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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verringern einer Gefährdung von Personen und Bauteilen nach einem Unfall eines Fahrzeugs sowie ein System und ein Verfahren zum Verringern einer Gefährdung von Personen und Bauteilen nach einem Unfall eines Fahrzeugs.
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Moderne Fahrzeuge (Autos, Transporter, Lastwagen, Motorräder etc.) umfassen eine Vielzahl an Systemen, die dem Fahrer Informationen zur Verfügung stellen und einzelne Funktionen des Kraftfahrzeugs teil- oder vollautomatisiert steuern. Über Sensoren werden die Umgebung des Kraftfahrzeugs sowie andere Verkehrsteilnehmer erfasst. Basierend auf den erfassten Daten kann ein Modell der Fahrzeugumgebung erzeugt werden und auf Veränderungen in dieser Fahrzeugumgebung reagiert werden. Durch die fortschreitende Entwicklung im Bereich der autonom und teilautonom fahrenden Fahrzeuge werden der Einfluss und der Wirkungsbereich solcher Fahrerassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) immer größer. Durch die Entwicklung immer präziserer Sensoren ist es möglich, die Umgebung und den Verkehr zu erfassen und einzelne Funktionen des Kraftfahrzeugs vollständig oder teilweise ohne Eingriff des Fahrers zu kontrollieren. Fahrerassistenzsysteme können dabei insbesondere zur Erhöhung der Sicherheit im Verkehr sowie zur Verbesserung des Fahrkomforts beitragen.
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Ferner sind Systeme bekannt, die bereits beim Eintreten eines Kontaktes eines Objekts mit dem Fahrzeug einen Unfall erkennen und Maßnahmen einleiten, um die Wirkung des Unfalls zu verringern. Beispielsweise ist es bekannt, beim Auftreffen eines seitlich kollidierenden PKWs einen Außenairbag auszulösen, um so die Knautschzone zu erhöhen. Derartige Systeme haben das Ziel, die Unfallwirkung zu verringern.
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All diesen Systemen ist gemeinsam, dass sie Vorkehrungen treffen, um die Auswirkung des Unfalls beim Unfall zu verringern. Gerade im Umfeld der Elektromobilität können Unfälle fatale Wirkungen haben. Kurzschlüsse in Hochvoltsystemen können Brände auslösen und alle Aktuatoren eines Fahrzeugs lahmlegen, die eigentlich eine Gefährdung der Insassen verhindern sollen. Daher kann es dazu kommen, dass die bisherigen Systeme ihre Wirkung nicht mehr entfalten können.
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Vor diesem Hintergrund stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine Gefährdung von Personen und Bauteilen bei einem Unfall eines Fahrzeugs verringert. Insbesondere soll eine Vorrichtung geschaffen werden, die bei Unfällen mit batterieelektrischen Fahrzeugen eine Gefährdung von Personen und Bauteilen verringert.
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Gelöst wird die obige Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Verringern einer Gefährdung von Personen und Bauteilen nach einem Unfall eines Fahrzeugs, mit:
- einer Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Sensordaten eines Sensors mit Informationen zu einer Umgebung des Fahrzeugs;
- einer Analyseeinheit zum Ermitteln eines Parameters mit Informationen zu einer Wahrscheinlichkeit eines Unfalls basierend auf den Sensordaten;
- einer Bewertungseinheit zum Ermitteln, ob ein Unfall unausweichlich bevorsteht basierend auf dem Parameter und einem vordefinierten Schwellenwert; und
- einer Ausgangsschnittstelle zum Ausgeben eines Steuerbefehls an einen Fahrzeugaktuator, wenn der Unfall unausweichlich bevorsteht.
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Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein System zum Mindern einer Gefährdung nach einem Unfall eines Fahrzeugs, mit:
- einem Sensor an einem Fahrzeug zum Erfassen von Sensordaten mit Informationen bezüglich einer Umgebung des Fahrzeugs;
- einer Vorrichtung wie zuvor beschrieben; und
- einem Steuergerät, zum Steuern eines Fahrzeugaktuators, einer V2X-Kommunikationseinheit zum Übermitteln von Informationen und/oder eines weiteren Steuerbefehls, und/oder einer Signaleinheit zum Ausgeben eines Signals.
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Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein entsprechend der Vorrichtung ausgebildetes Verfahren und ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode zum Durchführen der Schritte des Verfahrens, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird, sowie ein Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird, eine Ausführung des hierin beschriebenen Verfahrens bewirkt.
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Die Vorrichtung kann durch die Bewertungseinheit bereits vor dem Unfall erkennen, dass ein Unfall unausweichlich bevorsteht. Mittels der Ausgabeschnittstelle wird ein Steuerbefehl an einen Fahrzeugaktuator ausgegeben, um wenigstens eine Fahrzeugfunktion zu steuern, die eine Gefährdung von Personen und Bauteilen nach dem Unfall verringert. Durch das Identifizieren eines sicheren Unfalls bereits vor Eintreten einer Unfalleinwirkung kann zuverlässig gewährleistet werden, dass der ausgegebene Steuerbefehl ausgeführt wird bzw. ausgeführt werden kann. Die Sicherheit der Fahrzeuginsassen und eventueller Unfallhelfer kann erhöht werden. Ferner kann einer Beschädigung von Bauteilen nach dem Unfall vorgebeugt werden. Gerade im Umfeld batteriebetriebener Fahrzeuge, deren Hochvoltsysteme ein großes Gefahrenpotential darstellen, kann eine deutliche Verbesserung der Sicherheit erreicht werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Ausgangsschnittstelle zum Ausgeben eines Steuerbefehls an ein Steuergerät des Fahrzeugs ausgebildet. Hierdurch kann mittels des Steuergeräts wenigstens eine Fahrzeugfunktion zuverlässig gesteuert werden. Das Fahrzeug befindet sich unmittelbar vor dem Unfall noch in einem zuverlässigen und funktionstüchtigen Zustand, sodass Fahrzeugfunktionen sicher mittels des Steuergeräts gesteuert werden können.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung bewirkt der Steuerbefehl an das Steuergerät ein Entkoppeln des Antriebsstrangs mittels einer Kupplung. Ergänzend oder alternativ bewirkt der Steuerbefehl an ein Steuergerät eine aktive Bremsung einer Antriebsmaschine. Weiter ergänzend oder alternativ bewirkt der Steuerbefehl ein Öffnen eines Batterieschützes, vorzugsweise mittels eines Batteriemanagementsystems. Weiter ergänzend oder alternativ bewirkt der Steuerbefehl ein sicheres Entladen wenigstens eines Zwischenkreiskondensators. Weiterhin ergänzend oder alternativ bewirkt der Steuerbefehl ein Abbauen einer Spannung aus einem drehenden Rotor eines Elektromotors, vorzugsweise nach Art einer Wirbelstrombremse, um gefährliche Spannungen im Hochvoltsystem zu verringern und mechanische Energien abzubauen. Ein Entkoppeln des Antriebsstrangs mittels einer Kupplung erhöht die Sicherheit der Insassen des Fahrzeugs und der Unfallhelfer. Zudem können Bauteilbeschädigungen verringert werden, da nach einem Unfall weniger rotierende Teile an einem Fahrzeug vorhanden sind. Durch eine aktive Bremsung einer Antriebsmaschine kann die Anzahl der rotierenden Teile weiter verringert werden. Durch das Öffnen eines Batterieschützes kann das verunfallte Fahrzeug in einen im Wesentlichen spannungsfreien Zustand versetzt werden. Die Sicherheit von im Fahrzeug befindlichen Personen sowie Unfallhelfern und Passanten in einer näheren Umgebung des Fahrzeugs wird weiter erhöht. Ein sicheres Entladen eines Zwischenkreiskondensators trägt weiter vorteilhaft zu einem spannungsfreien Zustand des Fahrzeugs bei. Eine Gefährdung, die von einem verunglückten Fahrzeug ausgeht, kann weiter durch Abbauen einer Spannung aus einem drehenden Rotor eines Elektromotors erreicht werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ausgangsschnittstelle zum Ausgeben eines Steuerbefehls an eine Signaleinheit ausgebildet. Hierdurch kann technisch einfach erreicht werden, dass Informationen über einen unausweichlich bevorstehenden Unfall mittels der Signaleinheit ausgegeben werden. Ferner kann hierdurch sicher gewährleistet werden, dass eine Signaleinheit angesteuert wird, da der Steuerbefehl vor einem sicheren Eintreten des Unfalls ausgegeben wird.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung bewirkt der Steuerbefehl an die Signaleinheit ein Ausgeben eines Signals an einen Fahrzeuginsassen und/oder an Personen außerhalb des Fahrzeugs. Hierdurch kann technisch einfach und zuverlässig eine Rückmeldung über den Fahrzeugzustand an Fahrzeuginsassen und/oder Personen außerhalb des Fahrzeugs, wie beispielsweise Unfallhelfern, erfolgen.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Signal in Form eines Leuchtsignals, vorzugsweise durch Ansteuern einer LED an der Signaleinheit, und/oder in Form eines akustischen Signals, vorzugsweise in Form einer Sprachnachricht durch Ansteuern eines Lautsprechers an der Signaleinheit, ausgebildet. Hierdurch kann technisch einfach auf verständliche Weise eine Information übermittelt werden. Beispielsweise kann die LED nach der Art einer Ampelleuchte ausgebildet sein, wobei eine rot aufleuchtende LED vor einer möglichen Gefahr warnt, eine orange leuchtende LED über einen unbekannten Zustand des Fahrzeugs informiert und eine grüne LED anzeigt, dass ein gefahrloses Berühren des Fahrzeugs möglich ist. Diese Anzeige kann durch Ausgabe einer entsprechenden Sprachnachricht unterstützt und/oder ersetzt werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ausgangsschnittstelle zum Ausgeben eines Steuerbefehls an eine V2X-Kommunikationseinheit ausgebildet. Hierdurch kann technisch einfach und zuverlässig vor einem Unfall eine Kommunikationsnachricht übermittelt werden. Insbesondere ist mittels V2X-Kommunikation ein schnelles Übermitteln von unfallrelevanten Daten möglich.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung bewirkt der Steuerbefehl an die V2X-Kommunikationseinheit ein Übermitteln von Informationen bezüglich einer Position des Fahrzeugs, einer Art des Unfalls, eines Unfallgegners, eines Gesundheitszustands eines Insassen des Fahrzeugs, einer benötigten Hilfe, eines mitgeführten Gefahrenguts und/oder einer Anzahl von Insassen des Fahrzeugs. Hierdurch kann sicher gewährleistet werden, dass alle benötigten Informationen schnell und nachhaltig übertragen werden. Insbesondere ist denkbar, dass die Informationen mittels V2X-Kommunikation an eine Leitstelle übertragen werden und dort vorgehalten sind.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung bewirkt der Steuerbefehl an die V2X-Kommunikationseinheit ein Übermitteln eines weiteren Steuerbefehls für ein weiteres Fahrzeug in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder einen weiteren Steuerbefehl für eine Verkehrsleitanlage. Hierdurch kann bereits vor dem Eintreten eines sicheren Unfalls ein weiterer Verkehrsteilnehmer gewarnt werden. Ein weiteres Fahrzeug kann entsprechende Maßnahmen einleiten, wie beispielsweise ein Abbremsen oder ein Ausweichen, um nicht in den Unfall verwickelt zu werden. Ferner ist es denkbar, eine Verkehrsleitanlage, wie beispielsweise eine Ampel, zu schalten, um weitere Verkehrsteilnehmer daran zu hindern, auf die Unfallstelle zuzufahren. Es ist ferner denkbar, einen Hinweis auszugeben, dass auf dem kommenden Abschnitt ein Unfall stattgefunden hat. Hierdurch kann insbesondere eine Massenkarambolage vermieden werden. Die Sicherheit im Straßenverkehr wird erhöht.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung bewirkt der Steuerbefehl an die Signaleinheit und/oder der Steuerbefehl an die V2X-Kommunikationseinheit ein Übermitteln von Informationen bezüglich einer Spannungsfreiheit des Fahrzeugs. Ergänzend oder alternativ bewirkt der Steuerbefehl ein Übermitteln von Informationen bezüglich eines Batteriezustands, insbesondere ob ein Batterieschütz geöffnet ist. Weiter ergänzend oder alternativ bewirkt der Steuerbefehl ein Übermitteln von Informationen bezüglich der Möglichkeit einer gefahrlosen Berührung des Fahrzeugs. Weiterhin ergänzend oder alternativ bewirkt der Steuerbefehl ein Übermitteln von Informationen bezüglich einer Gefährdung, die vom Fahrzeug ausgeht, insbesondere durch hohe Spannungen, und/oder einer Entflammungsgefahr. Die übermittelten Informationen geben folglich Aufschluss darüber, inwieweit eine Gefährdung vom Fahrzeug, insbesondere beim Berühren oder Arbeiten am Fahrzeug, nach dem Unfall ausgeht. Es kann folglich zuverlässig und technisch einfach eine Information an Ersthelfer übertragen werden, sodass diese vor einer Gefahr gewarnt werden können und/oder darauf hingewiesen werden, dass ein Helfen im Wesentlichen ohne eigene Gefährdung möglich ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ausgangsschnittstelle dazu ausgebildet, einen Steuerbefehl an die V2X-Kommunikationseinheit nach dem Ausgeben des Steuerbefehls an ein Steuergerät des Fahrzeugs vorzugsweise mit einer vordefinierten Wiederholrate auszugeben, um aktualisierte Zustandsdaten des Fahrzeugs und vorzugsweise des Unfallgegners vor dem Unfall zu übermitteln. Hierdurch kann die Qualität der übermittelten Informationen erhöht werden. Beispielsweise kann die aktuelle Geschwindigkeit des Unfallgegners vor dem Unfall übermittelt werden. Aktualisierte Daten erlauben ein genaueres Einschätzen der Schwere des Unfalls. Die Sicherheit der Insassen und der weiteren Verkehrsteilnehmer sowie Unfallhelfer wird erhöht. Ferner kann verbessert Hilfe aufgrund der aktualisierten Daten angefordert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung löst der Steuerbefehl an eine V2X-Kommunikationseinheit ein Übertragen von Daten bezüglich eines Fahrzeugzustands an einen externen Server aus, um eine Analyse des Unfalls mittels des Servers durch Auswerten der Daten zu ermöglichen. Beispielsweise kann eine künstliche Intelligenz im Server vorhanden sein, die auf einen großen Datenschatz von Unfalldaten zurückgreift und so verbessert und exakter die Schwere des Unfalls bestimmen kann. Vorzugsweise können durch den Server weitere Schritte eingeleitet werden, wie beispielsweise das Anfordern von Hilfe wie Feuerwehr, Rettungswagen, Polizei und/oder technischem Hilfswerk.
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Es hat sich als besonders vorteilhaft und der Sicherheit zuträglich herausgestellt, wenn zunächst über das Steuergerät Schutzmaßnahmen innerhalb des Fahrzeugs ergriffen werden und dann über die Signaleinheit und/oder über die V2X Kommunikationseinheit eine Kommunikation durchgeführt wird.
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Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Insbesondere können das Verfahren und das Computerprogrammprodukt entsprechend der für die Vorrichtung und das System in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Ausgestaltungen ausgeführt sein.
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Ein Sensor kann insbesondere ein Umgebungssensor sein, dessen Sichtfeld die Umgebung eines Fahrzeugs umfasst. Ein Umgebungssensor kann ein Signal aussenden und Reflexionen an Objekten innerhalb seines Sichtfelds empfangen. Ferner kann ein Umgebungssensor auch eine Kamera umfassen, die Reflexionen von elektromagnetischen Wellen, wie beispielsweise dem Sonnenlicht, empfangen kann.
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Ein Fahrzeugaktuator kann insbesondere eine Vorrichtung zum Steuern von Fahrzeugfunktionen sein, wie beispielsweise ein Aktuator zum Auslösen einer Bremse, wie beispielsweise einer Wirbelstrombremse eines Elektromotors, vorzugsweise durch Kurzschließen der Kontakte des Elektromotors über einen Lastwiderstand. Ferner kann ein Fahrzeugaktuator auch ein Kupplungsaktuator sein, der zum Trennen und Verbinden einer Antriebsmaschine mit einem Getriebe und/oder einem Antriebsstrang ausgebildet ist. Ein Aktuator kann auch ein elektrischer Fensterheber und/oder ein Motor für ein elektrisches Schiebedach sein. Ferner kann ein Fahrzeugaktuator auch ein Batteriemanagementsystem, ein Batterieschütz, eine Signaleinheit und/oder eine V2X-Kommunikationseinheit sein.
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Unter V2X-Kommunikationseinheit ist eine (drahtlose) Kommunikationseinheit für ein Vehicle-to-Infrastructure- oder Car-to-Car- bzw. Vehicle-to-Vehicle-Kommunikationssystem zu verstehen. Derartige sogenannte V2X-Systeme und die Formate und Inhalte der ausgetauschten Nachrichten sind zwischenzeitlich in der IEEE 1609-Standardfamilie genauer spezifiziert. Für die Zukunft sollen alle Fahrzeuge mit entsprechenden Kommunikationseinheiten ausgerüstet werden. Die ausgetauschten Daten können beispielsweise dazu dienen, ein Verhalten eines autonomen oder teilautonomen Fahrzeugs an eine aktuelle Situation anzupassen.
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Unter einem unausweichlichen Unfall versteht sich ein Unfall, der mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit eintreten wird. Ein unausweichlicher Unfall ist insbesondere ein Unfall, der aufgrund physikalischer Gesetze durch einen menschlichen Fahrer oder ein automatisiertes autonomes oder teilautonomes System nicht verhindert werden kann. Bei der Bewertung, ob ein Unfall als unausweichlich erkannt wird, wird vorzugsweise ein Wahrscheinlichkeits-Schwellenwert angewendet.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Systems in einer Verkehrssituation;
- 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 3 eine schematische Darstellung einer Situation vor einem unausweichlichen Unfall;
- 4 eine weitere schematische Darstellung einer Situation vor einem unausweichlichen Unfall;
- 5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zum Übermitteln von Daten an einen Server; und
- 6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1 ist schematisch ein System 10 zum Verringern einer Gefährdung von Personen und Bauteilen nach einem Unfall eines Fahrzeugs 12 gezeigt. Das System 10 erfasst mittels eines Sensors 14 eine Umgebung des Fahrzeugs 12. Das System 10 umfasst eine Vorrichtung 16 zum Verringern einer Gefährdung von Personen und Bauteilen nach einem Unfall eines Fahrzeugs 12 sowie den Sensor 14. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Vorrichtung 16 und der Sensor 14 in das Fahrzeug 12 integriert. Es versteht sich, dass es auch denkbar ist, dass die Vorrichtung 16 und/oder der Sensor 14 separat ausgeführt sind.
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Wie in 1 dargestellt, können unterschiedliche Objekte 18, wie beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer, insbesondere Fahrzeuge, oder auch statische Objekte, wie Bäume, Häuser oder Verkehrszeichen, erfasst werden. Der Sensor 14 kann insbesondere ein Radar- oder Lidarsensor und/oder eine Kamera sein. Der Ansatz der Erfindung basiert darauf, dass basierend auf den Sensordaten eine Wahrscheinlichkeit eines Unfalls ermittelt wird. Hierzu kann als Parameter beispielsweise ein Abstand und/oder eine Relativbewegung und/oder ein Richtungsvektor ermittelt werden. Grundsätzlich kann der Parameter auf einer Absolut- oder Relativskala angegeben sein und ein- oder mehrdimensional sein. Eine Bewertungseinheit der Vorrichtung 16 kann aus einem vordefinierten Schwellenwert basierend auf dem Parameter ermitteln, ob ein Unfall unausweichlich bevorsteht.
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Hierdurch kann bereits vor Eintreten eines unvermeidbaren Unfalls mittels einer Ausgangsschnittstelle eine Steuerung einer Fahrzeugfunktion erfolgen. Durch die Steuerung können insbesondere Vorkehrungen getroffen werden, die nach dem Unfall eine Sicherheit der Insassen und Unfallhelfer bzw. Dritten erhöht. Andererseits kann bereits vor Eintreten des Unfalls eine Steuerung des Kraftfahrzeugs erfolgen, die eine Beschädigung von Bauteilen des Fahrzeugs nach dem Unfall verringert. Beispielsweise kann das Fahrzeug spannungsfrei geschaltet werden. Rotierende Teile können gebremst werden.
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In 2 ist schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 16 dargestellt. Die Vorrichtung 16 umfasst eine Eingangsschnittstelle 20, eine Analyseeinheit 22, eine Bewertungseinheit 24 sowie eine Ausgangsschnittstelle 26. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 16 kann beispielsweise in ein Fahrzeugsteuergerät integriert sein bzw. als Teil eines Fahrassistenzsystems ausgebildet sein oder als separates Modul implementiert sein. Es ist möglich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung 16 teilweise oder vollständig in Soft- und/oder Hardware umgesetzt ist. Die verschiedenen Einheiten und Schnittstellen können einzeln oder kombiniert als Prozessor, Prozessormodul oder Software für einen Prozessor ausgebildet sein.
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Über die Eingangsschnittstelle 20 werden Sensordaten 21 eines Sensors 14 empfangen. Insbesondere können Daten eines Radar- oder eines Lidarsensors und/oder einer Kamera empfangen werden. Beispielsweise kann die Eingangsschnittstelle an ein Fahrzeugbussystem angebunden sein, um die Daten des Sensors 14 zu empfangen. Es versteht sich, dass der Sensor 14 bereits dazu ausgebildet sein kann, einen unausweichlichen Unfall sicher festzustellen.
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In der Analyseeinheit 22 wird basierend auf den Sensordaten 21 ein Parameter ermittelt, der Informationen zu einer Wahrscheinlichkeit eines Unfalls umfasst. Informationen bezüglich einer Wahrscheinlichkeit eines Unfalls können beispielsweise ein unterschrittener Mindestabstand, eine Richtung und/oder eine Relativgeschwindigkeit zwischen einem Objekt 18 und dem Fahrzeug 12 sein.
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In der Bewertungseinheit 24 wird ermittelt, ob ein Unfall unausweichlich bevorsteht, basierend auf dem Parameter und einem vordefinierten Schwellenwert. Beispielsweise kann bei Unterschreiten eines Mindestabstandes bei einer Mindestrelativgeschwindigkeit und sich kreuzenden Trajektorien des Fahrzeugs 12 und eines Objekts 18 auf einen unausweichlich bevorstehenden Unfall geschlossen werden.
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Über die Ausgangsschnittstelle 26 wird ein Steuerbefehl 32 an einen Fahrzeugaktuator ausgegeben, wenn die Bewertungseinheit 24 ermittelt, dass der Unfall unausweichlich bevorsteht. Der Steuerbefehl 32 kann über ein Fahrzeugbussystem an ein Steuergerät des Fahrzeugs 12 ausgegeben werden. An das Bussystem sind Aktuatoren angeschlossen, die beispielsweise ein Entkoppeln des Antriebsstrangs mittels einer Kupplung, eine aktive Bremsung einer Antriebsmaschine, ein Öffnen eines Batterieschützes, ein sicheres Entladen eines Zwischenkreiskondensators oder ein Abbauen einer Spannung aus einem drehenden Rotor eines Elektromotors auslösen können.
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Die Ausgangsschnittstelle 26 kann ferner zum Ausgeben eines Steuerbefehls 32 an eine Signaleinheit ausgebildet sein, wobei die Signaleinheit ein Ausgeben eines Signals an einen Fahrzeuginsassen und/oder an Personen außerhalb des Fahrzeugs 12 bewirkt. Das Signal kann beispielsweise in Form eines Leuchtsignals, vorzugsweise durch Ansteuern einer LED am Fahrzeug 12, und/oder in Form eines akustischen Signals, vorzugsweise in Form einer Sprachnachricht, ausgebildet sein.
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Weiterhin kann die Ausgangsschnittstelle 26 zum Ausgeben eines Steuerbefehls 32 an eine V2X-Kommunikationseinheit ausgebildet sein und so ein Übermitteln von Informationen bezüglich einer Position des Fahrzeugs 12, einer Art des Unfalls, eines Unfallgegners, eines Gesundheitszustands eines Insassen des Fahrzeugs 12, einer benötigten Hilfe, eines mitgeführten Gefahrguts und/oder einer Anzahl von Insassen des Fahrzeugs 12 bewirken. Die Position des Fahrzeugs 12 kann beispielsweise durch ein GPS-Modul des Fahrzeugs 12 bestimmt werden. Die Art des Unfalls kann beispielsweise durch einen Sensor 14, der vorzugsweise als Umgebungssensor ausgebildet ist, ermittelt werden. Beispiele für eine Art von Unfällen sind ein Seitenaufprall oder ein Frontalzusammenstoß mit einem bewegten Objekt 18, wie einem weiteren Fahrzeug, oder einem statischen Objekt 18, wie einem Baum und/oder einem Verkehrsschild. Informationen bezüglich des Unfallgegners können ebenfalls von einem Umgebungssensor ermittelt werden. So können beispielsweise die Größe und Fahrzeugart eines sich auf Kollisionskurs befindlichen Fahrzeugs ermittelt werden. Der Gesundheitszustand eines Insassen des Fahrzeugs kann beispielsweise im Voraus durch Eingabe gesundheitsrelevanter Daten in ein Fahrzeugmodul oder durch Sensoren im Inneren des Fahrzeugs 12 ermittelt werden. Gesundheitszustände können beispielsweise eine Schwangerschaft, eine Diabetes-Erkrankung oder dergleichen sein. Informationen über die benötigte Hilfe können insbesondere Informationen umfassen, ob lediglich ein Abschleppwagen oder ein Rettungswagen oder, bei einem besonders schweren Unfall, ein Rettungshubschrauber angefordert werden. Informationen bezüglich des mitgeführten Gefahrguts können beispielsweise durch vorherige Eingabe durch einen Fahrzeugfahrer ermittelt werden. Ferner kann mittels einer Kamera erkannt werden, ob der Unfallgegner ein LKW mit einem Gefahrgutschild ist. Informationen bezüglich einer Anzahl von Insassen können beispielsweise durch Sensoren in den Sitzen des Fahrzeugs ermittelt werden.
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Die Ausgangsschnittstelle 26 kann ferner dazu ausgebildet sein, einen Steuerbefehl 32 an eine V2X-Kommunikationseinheit auszugeben, der ein Übermitteln eines weiteren Steuerbefehls für ein weiteres Fahrzeug in der Umgebung des Fahrzeugs 12 und/oder einen weiteren Steuerbefehl für eine Verkehrsleitanlage bewirkt. Hierdurch kann beispielsweise ein Bremsmanöver eines noch entfernten weiteren Fahrzeugs mittels des weiteren Steuerbefehls eingeleitet werden, sodass das weitere Fahrzeug sicher zum Stillstand kommt und nicht Teil des Unfalls wird. Ferner kann der weitere Steuerbefehl für eine Verkehrsleitanlage bewirken, dass beispielsweise eine Ampel auf Rot geschaltet wird, sodass keine weiteren Verkehrsteilnehmer zur Unfallstelle gelangen. Zudem ist es denkbar, dass der Steuerbefehl für eine Verkehrsleitanlage eine Anzeige mit einer Warnung eines Unfalls im davorliegenden Streckenabschnitt ausgibt.
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Die Ausgangsschnittstelle 26 kann ferner einen Steuerbefehl 32 an eine Signaleinheit und/oder einen Steuerbefehl 32 an eine V2X-Kommunikationseinheit ausgeben, der ein Übermitteln von Informationen bewirkt. Die Informationen können eine Spannungsfreiheit des Fahrzeugs 12, einen Batteriezustand, insbesondere ob der Batterieschütz geöffnet ist, die Möglichkeit einer gefahrlosen Berührung des Fahrzeugs 12 und/oder eine Gefährdung, die vom Fahrzeug 12 ausgeht, insbesondere durch hohe Spannungen und/oder Entflammungsgefahr, betreffen. Eine Spannungsfreiheit des Fahrzeugs 12 kann über die Bordelektronik ermittelt werden, da zur Überwachung beispielsweise der Batterie bereits Sensoren vorgesehen sind. Der Batteriezustand, und insbesondere die Information, ob der Batterieschütz geöffnet ist, kann durch Auslesen eines Steuerspeichers und/oder entsprechende Sensoren festgestellt werden. Die Möglichkeit einer gefahrlosen Berührung kann in der Analyseeinheit 22 durch Abgleich verschiedener Sensordaten 21 ermittelt werden.
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Insbesondere kann die Ausgangsschnittstelle 26 dazu ausgebildet sein, den Steuerbefehl 32 an eine V2X-Kommunikationseinheit nach der Ausgabe eines Steuerbefehls 32 an ein Steuergerät des Fahrzeugs 12 mit einer vordefinierten Wiederholrate auszugeben. Hierdurch können aktualisierte Zustandsdaten des Fahrzeugs 12 und vorzugsweise des Unfallgegners vor dem Unfall übermittelt werden. Eine vordefinierte Wiederholrate kann beispielsweise im Bereich von Millisekunden liegen. Insbesondere kann die Wiederholrate derart definiert sein, dass nach Abschluss einer Übertragungssequenz unverzüglich eine neue Übertragungssequenz gestartet wird. Mit anderen Worten kann die Wiederholrate mit der Übertragungsgeschwindigkeit der entsprechenden Informationen variieren.
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In 3 ist schematisch eine Verkehrssituation gezeigt, in der ein Unfall unausweichlich bevorsteht. Ein Objekt 18 in Form eines sich seitlich nähernden weiteren Fahrzeugs wird unausweichlich in das Fahrzeug 12 fahren. Das Fahrzeug 12 weist ein erfindungsgemäßes System 10 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 16 auf. Die Vorrichtung 16 empfängt Daten eines Sensors 14 und ermittelt, wie oben bereits beschrieben, dass der Unfall unausweichlich bevorsteht. Eine aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigte Ausgangsschnittstelle 26 der Vorrichtung 16 ist mit einem Steuergerät 34 des Fahrzeugs 12 verbunden und kann einen Steuerbefehl an das Steuergerät 34 des Fahrzeugs 12 ausgeben. Das Steuergerät 34 des Fahrzeugs 12 kann beispielsweise einen Batterieschütz 36 einer Fahrzeugbatterie 38 des Fahrzeugs 12 öffnen. Ferner ist es denkbar, dass das Steuergerät 34 ein Trennen eines Elektromotors 40 durch Öffnen einer Kupplung bewirkt. Der Elektromotor 40 ist dann nicht mehr mit einem Getriebe 42 und/oder einem Antriebsstrang triebverbunden. Auf diese Weise kann das Fahrzeug 12 spannungsfrei geschaltet werden. Ferner kann die Anzahl von rotierenden Fahrzeugteilen durch Entkoppeln des Elektromotors 40 verringert werden. Die Maßnahmen können vorzugsweise vor Auftreffen des Objekts 18 durchgeführt werden, sodass sichergestellt ist, dass alle Vorkehrungen zuverlässig durchgeführt werden können.
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In 4 ist eine weitere unausweichliche Unfallsituation schematisch dargestellt. Das Fahrzeug 12 befindet sich auf frontalem Kollisionskurs mit einem Objekt 18 in Form eines weiteren Fahrzeugs. Das erfindungsgemäße System 10 umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung 16, die mit einem Sensor 14 verbunden ist. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 16 kann durch Auswerten der Unterschreitung eines Abstands sowie einer Richtung und Relativbewegung des Objekts 18 ermittelt werden, dass ein Unfall unausweichlich bevorsteht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 16 ist ferner mit einer Signaleinheit 44 verbunden, die in dem gezeigten Beispiel drei LEDs aufweist. Die nicht gezeigte Ausgabeschnittstelle kann einen Steuerbefehl an die Signaleinheit 44 ausgeben, die entsprechend der durchgeführten Maßnahmen ein Signal in Form von Aufleuchten der LEDs ausgibt.
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Ferner kann die Signaleinheit 44 nach der Art einer Ampel ausgebildet sein, wobei eine grüne LED aufleuchtet, wenn ein gefahrloses Berühren des Fahrzeugs 12 möglich ist. Eine rote LED kann bei Gefahr im Verzug aufleuchten, beispielsweise wenn nicht sichergestellt ist, dass das Fahrzeug 12 spannungsfrei ist, und/oder wenn Teile im Fahrzeug rotieren, wie beispielsweise, wenn der Elektromotor 40 nicht gebremst und/oder vom Antriebsstrang getrennt ist. Zudem kann eine gelbe LED aufleuchten, wenn keine sichere Auskunft über den Zustand des Fahrzeugs 12 möglich ist.
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Ferner kann die Ausgangsschnittstelle 26 einen Steuerbefehl für einen Lautsprecher 46 ausgeben, um die Informationen als Sprachnachricht und/oder als Warnton auszugeben. Der Lautsprecher kann auch Teil der Signaleinheit 44 sein. Beispielsweise kann, wenn kein gefahrloses Berühren des Fahrzeugs 12 möglich ist, ein Warnton in Form eines Sirenensignals ausgelöst werden. Es ist auch denkbar, dass eine Sprachnachricht ausgegeben wird, wie beispielsweise „Berühren des Fahrzeugs gefahrlos möglich, Insassen benötigen Hilfe“. Ferner kann zudem eine Information über die Anzahl der Insassen ausgegeben werden, beispielsweise in der Art: „Es befinden sich X Personen im Fahrzeug“. Zudem ist es denkbar, dass Informationen bezüglich eines Gesundheitszustands von Personen ausgegeben werden, beispielsweise in der Art: „Es befindet sich eine schwangere Frau im Fahrzeug“. Es versteht sich, dass auch entsprechende Informationen über durchgeführte Maßnahmen ausgegeben werden können, wie beispielsweise „Batterieschütz geöffnet, Fahrzeug ist spannungsfrei“.
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Die Ausgangsschnittstelle 26 der Vorrichtung 16 kann zudem an eine V2X-Kommunikationseinheit 48 einen Steuerbefehl 32 ausgeben, der die V2X-Kommunikationseinheit 48 zum Übermitteln von Informationen an eine Infrastruktur und/oder weitere Verkehrsteilnehmer steuert.
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In diesem Beispiel nicht gezeigt, aber denkbar ist, dass beispielsweise mittels der V2X-Kommunikationseinheit 48 ein Steuerbefehl an das weitere Objekt 18, also das Fahrzeug, ausgegeben wird und so ein Ausweichmanöver und/oder ein Bremsmanöver des weiteren Fahrzeugs durchgeführt wird.
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In 5 ist eine weitere Situation bezüglich des Übermittelns von Daten an einen Server 50 gezeigt. Es versteht sich, dass die Daten vorzugsweise nur übermittelt werden, wenn ein Unfall unausweichlich bevorsteht. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde auf die Darstellung des Unfalls in der 5 verzichtet.
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Wenn ein Unfall unausweichlich bevorsteht, kann die Ausgangsschnittstelle 26 der Vorrichtung 16 einen Steuerbefehl 32 an die V2X-Kommunikationseinheit 48 ausgeben, der ein Übermitteln von Daten bezüglich des Fahrzeugs 12 und/oder bezüglich eines Unfallgegners an einen Server 50 bewirkt. Im Server 50 können die Daten genauer analysiert werden. Der Server 50 kann eine künstliche Intelligenz aufweisen, die auf einen großen Datenbestand von Unfalldaten zurückgreifen kann und so die Schwere und Art des Unfalls zuverlässig vorhersagt. Ferner kann der Server 50 eine Einheit aufweisen, die anhand der bestimmten Schwere des Unfalls weitere Schritte veranlasst wie das Anfordern der benötigten Hilfe und/oder die Ausgabe von Steuerbefehlen an Verkehrsleitanlagen und Hinweisen an die Behörden.
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In 6 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Mindern einer Gefährdung nach einem Unfall eines Fahrzeugs 12 gezeigt. In einem ersten Schritt S1 werden Sensordaten 21 eines Sensors 14 mit Informationen zu einer Umgebung des Fahrzeugs 12 empfangen. In einem Schritt S2 wird ein Parameter mit Informationen zu einer Wahrscheinlichkeit eines Unfalls basierend auf den Sensordaten 21 ermittelt. In einem weiteren Schritt S3 wird basierend auf dem Parameter und einem vordefinierten Schwellenwert ermittelt, ob ein Unfall unausweichlich bevorsteht. In einem weiteren Schritt S4 wird ein Steuerbefehl 32 an einen Fahrzeugaktuator ausgegeben, wenn der Unfall unausweichlich bevorsteht. Das Verfahren kann beispielsweise in Software implementiert sein, die auf einem Fahrzeugsteuergerät ausgeführt wird.
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Die Erfindung wurde anhand der Zeichnungen und der Beschreibung umfassend beschrieben und erklärt. Die Beschreibung und Erklärung sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Ausführungsformen oder Variationen ergeben sich für den Fachmann bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung sowie bei einer genauen Analyse der Zeichnungen, der Offenbarung und der nachfolgenden Patentansprüche.
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In den Patentansprüchen schließen die Wörter „umfassen“ und „mit“ nicht das Vorhandensein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der undefinierte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit kann die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen. Ein Element, eine Einheit, eine Schnittstelle, eine Vorrichtung und ein System können teilweise oder vollständig in Hard- und/oder in Software umgesetzt sein. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Patentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht ebenfalls vorteilhaft verwendet werden kann. Ein Computerprogramm kann auf einem nichtflüchtigen Datenträger gespeichert/vertrieben werden, beispielsweise auf einem optischen Speicher oder auf einem Halbleiterlaufwerk (SSD). Ein Computerprogramm kann zusammen mit Hardware und/oder als Teil einer Hardware vertrieben werden, beispielsweise mittels des Internets oder mittels drahtgebundener oder drahtloser Kommunikationssysteme. Bezugszeichen in den Patentansprüchen sind nicht einschränkend zu verstehen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- System
- 12
- Fahrzeug
- 14
- Sensor
- 16
- Vorrichtung
- 18
- Objekt
- 21
- Sensordaten
- 20
- Eingangsschnittstelle
- 22
- Analyseeinheit
- 24
- Bewertungseinheit
- 26
- Ausgangsschnittstelle
- 32
- Steuerbefehl
- 34
- Steuergerät
- 36
- Batterieschütz
- 38
- Batterie
- 40
- Elektromotor
- 42
- Getriebe
- 44
- Signaleinheit
- 46
- Lautsprecher
- 48
- V2X-Kommunikationseinheit
- 50
- Server
- S1-S4
- Verfahrensschritte
