summe der Verletzungsindizes.
  • Die Steuerungsvorrichtung 130 kann eine Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und eine Heckzusammenstoßgeschwindigkeit ermitteln, welche zum Minimalwert der Summe der Verletzungsindizes korrespondieren, und kann eine Zielbeschleunigung des Fahrzeugs 100 berechnen, um die ermittelte Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und Heckzusammenstoßgeschwindigkeit zu erfüllen..
  • Die Steuerungsvorrichtung 130 kann ein Steuermaß berechnen, um das Fahrzeug 100 in Übereinstimmung mit der berechneten Zielbeschleunigung abzubremsen, und kann ein Bremssteuern des Fahrzeugs 100 basierend auf dem berechneten Steuermaß ausführen.
  • Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung 130 das Bremssteuern in Echtzeit in einer variablen Art durch wiederholtes Ausführen einer Abfolge von Vorgängen vom Ermitteln des Zusammenstoßmodus bis zum Berechnen des Steuermaßes zum Abbremsen ausführen.
  • Das Beispiel, welches oben beschrieben ist, betrifft den Gleiche-Richtung-Zusammenstoßmodus, in welchem einen Zusammenstoß mit dem sich voraus befindenden Fahrzeug 200F und dem sich dahinter befindenden Fahrzeug 200R vorhergesagt wird, welche in der gleichen Richtung wie das Fahrzeug 100 fahren. Jedoch ist die Abfolge der Vorgänge, inklusive Berechnen der normalisierten Verletzungsindizes unter Verwendung der Verletzungsinformation und Berechnen einer Zielbeschleunigung, welche zu einem Minimalwert der Summe der normalisierten Verletzungsindizes korrespondiert, die gleiche wie die oben beschriebene in irgendeinem anderen Zusammenstoßmodus mit der Ausnahme, dass die Verletzungsinformation des Insassen variiert.
  • Nachfolgend ist ein Verfahren des Steuerns eines Fahrzeugs beschrieben. Das Fahrzeug 100 gemäß der vorhergehenden Ausführungsform kann verwendet werden, um das Verfahren des Steuerns eines Fahrzeugs auszuführen. Deshalb können Beschreibungen, welche mit Bezug auf die 1 bis 16 gegeben worden sind, ebenfalls für die Ausführungsform des Verfahrens des Steuerns des Fahrzeugs verwendet werden.
  • Die 17 ist ein Flussdiagramm zum Erörtern eines Verfahrens des Steuern eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform.
  • Gemäß dem Verfahren des Steuerns des Fahrzeugs, welches in der 17 gezeigt ist, wird zuerst eine Umgebungsinformation des Fahrzeugs 100 erhalten (410). Der vordere Sensor 111 oder der hintere Sensor 112, welche im Fahrzeug 100 bereitgestellt sind, können eine Position, eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung oder dergleichen eines Objekts in Echtzeit erhalten bzw. ausgeben, welches in der Nähe des Fahrzeugs 100 vorhanden ist. In dieser Ausführungsform wird als Beispiel ein Fall beschrieben, in welchem ein anderes Fahrzeug in der Nähe des Fahrzeugs 100 angeordnet ist.
  • Eine Wahrscheinlichkeit eines Frontzusammenstoßes wird beurteilt (411). Insbesondere, wenn die Ausgabe des vorderen Sensors 111 anzeigt, dass das sich voraus befindende Fahrzeug 200F vor dem Fahrzeug 100 angeordnet ist, kann die Steuerungsvorrichtung 130 eine Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes mit dem sich voraus befindenden Fahrzeug 200F basierend auf einer Relativdistanz, einer Relativgeschwindigkeit und/oder einer Relativbeschleunigung des Fahrzeugs 100 zum sich voraus befindenden Fahrzeug 200F ermitteln.
  • Beim Ermitteln, dass eine Wahrscheinlichkeit eines Frontzusammenstoßes vorliegt (ja in 411), wird die Anwesenheit des sich dahinter befindenden Fahrzeugs ermittelt (412). Die Anwesenheit des sich dahinter befindenden Fahrzeugs kann basierend auf der Ausgabe des hinteren Sensors 112 identifiziert werden.
  • Wenn das sich dahinter befindende Fahrzeug da ist (ja in 412), wird ein Frontzusammenstoßmodus ermittelt (413). Insbesondere kann die Steuerungsvorrichtung 130 Positionen und Bewegungsrichtungen des Fahrzeugs 100 und des sich voraus befindenden Fahrzeugs 200F basierend auf der Ausgabe des vorderen Sensors 111 und des Fahrzeuginformationssensors 120 ermitteln, und kann Ermitteln, dass ein gegenwärtiger Zusammenstoßmodus des Fahrzeugs 100 ein Gleicher-Richtung-Zusammenstoßmodus, ein Frontalzusammenstoßmodus oder ein Seitenzusammenstoßmodus ist, basierend auf den Positionen und Bewegungsrichtungen des Fahrzeugs 100 und des sich voraus befindenden Fahrzeugs 200F.
  • Eine Wahrscheinlichkeit eines Heckzusammenstoßes wird beurteilt (414). Insbesondere kann die Steuerungsvorrichtung 130 ermitteln, dass keine Wahrscheinlichkeit für einen Heckzusammenstoß vorliegt, sogar, wenn das sich dahinter befindende Fahrzeug 200R da ist, als ein Ergebnis des Ermittelns, dass ein Zusammenstoßvermeidungssteuern, um einen Frontzusammenstoß zu vermeiden, keinen Zusammenstoß mit dem sich dahinter befindenden Fahrzeug 200R verursacht, unter Berücksichtigung der Relativdistanz, der Relativgeschwindigkeit und/oder der Relativbeschleunigung des Fahrzeugs 100 zum sich dahinter befindenden Fahrzeug 200R.
  • Beim Ermitteln, dass ein Heckzusammenstoß auftritt (ja in 414), werden eine Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und eine Heckzusammenstoß Geschwindigkeit in Übereinstimmung mit dem Zusammenstoßmodus ermittelt, um Verletzungen des Fahrers zu minimieren (115). Beispielsweise kann die Steuerungsvorrichtung 130 eine Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und eine Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit ermitteln, um die Summe von Verletzungen, welche für den Zusammenstoß mit dem sich voraus befindenden Fahrzeug 200F vorausgesagt werden, und von Verletzungen zu minimieren, welche für den Zusammenstoß mit dem sich dahinter befindenden Fahrzeug 200R vorausgesagt werden.
  • Eine Zielbeschleunigung, welche zur ermittelten Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit korrespondiert, wird ermittelt (416). Die Steuerungsvorrichtung 130 kann die Zielbeschleunigung basierend auf einer gegenwärtigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 berechnen.
  • Ein Bremssteuern wird gemäß der Zielbeschleunigung ausgeführt (417). Insbesondere kann die Steuerungsvorrichtung 130 ein Steuersignal erzeugen, um das Fahrzeug 100 gemäß der berechneten Zielbeschleunigung abzubremsen, und kann das erzeugte Steuersignal an das Bremsmodul 140 übermitteln. Das Bremsmodul 140 kann das Fahrzeug 100 durch Erzeugen einer Bremskraft gemäß dem empfangenen Steuersignal abbremsen.
  • Ein variables Bremssteuern kann in Echtzeit ausgeführt werden durch wiederholtes Ausführen einer Abfolge von Vorgängen vom Ermitteln des Zusammenstoßmodus bis zum Berechnen des Steuermaßes zum Abbremsen.
  • Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung 130 gleichzeitig mit dem Abbremsen des Fahrzeugs 100 Airbags entfalten durch Übermitteln eines Airbagentfaltungssignals an das Airbagmodul 150.
  • Ebenfalls kann die Steuerungsvorrichtung 130 gleichzeitig mit dem Abbremsen des Fahrzeugs 100 durch die Nutzerschnittstelle 160 eine Warnung ausgeben, um den Nutzer über das Risiko des Zusammenstoßes zu informieren.
  • Darüber hinaus, beim Ermitteln, dass keine Wahrscheinlichkeit eines Heckzusammenstoßes vorliegt, basierend auf dem Ermittlungsergebnis, ob oder ob keine Wahrscheinlichkeit des Heckzusammenstoßes vorliegt (nein in 414), kann die Zielbeschleunigung ermittelt werden, um einen Frontzusammenstoß zu vermeiden (418), und kann ein Bremssteuern in Übereinstimmung mit der Zielbeschleunigung ausgeführt werden (417). Darüber hinaus, sogar, wenn kein Fahrzeug dahinter da ist (nein in 412), kann eine Zielbeschleunigung ermittelt werden, um einen Frontzusammenstoß zu vermeiden (418), und kann ein Bremssteuern in Übereinstimmung mit der Zielbeschleunigung ausgeführt werden (117).
  • Die Zielbeschleunigung, um den Frontzusammenstoß zu vermeiden, kann ermittelt werden durch ein allgemeines bzw. gewöhnliches Zusammenstoßvermeidungssteuern unter Berücksichtigung nur des sich voraus befindenden Fahrzeugs 200F. Insbesondere kann die Steuerungsvorrichtung 130 eine Relativdistanz und eine Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu dem sich voraus befindenden Fahrzeug 200F basierend auf der Ausgabe des vorderen Sensors 111 und des Fahrzeuginformationssensors 120 ermitteln und kann eine Beschleunigung berechnen, um einen Zusammenstoß mit dem sich voraus befindenden Fahrzeug 200F zu vermeiden oder kann eine Zusammenstoßgeschwindigkeit basierend auf der ermittelten Relativdistanz und Relativgeschwindigkeit des Fahrzeug 100 zu dem sich voraus befindenden Fahrzeug 200F minimieren. Falls erforderlich kann ein Lenksteuern des Lenkrads gleichzeitig ausgeführt werden.
  • Die 18 ist ein Flussdiagramm, welches beispielhaft ein Verfahren des Ermittelns einer Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und einer Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit beschreibt, um Verletzungen in dem Verfahren des Steuerns eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform zu minimieren.
  • Unter Bezugnahme auf die 18 wird eine Fahrerverletzungsinformation zu dem Zeitpunkt eines Frontzusammenstoßes mit Bezug auf eine jede Zusammenstoßgeschwindigkeit erhalten (414a). Verletzungskriterien können basierend auf Verletzungsrisikokurven berechnet werden, welche für einen jeden Teil eines Körpers mittels Kinematik- und Dynamikanalysen für ein jedes Subjekt (bspw. Fahrer, Beifahrer) eines Experiments durch Zusammenstoßexperimente ermittelt werden. Die Fahrerverletzungsinformation kann Verletzungskriterien aufweisen, welche basierend auf der Zusammenstoßgeschwindigkeit berechnet werden. Darüber hinaus kann die Verletzungsinformation gemäß dem Zusammenstoß(modus) und Sicherheitsbestimmungen des Fahrzeugs 100 variieren. Deshalb kann die Steuerungsvorrichtung 130 eine Fahrerverletzungsinformation erhalten, welche zum ermittelten Zusammenstoßmodus und zu Sicherheitsbestimmungen des Fahrzeugs 100 korrespondiert. Die Fahrerverletzungsinformation in einem Speicher vorgespeichert werden, welcher im Fahrzeug 100 bereitgestellt ist, und die Steuerungsvorrichtung 130 an die Fahrerverletzungsinformation von einem externen Server mittels einer Kommunikation erhalten, welche im Fahrzeug 100 bereitgestellt ist.
  • Ein normalisierter Verletzungsindex durch den Frontzusammenstoß wird unter Verwendung der Fahrerverletzungsinformation berechnet (414b). Ein normalisierter Verletzungsmaßstab, beispielsweise der oben in der Tabelle 1 beschriebene AIS-Maßstab, kann verwendet werden, um den normalisierten Verletzungsindex NII_F des Frontzusammenstoßes zu berechnen.
  • Die Fahrerverletzungsinformation zu dem Zeitpunkt des Heckzusammenstoßes mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit wird erhalten (414c). Verletzungen des Fahrers durch den Heckzusammenstoß sind von Verletzungen des Fahrers durch den Frontzusammenstoß verschieden. Die Heckzusammenstoß-Fahrerverletzungsinformation kann ebenfalls Verletzungskriterien enthalten, welche für eine jede Zusammenstoßgeschwindigkeit in der gleichen Art berechnet werden wie die Frontzusammenstoß-Fahrerverletzungsinformation. Ebenfalls kann die Fahrerverletzungsinformation in einem Speicher vorgespeichert sein, welcher im Fahrzeug 100 bereitgestellt ist, oder die Steuerungsvorrichtung 130 kann die Fahrerverletzungsinformation von einem externen Server mittels einer Kommunikation erhalten, welche in dem Fahrzeug 100 bereitgestellt ist, falls erforderlich.
  • Ein normalisierter Verletzungsindex durch den Heckzusammenstoß wird unter Verwendung der Fahrerverletzungsinformation berechnet (414d). Der normalisierte Verletzungsmaßstab kann ebenfalls verwendet werden, um den normalisierten Verletzungsindex NII_R durch den Heckzusammenstoß zu berechnen.
  • Bei einem Minimalwert der Summe der Verletzungsindizes werden Gewichtungen verwendet (414e). Die Steuerungsvorrichtung 130 kann Gewichtungen (α und 1 - α) jeweilig für den vorderen, normalisierten Verletzungsindex NII_F durch den Frontzusammenstoß und den hinteren, normalisierten Verletzungsindex NII_R durch den Heckzusammenstoß gemäß der Gleichung 1 anwenden, kann eine Summe der Verletzungsindizes erhalten Sum(NII_F, NII_R) und kann einen Minimalwert l_min der Summe der Verletzungsindizes berechnen.
  • Eine Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und eine Heckzusammenstoßgeschwindigkeit werden ermittelt, welche zum Minimalwert der Summe der Verletzungsindizes korrespondieren (414f).
  • Gemäß dem Fahrzeug und dem Verfahren des Steuerns des Fahrzeugs, welche oben beschrieben sind, kann die Sicherheit des Fahrzeugs verbessert werden, wenn ein Notfallbremsen ausgeführt wird, um einen Zusammenstoß mit einem sich voraus befindenden Fahrzeug zu vermeiden, durch Minimieren von Verletzungen der Insassen zum Zeitpunkt des Notfallbremsens durch Ermitteln einer Zielbeschleunigung unter Berücksichtigung sowohl von Verletzungen, welche durch den Frontzusammenstoß verursacht werden, wie auch von Verletzungen, welche durch den Heckzusammenstoß verursacht werden.
  • Obwohl einige wenige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, ist es dem Fachmann klar, dass Änderungen an diesen Ausführungsformen ausgeführt werden können, ohne von den Prinzipien der Offenbarung abzuweichen, deren Umfang in den angehängten Ansprüchen und deren äquivalente definiert ist.

Claims (21)

  1. Ein Fahrzeug (100), aufweisend: einen Umgebungsinformationsdetektor (110) zum Erfassen von zumindest einem von einer Position und einer Geschwindigkeit eines Objekts in der Nähe des Fahrzeugs (100), inklusive eines sich voraus befindenden Fahrzeugs (200F) und eines sich dahinter befindenden Fahrzeugs (200R), einen Fahrzeuginformationssensor (120) zum Erfassen von zumindest einem von einer Geschwindigkeit und einer Beschleunigung des Fahrzeugs (100), ein Bremsmodul (140) zum Erzeugen einer Bremskraft, um das Fahrzeug (100) abzubremsen, und eine Steuerungsvorrichtung (130), welche eingerichtet ist, um eine Wahrscheinlichkeit eines Frontzusammenstoßes mit dem sich voraus befindenden Fahrzeug (200F) zu ermitteln und eine Wahrscheinlichkeit eines Heckzusammenstoßes mit dem sich dahinter befindenden Fahrzeug (200R) zu ermitteln, basierend auf ausgegebenen Informationen des Umgebungsinformationsdetektors (110) und des Fahrzeuginformationssensors (120), um eine Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und eine Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit zu ermitteln, um eine Summe von Verletzungen eines Insassen des Fahrzeugs durch den Frontzusammenstoß und von Verletzungen des Insassen durch den Heckzusammenstoß beim Ermitteln zu minimieren, dass die Wahrscheinlichkeiten des Frontzusammenstoßes und des Heckzusammenstoßes vorliegen, und um das Bremsmodul basierend auf der Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und der Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit zu steuern.
  2. Das Fahrzeug (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung (130) einen Zusammenstoßmodus basierend auf Positionen und Bewegungsrichtungen des Fahrzeugs (100) und des sich voraus befindenden Fahrzeugs (200F) beim Ermitteln ermittelt, dass eine Wahrscheinlichkeit für einen Frontzusammenstoß vorliegt.
  3. Das Fahrzeug (100) gemäß Anspruch 2, wobei der Zusammenstoßmodus zumindest einen von einem Gleiche-Richtung-Zusammenstoßmodus, bei welchem das Fahrzeug (100) mit einem Heck eines sich voraus befindenden Fahrzeugs (200F) zusammenstößt, welches in der gleichen Richtung fährt, einen Frontalzusammenstoßmodus, bei welchem das Fahrzeug (100) mit einem sich voraus befindenden Fahrzeug (200F) zusammenstößt, welches auf das Fahrzeug (100) zukommt, und einen Seitenzusammenstoßmodus aufweist, bei welchem das Fahrzeug (100) mit einem sich voraus befindenden Fahrzeug (200F) an einer Kreuzung zusammenstößt.
  4. Das Fahrzeug (100) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerungsvorrichtung (130) eine Frontzusammenstoß-Verletzungsinformation, welche Verletzungen des Insassen durch den Frontzusammenstoß angibt, und eine Heckzusammenstoß-Verletzungsinformation erhält, welche Verletzungen des Insassen durch den Heckzusammenstoß angibt.
  5. Das Fahrzeug (100) gemäß Anspruch 4, wobei die erhaltene Frontzusammenstoß-Verletzungsinformation Verletzungskriterien aufweist, welche für den Frontzusammenstoß mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit des Fahrzeugs (100) berechnet sind, und die erhaltene Heckzusammenstoß-Verletzungsinformation Verletzungskriterien aufweist, welche für den Heckzusammenstoß mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit des Fahrzeugs (100) berechnet sind.
  6. Das Fahrzeug (100) gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei die Steuerungsvorrichtung (130) einen normalisierten Verletzungsindex für den Frontzusammenstoß durch Verwenden der erhaltenen Frontzusammenstoß-Verletzungsinformation berechnet und einen normalisierten Verletzungsindex für den Heckzusammenstoß durch Verwenden der erhaltenen Heckzusammenstoß-Verletzungsinformation berechnet.
  7. Das Fahrzeug (100) gemäß Anspruch 6, wobei die Steuerungsvorrichtung (130) einen Minimalwert einer Summe des normalisierten Verletzungsindexes, welcher für den Frontzusammenstoß berechnet ist, und des normalisierten Verletzungsindexes ermittelt, welcher für den Heckzusammenstoß berechnet ist.
  8. Das Fahrzeug (100) gemäß Anspruch 7, wobei die Steuerungsvorrichtung (130) eine Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und eine Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit ermittelt, welche zum ermittelten Minimalwert der Summe des normalisierten Verletzungsindexes, welcher für den Frontzusammenstoß berechnet ist, und des normalisierten Verletzungsindexes korrespondieren, welcher für den Heckzusammenstoß berechnet ist.
  9. Das Fahrzeug (100) gemäß Anspruch 8, wobei die Steuerungsvorrichtung (130) eine Zielbeschleunigung ermittelt, welche die Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und die Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit erfüllt.
  10. Das Fahrzeug (100) gemäß Anspruch 9, wobei die Steuerungsvorrichtung (130) ein Steuermaß berechnet, um das Fahrzeug in Übereinstimmung mit der Zielbeschleunigung abzubremsen, ein Steuersignal basierend auf dem berechneten Steuermaß erzeugt und das erzeugte Steuersignal an das Bremsmodul (140) übermittelt.
  11. Das Fahrzeug (100) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerungsvorrichtung (130) die Frontzusammenstoß-Verletzungsinformation und die Heckzusammenstoß-Verletzungsinformation auf einer Sicherheitsvorrichtung basierend erhält, die im Fahrzeug (100) bereitgestellt ist.
  12. Ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren aufweist: Erfassen (410) von zumindest einem von einer Position und einer Geschwindigkeit eines Objekts in der Nähe des Fahrzeugs (100), inklusive eines sich voraus befindenden Fahrzeugs (200F) und eines sich dahinter befindenden Fahrzeugs (200R), Erfassen von zumindest einem von einer Geschwindigkeit und einer Beschleunigung des Fahrzeugs (100), Ermitteln (414) einer Wahrscheinlichkeit eines Frontzusammenstoßes mit dem sich voraus befindenden Fahrzeug (200F) und einer Wahrscheinlichkeit eines Heckzusammenstoßes mit dem sich dahinter befindenden Fahrzeug (200R), basierend auf zumindest einem von der Position und der Geschwindigkeit des Objekts und zumindest einem von der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Fahrzeugs (100), Ermitteln einer Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und einer Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit, um eine Summe von Verletzungen eines Insassen des Fahrzeugs durch den Frontzusammenstoß und von Verletzungen des Insassen durch den Heckzusammenstoß beim Ermitteln (414) zu minimieren, dass die Wahrscheinlichkeiten des Frontzusammenstoßes und des Heckzusammenstoßes vorliegen, und Ausführen (417) eines Bremssteuerns des Fahrzeugs (100) basierend auf der Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und der Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit.
  13. Das Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das Ermitteln (414) der Wahrscheinlichkeiten des Frontzusammenstoßes und des Heckzusammenstoßes weiter ein Ermitteln eines Zusammenstoßmodus basierend auf Positionen und Bewegungsrichtungen des Fahrzeugs (100) und des sich voraus befindenden Fahrzeugs (200F) beim Ermitteln aufweist, dass eine Wahrscheinlichkeit eines Frontzusammenstoßes vorliegt.
  14. Das Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der Zusammenstoßmodus zumindest einen von einem Gleiche-Richtung-Zusammenstoßmodus, bei welchem das Fahrzeug (100) mit einem Heck eines sich voraus befindenden Fahrzeugs (200F) zusammenstößt, welches in der gleichen Richtung fährt, einen Frontalzusammenstoßmodus, bei welchem das Fahrzeug (100) mit einem sich voraus befindenden Fahrzeug (200F) zusammenstößt, welches auf das Fahrzeug (100) zukommt, und einen Seitenzusammenstoßmodus aufweist, bei welchem das Fahrzeug (100) mit einem sich voraus befindenden Fahrzeug (200F) an einer Kreuzung zusammenstößt.
  15. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 14, wobei das Ermitteln (414) der Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und der Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit ein Erhalten einer Frontzusammenstoß-Verletzungsinformation, welche Verletzungen des Insassen durch den Frontzusammenstoß angibt, und eine Heckzusammenstoß-Verletzungsinformation aufweist, welche Verletzungen des Insassen durch den Heckzusammenstoß angibt.
  16. Das Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei die erhaltene Frontzusammenstoß-Verletzungsinformation Verletzungskriterien aufweist, welche für den Frontzusammenstoß mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit des Fahrzeugs (100) berechnet sind, und die erhaltene Heckzusammenstoß-Verletzungsinformation Verletzungskriterien aufweist, welche für den Heckzusammenstoß mit Bezug auf die Zusammenstoßgeschwindigkeit des Fahrzeugs (100) berechnet sind.
  17. Das Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15, wobei das Ermitteln (414) der Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und der Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit weiter ein Berechnen eines normalisierten Verletzungsindexes für den Frontzusammenstoß durch Verwenden der erhaltenen Frontzusammenstoß-Verletzungsinformation und ein Berechnen eines normalisierten Verletzungsindexes für den Heckzusammenstoß durch Verwenden der erhaltenen Heckzusammenstoß-Verletzungsinformation aufweist.
  18. Das Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei das Ermitteln (414) der Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und der Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit weiter ein Ermitteln eines Minimalwerts einer Summe des normalisierten Verletzungsindexes, welcher für den Frontzusammenstoß berechnet wird, und des normalisierten Verletzungsindexes aufweist, welcher für den Heckzusammenstoß berechnet wird.
  19. Das Verfahren gemäß Anspruch 17 oder 18, wobei das Ermitteln (414) der Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und der Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit weiter ein Ermitteln einer Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und einer Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit aufweist, welche zum ermittelten Minimalwert der Summe des normalisierten Verletzungsindexes, welcher für den Frontzusammenstoß berechnet wird, und des normalisierten Verletzungsindexes korrespondieren, welcher für den Heckzusammenstoß berechnet wird.
  20. Das Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei das Ausführen (417) des Bremssteuerns des Fahrzeugs (100) ein Ermitteln einer Zielbeschleunigung aufweist, welche die Ziel-Frontzusammenstoßgeschwindigkeit und die Ziel-Heckzusammenstoßgeschwindigkeit erfüllen.
  21. Das Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei das Ausführen (417) des Bremssteuerns des Fahrzeugs (100) aufweist: Berechnen eines Steuermaßes, um das Fahrzeug in Übereinstimmung mit der Zielbeschleunigung abzubremsen, Erzeugen eines Steuersignals basierend auf dem berechneten Steuermaß und Übermitteln des erzeugten Steuersignals an das Bremsmodul (140).
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