DE102020200719B4 - Method and device for adjusting at least one vehicle component of a vehicle when the vehicle is about to collide with a collision opponent - Google Patents
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Abstract
Verfahren (200) zum Einstellen zumindest einer Fahrzeugkomponente (110) eines Fahrzeugs (100) bei einer bevorstehenden Kollision des Fahrzeugs (100) mit einem Kollisionsgegner (115), wobei das Verfahren (200) folgende Schritte umfasst:Detektieren (205) des Kollisionsgegners (115) unter Verwendung zumindest eines Sensorsignals (160), wobei der detektierte Kollisionsgegner (115) in eine von mehreren Gegnerkategorien kategorisiert wird; undAnsteuern (210) der zumindest einen Fahrzeugkomponente (110) unter Verwendung des in die eine Gegnerkategorie kategorisierten Kollisionsgegners (115), um einen Angriffspunkt (165) einer Kollisionskraft des Kollisionsgegners (115) einzustellen,dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (200) einen Schritt (215) des Ausgebens eines Übersteuerungssignals (195) umfasst, wobei das Übersteuerungssignal (195) dazu ausgebildet ist, zum Einstellen des Angriffspunkts (165) eine voreingestellte Schutzschaltung eines Fahrzeugsystems zum Schutz der zumindest einen Fahrzeugkomponente (110) und/oder einer weiteren Fahrzeugkomponente (120) zu übersteuern.Method (200) for adjusting at least one vehicle component (110) of a vehicle (100) when the vehicle (100) is about to collide with a collision opponent (115), the method (200) comprising the following steps:detecting (205) the collision opponent ( 115) using at least one sensor signal (160), the detected collision opponent (115) being categorized into one of a plurality of opponent categories; and controlling (210) the at least one vehicle component (110) using the collision opponent (115) categorized into the one opponent category in order to set a point of application (165) of a collision force of the collision opponent (115), characterized in that the method (200) has a step (215) of outputting an override signal (195), wherein the override signal (195) is designed to set the point of action (165) a preset protection circuit of a vehicle system to protect the at least one vehicle component (110) and / or a further vehicle component ( 120) to override.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen zumindest einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs bei einer bevorstehenden Kollision des Fahrzeugs mit einem Kollisionsgegner.The present invention relates to a method and a device for adjusting at least one vehicle component of a vehicle when the vehicle is about to collide with an opponent in a collision.
Ein Fahrzeug kann Strukturelemente wie einen Stoßfänger oder eine Knautschzone aufweisen, die aufgrund ihrer räumlichen Ausdehnung oder Ausformung eine durch eine Kollision auf das Fahrzeug einwirkende Kraft aufnehmen oder abbauen können. Zudem ist es möglich, eine Fahrzeugbewegung anzusteuern, um einen Schaden am Fahrzeug oder an einem Kollisionsgegner zu vermeiden oder zu minimieren.A vehicle can have structural elements such as a bumper or a crumple zone which, due to their spatial extent or shape, can absorb or reduce a force acting on the vehicle as a result of a collision. In addition, it is possible to control a vehicle movement in order to avoid or minimize damage to the vehicle or to a collision opponent.
Zudem ist es möglich, eine bevorstehende Kollision mit einem Objekt zu erkennen und eine Höhe eines Fahrzeugs oder Fahrzeugabschnitts zu verändern, beispielsweise eine Fahrzeugseite anzuheben oder eine Motorhaube abzusenken. Dies erfolgt unabhängig von einem Typ oder einer Kategorie des Objekts.In addition, it is possible to detect an impending collision with an object and to change a height of a vehicle or vehicle section, for example raising a vehicle side or lowering a hood. This is done regardless of a type or category of the object.
Aus
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Einstellen zumindest einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs bei einer bevorstehenden Kollision des Fahrzeugs mit einem Kollisionsgegner gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention provides an improved method and an improved device for adjusting at least one vehicle component of a vehicle in the event of an imminent collision of the vehicle with a collision opponent according to the main claims. Advantageous configurations result from the dependent claims and the following description.
Es wird ein Verfahren zum Einstellen zumindest einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs bei einer bevorstehenden Kollision des Fahrzeugs mit einem Kollisionsgegner vorgestellt. Dabei ist es möglich, den Kollisionsgegner zu erkennen und in eine von mehrere Kategorien zu kategorisieren, beispielsweise nach einem Fahrzeugtyp des Kollisionsgegners, der dann beispielsweise als Lastkraftwagen, als Motorrad, als Sportwagen oder als SUV kategorisiert wird. Abhängig von der erfolgten Kategorisierung des Kollisionsgegners wird dann die Fahrzeugkomponente, beispielsweise eine Federeinrichtung eines Fahrwerks oder ein Stabilisator zwischen Karosserie und Fahrwerk angesteuert, um ein Höhenniveau eines Fahrzeugabschnitts zu verändern und zusätzlich oder alternativ die Karosserie zumindest teilweise von dem Fahrwerk zu entkoppeln. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, durch ein Einstellen der Höhe des Fahrzeugs und zusätzlich oder alternativ durch ein Ausrichten des Fahrzeugs oder von Fahrzeugteilen eine durch die Kollision mit dem Kollisionsgegner auf das Fahrzeug einwirkende Kollisionskraft zumindest teilweise abzuleiten, um einen durch die Kollision entstehenden Schaden zu verhindern oder zu minimieren.A method for adjusting at least one vehicle component of a vehicle when the vehicle is about to collide with a collision opponent is presented. It is possible to identify the other party involved in the collision and to categorize it into one of several categories, for example according to a vehicle type of the other party involved in the collision, which is then categorized as a truck, a motorcycle, a sports car or an SUV, for example. Depending on the categorization of the collision opponent, the vehicle component, for example a spring device of a chassis or a stabilizer between the body and chassis, is then activated in order to change the height of a vehicle section and additionally or alternatively to at least partially decouple the body from the chassis. This advantageously makes it possible, by adjusting the height of the vehicle and additionally or alternatively by aligning the vehicle or vehicle parts, to at least partially derive a collision force acting on the vehicle as a result of the collision with the other party involved in the collision, in order to prevent damage caused by the collision or to minimize.
Ein Verfahren zum Einstellen zumindest einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs bei einer bevorstehenden Kollision des Fahrzeugs mit einem Kollisionsgegner. Das Verfahren umfasst zumindest einen Schritt des Detektierens und einen Schritt des Ansteuerns. Im Schritt des Detektierens wird der Kollisionsgegner unter Verwendung zumindest eines Sensorsignals detektiert. Zudem wird der detektierte Kollisionsgegner in eine von mehreren Gegnerkategorien kategorisiert. Im Schritt des Ansteuerns wird die zumindest eine Fahrzeugkomponente unter Verwendung des in die eine Gegnerkategorie kategorisierten Kollisionsgegners angesteuert, um einen Angriffspunkt einer Kollisionskraft des Kollisionsgegners (beispielsweise auf das Fahrzeug) einzustellen.A method for adjusting at least one vehicle component of a vehicle when the vehicle is about to collide with a collision opponent. The method comprises at least one step of detection and one step of activation. In the detection step, the other party involved in the collision is detected using at least one sensor signal. In addition, the detected collision opponent is categorized into one of several opponent categories. In the activation step, the at least one vehicle component is activated using the collision opponent categorized into one opponent category, in order to set a point of application of a collision force of the collision opponent (for example on the vehicle).
Das Verfahren kann beispielsweise in Verbindung mit einem Fahrassistenzsystem als Unterstützung für einen menschlichen Fahrer verwendet werden, oder in einem Fahrzeug mit einem teilautonomen oder vollautonomen Fahrbetrieb. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug oder ein Lastkraftwagen handeln. Der Kollisionsgegner kann ein anderes Fahrzeug sein. Das Sensorsignal kann beispielsweise über eine Schnittstelle zu einer Umfelderfassungseinrichtung, beispielsweise einer Sensoreinrichtung mit Kamerasensorik, eingelesen werden. Das Sensorsignal kann beispielsweise bereitgestellt werden, wenn eine Kollision mit dem Kollisionsgegner als unvermeidlich erkannt wird. Das Kategorisieren des Kollisionsgegners kann beispielsweise mittels einer Objekterkennung ausgeführt werden. Im Schritt des Ansteuerns kann unter Verwendung des kategorisierten Kollisionsgegners ein Steuersignal ausgegeben werden, das ausgebildet ist, die zumindest eine Fahrzeugkomponente anzusteuern. Je nach einer Ausstattung des Fahrzeugs können im Schritt des Ansteuerns unterschiedliche Fahrzeugkomponenten angesteuert werden. Das Steuersignal kann beispielsweise ausgebildet sein, ein höhenverstellbares Fahrwerk des Fahrzeugs oder eine Feder- oder Dämpfereinrichtung des Fahrzeugs anzusteuern. Zum Einstellen eines Höhenniveaus des Fahrzeugs ist beispielsweise das höhenverstellbares Fahrwerk ansteuerbar, beispielsweise um das gesamte Fahrzeug höher oder niedriger einzustellen, oder die Feder- oder Dämpfereinrichtung ist ansteuerbar, um einen Abschnitt des Fahrzeugs wie die Motorhaube oder eine Seite des Fahrzeugs anzuheben oder abzusenken. Zudem kann ein Dämpfer oder eine Federeinrichtung des Fahrzeugs angesteuert werden, beispielsweise um einen Federweg zu verlängern oder eine Dämpfung zu minimieren, um den Einschlag des Kollisionsgegners weicher zu machen und ein Einwirken der Kollisionskraft auf das Fahrzeug durch einen Ableiten der Kollisionskraft zu verringern. Durch das Einstellen des Angriffspunkts ist es vorteilhafterweise möglich, in dem Fahrzeug vorhandene Schutzelemente wie beispielsweise Strukturelemente der Karosserie, ein Stoßfänger oder ein Quer- oder Längsträger des Fahrzeugs in einer Höhe und zusätzlich oder alternativ mittels einer lateralen Verschiebung des Fahrzeugs oder eines Teils des Fahrzeugs auszurichten, um einen durch die Kollision entstehenden Schaden zu vermeiden oder zu minimieren.The method can be used, for example, in connection with a driver assistance system to support a human driver, or in a vehicle with semi-autonomous or fully autonomous driving. The vehicle can be an automobile or a truck. The collision opponent can be another vehicle. The sensor signal can be read in, for example, via an interface to a surroundings detection device, for example a sensor device with camera sensors. The sensor signal can be provided, for example, when a collision with the other party involved in the collision is identified as unavoidable. The collision opponent can be categorized, for example, by means of object recognition. In the actuation step, a control signal, which is designed to actuate the at least one vehicle component, can be output using the categorized collision opponent. Depending on how the vehicle is equipped, different vehicle components can be controlled in the control step. The control signal can be designed, for example, a height-adjustable chassis of the driver vehicle or to control a spring or damper device of the vehicle. To set a height level of the vehicle, for example, the height-adjustable chassis can be controlled, for example to set the entire vehicle higher or lower, or the spring or damper device can be controlled to raise or lower a section of the vehicle such as the hood or one side of the vehicle. In addition, a damper or a spring device of the vehicle can be controlled, for example in order to lengthen a spring deflection or to minimize damping, in order to soften the impact of the other vehicle in the collision and to reduce the impact of the collision force on the vehicle by diverting the collision force. By adjusting the point of application, it is advantageously possible to align protective elements present in the vehicle, such as structural elements of the body, a bumper or a cross or longitudinal member of the vehicle, at a height and additionally or alternatively by means of a lateral displacement of the vehicle or part of the vehicle to avoid or minimize damage caused by the collision.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ansteuerns zum Einstellen des Angriffspunkts eine Höhe des Fahrzeugs und zusätzlich oder alternativ eine laterale Position und zusätzlich oder alternativ eine longitudinale Position verändert werden. According to one specific embodiment, a height of the vehicle and additionally or alternatively a lateral position and additionally or alternatively a longitudinal position can be changed in the actuation step for setting the point of action.
Zusätzlich oder alternativ dazu können im Schritt des Ansteuerns zum Einstellen des Angriffspunkts eine Karosserie gegenüber einem Fahrwerk des Fahrzeugs zumindest teilweise entkoppelt werden. Zum Verändern der Höhe des Fahrzeugs kann das höhenverstellbare Fahrwerk des Fahrzeugs, beispielsweise ein Luftfederfahrwerk, angesteuert werden, um über ein Einstellen eines Höhenniveaus des Fahrzeugs in Bezug auf den kategorisierten Kollisionsgegner den Angriffspunkt der Kollisionskraft des Kollisionsgegners einzustellen. Bei einem als Sportwagen kategorisierten Kollisionsgegner kann das Höhenniveau beispielsweise niedriger eingestellt werden als bei einem als SUV kategorisierten Kollisionsgegner. Zum Verändern der lateralen und zusätzlich oder alternativ der longitudinalen Position können beispielsweise eine Lenkeinheit oder eine Bremseinheit des Fahrzeugs angesteuert werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann beispielsweise ein Stabilisator des Fahrzeugs ausgekoppelt werden oder ein Federweg verlängert werden, um die Karosserie und das Fahrwerk zumindest teilweise zu entkoppeln. Die bei der Kollision einwirkende Kollisionskraft kann dadurch vorteilhafterweise teilweise abgeleitet werden. Dies ermöglicht vorteilhafterweise ein Einstellen des Angriffspunkts mittels einem Verändern der Höhe und zusätzlich oder alternativ mittels einer lateralen oder longitudinalen Verschiebung des Fahrzeugs oder eines Teils des Fahrzeugs, um die Aufprallwirkung des Kollisionsgegners auf das Fahrzeug zu minimieren.In addition or as an alternative to this, a body can be at least partially decoupled from a chassis of the vehicle in the actuation step for setting the point of action. To change the height of the vehicle, the height-adjustable chassis of the vehicle, for example an air spring chassis, can be controlled in order to set the point of application of the collision force of the collision opponent by adjusting the height level of the vehicle in relation to the categorized collision opponent. In the case of a collision opponent categorized as a sports car, for example, the height level can be set lower than in the case of a collision opponent categorized as an SUV. In order to change the lateral and additionally or alternatively the longitudinal position, a steering unit or a braking unit of the vehicle can be controlled, for example. Additionally or alternatively, for example, a stabilizer of the vehicle can be decoupled or a spring deflection can be extended in order to at least partially decouple the body and the chassis. As a result, the collision force acting during the collision can advantageously be partially derived. This advantageously enables the point of attack to be adjusted by changing the height and additionally or alternatively by means of a lateral or longitudinal displacement of the vehicle or a part of the vehicle in order to minimize the impact effect of the collision opponent on the vehicle.
Im Schritt des Ansteuerns kann zum Einstellen des Angriffspunkts gemäß einer Ausführungsform zudem ein achsindividuelles Lenkelement und zusätzlich oder alternativ ein radindividuelles Bremselement angesteuert werden, um eine Ausrichtung des Fahrzeugs zu verändern. Die Ausrichtung des Fahrzeugs kann dabei beispielsweise durch eine longitudinale Verschiebung und zusätzlich oder alternativ laterale Verschiebung des Fahrzeugs erfolgen. Dabei kann neben dem Ausrichten des Fahrzeugs vorteilhafterweise auch ein Wegrollen des Fahrzeugs ermöglicht werden, um die Aufprallkraft des Kollisionsgegners abzuleiten und dadurch abzuschwächen. Dazu kann das Fahrzeug beispielsweise ausgerichtet werden, um ein möglichst vollflächiges Auftreffen des Kollisionsgegners in einer Aufprallzone zu erreichen, um vorteilhafterweise einen Zusammenstoß mit einer geringen Überlappung zwischen dem Fahrzeug und dem Kollisionsgegner, einen sogenannten „small overlap crash“, zu vermeiden oder zu verringern. Wenn das Fahrzeug beispielsweise eine Vorderachsen- und Hinterachsenlenkung aufweist, kann ein Einlenken der Vorderachse oder der Hinterachse eingestellt werden, beispielsweise um eine ausweichende Drehbewegung des Fahrzeugs um eine Hochachse des Fahrzeugs einzuleiten, oder es kann ein gleicher Einschlag der Vorderachse und Hinterachse eingestellt werden, eine sogenannte Hundegangstellung, um ein Rollen des Fahrzeugs in Richtung des Auftreffens des Kollisionsgegners einzuleiten, um die Kollisionskraft abzuleiten.In the actuation step, according to one embodiment, an axle-specific steering element and, additionally or alternatively, a wheel-specific braking element can also be actuated to adjust the point of action in order to change an alignment of the vehicle. The vehicle can be aligned, for example, by a longitudinal displacement and additionally or alternatively a lateral displacement of the vehicle. In addition to aligning the vehicle, the vehicle can advantageously also be allowed to roll away in order to divert and thereby weaken the impact force of the other party involved in the collision. For this purpose, the vehicle can be aligned, for example, in order to achieve as full an impact as possible of the collision opponent in an impact zone in order to advantageously avoid or reduce a collision with a small overlap between the vehicle and the collision opponent, a so-called “small overlap crash”. For example, if the vehicle has a front axle and rear axle steering system, the front axle or the rear axle can be steered, for example in order to initiate an evasive rotational movement of the vehicle about a vertical axis of the vehicle, or the front axle and rear axle can be turned to the same extent, one so-called crab steer position to initiate rolling of the vehicle in the direction of impact of the collision opponent in order to dissipate the collision force.
Zudem kann im Schritt des Ansteuerns gemäß einer Ausführungsform als die zumindest eine Fahrzeugkomponente ein höhenverstellbares Fahrwerk und zusätzlich oder alternativ eine Dämpfeinheit und zusätzlich oder alternativ eine Federeinheit und zusätzlich oder alternativ eine Bremseinheit und zusätzlich oder alternativ eine Fahrwerkstabilisatoreinheit und zusätzlich oder alternativ eine Lenkeinheit angesteuert werden. Das höhenverstellbare Fahrwerk kann angesteuert werden, um ein Höhenniveau des Fahrzeugs in Bezug auf den detektierten und kategorisierten Kollisionsgegner einzustellen. Die Dämpfereinheit und zusätzlich oder alternativ die Federeinheit können angesteuert werden, um eine Federratenkraft oder eine Dämpfungskraft zu erhöhen, um vorteilhafterweise eine Einschlags- oder Aufprallkraft des Kollisionsgegners definiert abzubauen. Zudem können die Federeinheit und zusätzlich oder alternativ die Dämpfeinheit angesteuert werden, um zum zumindest teilweise Entkoppeln der Karosserie von dem Fahrwerk einen Federweg zu verlängern, eine niedrige Federrate einzustellen oder eine Dämpfung zu minimieren, um vorteilhafterweise einen Einschlag des Kollisionsgegners durch ein Ableiten der Kollisionskraft weicher zu machen. Die Fahrwerkstabilisatoreinheit kann auch angesteuert werden, um die Karosserie von dem Fahrwerk zumindest teilweise zu entkoppeln. Die Lenkeinheit kann angesteuert werden, um ein Wegrollen des Fahrzeugs in einem bestimmten Winkel einzustellen, um die Kollisionskraft durch das Wegrollen des Fahrzeugs bei der Kollision abzuschwächen und zusätzlich oder alternativ, um das Fahrzeug für die bevorstehende Kollision oder bei der Kollision zum Minimieren eines Schadens auszurichten.In addition, in the actuation step, according to one embodiment, the at least one vehicle component can be a height-adjustable chassis and additionally or alternatively a damping unit and additionally or alternatively a spring unit and additionally or alternatively a brake unit and additionally or alternatively a chassis stabilizer unit and additionally or alternatively a steering unit. The height-adjustable chassis can be controlled in order to adjust a height level of the vehicle in relation to the detected and categorized collision opponent. The damper unit and additionally or alternatively the spring unit can be controlled in order to increase a spring rate force or a damping force in order to advantageously reduce an impact or impact force of the other party involved in the collision in a defined manner. In addition, the spring unit and additionally or alternatively the damping unit can be controlled in order to lengthen a spring deflection, to set a low spring rate, for at least partially decoupling the body from the chassis provide or minimize damping in order to advantageously soften an impact of the collision opponent by deriving the collision force. The chassis stabilizer unit can also be controlled in order to at least partially decouple the body from the chassis. The steering unit can be controlled in order to adjust the vehicle's roll at a certain angle in order to mitigate the collision force caused by the vehicle's roll in the collision and additionally or alternatively to align the vehicle for the upcoming collision or in the collision to minimize damage .
Der Schritt des Ansteuerns kann gemäß einer Ausführungsform nach einer Vollbremsung erneut ausgeführt werden, um den eingestellten Angriffspunkt der Kollisionskraft des Kollisionsgegners zu erhalten oder wiederherzustellen. Dabei kann als die zumindest eine Fahrzeugkomponente beispielsweise ein aktiv verstellbarer Dämpfer oder ein aktiver Dämpfer angesteuert werden, um die Karosserie gegen ein frontseitiges Eintauchen bei der Vollbremsung abzustützen. Zusätzlich ist es möglich, im Schritt des Ansteuerns ein Lösen der Bremse unmittelbar vor dem Aufprall anzusteuern, um durch ein Aufnickmoment das Einstellen des Angriffspunkts durch ein Einstellen der Höhe des Fahrzeugs zu unterstützen. Vorteilhafterweise ist es somit möglich, durch eine Veränderung der Höhe des Fahrzeugs oder durch eine longitudinale oder laterale Verschiebung des Fahrzeugs den eingestellten Angriffspunkt nach der Vollbremsung erneut einzustellen.According to one embodiment, the actuation step can be carried out again after emergency braking in order to maintain or restore the set point of application of the collision force of the other party involved in the collision. For example, an actively adjustable damper or an active damper can be controlled as the at least one vehicle component in order to support the body against front-side immersion during emergency braking. In addition, it is possible, in the actuation step, to release the brake immediately before the impact in order to support the adjustment of the point of application by adjusting the height of the vehicle by means of a pitching moment. Advantageously, it is thus possible, by changing the height of the vehicle or by a longitudinal or lateral displacement of the vehicle, to set the set point of action again after full braking.
Im Schritt des Detektierens kann gemäß einer Ausführungsform zudem eine Geschwindigkeit des Kollisionsgegners detektiert werden. Im Schritt des Ansteuerns kann dann die zumindest eine Fahrzeugkomponente unter Verwendung der detektierten Geschwindigkeit des Kollisionsgegners angesteuert werden. Das Detektieren der Geschwindigkeit kann unter Verwendung des Sensorsignals erfolgen. Dazu kann das Sensorsignal beispielsweise von einer Umfelderfassungseinrichtung des Fahrzeugs mit einer Ultraschall- oder Radarsensoreinheit bereitgestellt werden. Es kann ein Abgleich der detektierten Geschwindigkeit des Kollisionsgegners mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfolgen. Die Geschwindigkeit des Kollisionsgegners kann kontinuierlich detektiert werden. Dies ermöglicht vorteilhafterweise ein Einstellen des Angriffspunkts abhängig davon, ob der Kollisionsgegner bei der Kollision beispielsweise noch bremst oder schon steht, beispielsweise um bei einem Heckaufprall des Fahrzeugs auf ein noch bremsendes Auto als Kollisionsgegner eine andere Aufprallhöhe einzustellen als bei einem ruhenden Auto, da sich dort durch das anliegende Bremsmoment das Fahrzeugheck des Unfallpartners aufrichtet.According to one embodiment, a speed of the other party in the collision can also be detected in the detection step. In the actuation step, the at least one vehicle component can then be actuated using the detected speed of the other party involved in the collision. The speed can be detected using the sensor signal. For this purpose, the sensor signal can be provided, for example, by an environment detection device of the vehicle with an ultrasonic or radar sensor unit. The detected speed of the other party involved in the collision can be compared with a speed of the vehicle. The speed of the collision opponent can be continuously detected. This advantageously allows the point of attack to be set depending on whether the other party involved in the collision is still braking or is already standing, for example, in the event of a rear impact of the vehicle on a car that is still braking as the other party to the collision, to set a different impact height than with a stationary car, since there causes the rear of the vehicle of the other party to the accident to straighten up due to the applied braking torque.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst weiterhin einen Schritt des Ausgebens eines Übersteuerungssignals. Das Übersteuerungssignal ist dazu ausgebildet, eine voreingestellte Schutzschaltung eines Fahrzeugsystems zum Schutz der zumindest einen Fahrzeugkomponente und zusätzlich oder alternativ zum Schutz einer weiteren Fahrzeugkomponente zu übersteuern. Im Schritt des Ansteuerns kann die zumindest eine Fahrzeugkomponente unter Verwendung des Übersteuerungssignals angesteuert werden. Bei der Schutzschaltung kann es sich um eine Schaltung gegen Überlast handeln. Das Übersteuerungssignal kann abhängig von dem kategorisierten Kollisionsgegner ausgegeben werden. Zum Übersteuern der voreingestellten Schutzschaltung kann das Übersteuerungssignal ausgebildet sein, ein anderes Signal zu unterdrücken oder ein System zu deaktivieren. Das Übersteuern der Schutzschaltung kann erfolgen, um zugunsten eines Minimierens des bei der Kollision entstehenden Schadens eine Schädigung von der Fahrzeugkomponente oder der weiteren Fahrzeugkomponente zu riskieren oder in Kauf zu nehmen.The method according to the invention also includes a step of outputting an override signal. The override signal is designed to override a preset protection circuit of a vehicle system to protect the at least one vehicle component and additionally or alternatively to protect a further vehicle component. In the actuation step, the at least one vehicle component can be actuated using the override signal. The protection circuit can be a circuit against overload. The override signal can be output depending on the categorized collision opponent. To override the default protection circuit, the override signal may be configured to suppress another signal or disable a system. The protection circuit can be overridden in order to risk or accept damage to the vehicle component or the additional vehicle component in favor of minimizing the damage occurring during the collision.
Ferner kann das Verfahren gemäß einer Ausführungsform einen Schritt des Einlesens eines Kollisionsgegnersignals umfassen. Das Kollisionsgegnersignal kann zumindest eine Fahrzeugtypinformation und zusätzlich oder alternativ eine Fahrzeugzustandsinformation des Kollisionsgegners repräsentieren. Im Schritt des Detektierens kann dann der Kollisionsgegner zusätzlich unter Verwendung des Kollisionsgegnersignals kategorisiert werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann im Schritt des Ansteuerns die zumindest eine Fahrzeugkomponente zusätzlich unter Verwendung des Kollisionsgegnersignals angesteuert werden, beispielweise indem das Verändern der Höhe des Fahrzeugs oder ein laterales oder longitudinales Verschieben des Fahrzeugs in Abhängigkeit einer Sicherheitsausstattung oder einer Sitzbelegung im Fahrzeug des Kollisionsgegners angesteuert wird. Das Kollisionsgegnersignal kann beispielsweise über einer Schnittstelle zu einer Empfangseinrichtung des Fahrzeugs eingelesen werden, die ausgebildet ist, ein Funksignal zu empfangen, dass drahtlos bereitgestellt wird, beispielsweise von einer Cloud zum Datenaustausch von Fahrzeugen, oder durch einen Datenaustausch zwischen Fahrzeugen, einer sogenannten Car2Car-Kommunikation. Die Fahrzeugtypinformation kann beispielsweise eine Information über das Fahrzeug des Kollisionsgegners sein, beispielsweise eine Information über ein Modell oder eine Marke des Fahrzeugs. Die Fahrzeugzustandsinformation kann eine Information bezüglich einer Beladung oder eine Sitzbelegung des Fahrzeugs sein. Vorteilhafterweise ist es somit möglich, zusätzlich zu der Kategorisierung des Kollisionsgegners zum Einstellen des Angriffspunkts weitere Informationen über den Kollisionsgegner zu verwenden, um die Höhe, die Ausrichtung und eine Bewegung des Fahrzeugs einzustellen und den entstehenden Schaden zu minimieren. Vorteilhafterweise ist es dadurch beispielsweise möglich, den Angriffspunkt so einzustellen, dass die Aufprallzone in einem Bereich des Fahrzeugs oder des Kollisionsgegners liegt, in dem ein Sitz nicht belegt ist.Furthermore, according to one embodiment, the method can include a step of reading in a collision opponent signal. The signal from the other party in the collision can represent at least one item of vehicle type information and, additionally or alternatively, vehicle status information of the other party in the collision. In the detection step, the other party involved in the collision can then also be categorized using the other party's signal. Additionally or alternatively, in the actuation step, the at least one vehicle component can also be actuated using the signal from the other party involved in the collision, for example by changing the height of the vehicle or moving the vehicle laterally or longitudinally as a function of safety equipment or seat occupancy in the vehicle of the other party involved in the collision . The signal from the other party in the collision can be read in, for example, via an interface to a receiving device in the vehicle, which is designed to receive a radio signal that is provided wirelessly, for example from a cloud for data exchange between vehicles, or through data exchange between vehicles, so-called Car2Car communication . The vehicle type information can be, for example, information about the vehicle of the other party involved in the collision, for example information about a model or a make of the vehicle. The vehicle status information can be information relating to a load or a seat occupancy of the vehicle. Advantageously, it is thus possible, in addition to the category rization of the collision opponent to set the point of attack to use additional information about the collision opponent to adjust the height, the orientation and a movement of the vehicle and to minimize the resulting damage. This advantageously makes it possible, for example, to adjust the point of application in such a way that the impact zone is in an area of the vehicle or of the collision opponent in which a seat is not occupied.
Im Schritt des Ansteuerns kann die zumindest eine Fahrzeugkomponente gemäß einer Ausführungsform unter Verwendung einer Verarbeitungsvorschrift angesteuert werden. Die Verarbeitungsvorschrift kann ein Modell einer Verformung einer Struktur des Fahrzeugs in Bezug auf eine Einleitung der Kraft in den Angriffspunkt abbilden. Vorteilhafterweise ist es dadurch möglich, beim Ansteuern der zumindest einen Fahrzeugkomponente eine Aufprallwirkung des Kollisionsgegners zu minimieren.In the actuation step, the at least one vehicle component can be actuated according to one embodiment using a processing specification. The processing specification can map a model of a deformation of a structure of the vehicle in relation to the introduction of the force into the point of application. This advantageously makes it possible to minimize an impact effect of the other party involved in the collision when the at least one vehicle component is activated.
Mit diesem Ansatz wird zudem eine Vorrichtung vorgestellt. Die Vorrichtung ist ausgebildet eines Ausführungsform des vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Einstellen zumindest einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs bei einer bevorstehenden Kollision des Fahrzeugs mit einem Kollisionsgegner auszuführen und/oder anzusteuern. Die Vorrichtung kann als mobiles Gerät ausgeführt sein oder Teil des Fahrzeugs sein.A device is also presented using this approach. The device is designed to execute and/or control an embodiment of the above-described method for adjusting at least one vehicle component of a vehicle when the vehicle is about to collide with a collision opponent. The device can be designed as a mobile device or be part of the vehicle.
Die Vorrichtung kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Vorrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.The device can be an electrical device that processes electrical signals, for example sensor signals, and outputs control signals as a function thereof. The device can have one or more suitable interfaces, which can be designed in terms of hardware and/or software. In the case of a hardware design, the interfaces can be part of an integrated circuit, for example, in which the functions of the device are implemented. The interfaces can also be separate integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In the case of a software design, the interfaces can be software modules which are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.A computer program product with program code, which can be stored on a machine-readable medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above, is also advantageous if the program is on a computer or a device is performed.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zum Einstellen zumindest einer Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs bei einer bevorstehenden Kollision des Fahrzeugs mit einem Kollisionsgegner gemäß einem Ausführungsbeispiel; und -
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen zumindest einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs bei einer bevorstehenden Kollision des Fahrzeugs mit einem Kollisionsgegner gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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1 a schematic representation of a vehicle with a device for adjusting at least one vehicle component of the vehicle in an impending collision of the vehicle with a collision opponent according to an embodiment; and -
2 a flowchart of a method for adjusting at least one vehicle component of a vehicle in an impending collision of the vehicle with a collision opponent according to an embodiment.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred exemplary embodiments of the present invention, the same or similar reference symbols are used for the elements which are shown in the various figures and have a similar effect, with a repeated description of these elements being dispensed with.
Die Vorrichtung 105 umfasst eine Detektionseinrichtung 140 und eine Ansteuereinrichtung 145. Zudem umfasst die Vorrichtung 105 hier eine Einleseeinrichtung 150 und eine Ausgabeeinrichtung 155. Die Detektionseinrichtung 140 ist ausgebildet, den Kollisionsgegner 115 unter Verwendung zumindest eines Sensorsignals 160 zu detektieren. Zudem ist die Detektionseinrichtung 140 ausgebildet, den detektierten Kollisionsgegner 115 in eine von mehreren Gegnerkategorien zu kategorisieren. Die Ansteuereinrichtung 145 ist ausgebildet, die zumindest einen Fahrzeugkomponente 110 unter Verwendung des in die eine Gegnerkategorie kategorisierten Kollisionsgegners 115 anzusteuern, um einen Angriffspunkt 165 einer Kollisionskraft des Kollisionsgegners 115 einzustellen.The
Das Sensorsignal 160 wird hier von der Sensoreinrichtung 125 bereitgestellt. Die Sensoreinrichtung 125 ist beispielweise eine Umfelderfassungseinrichtung, die eine Kamerasensorik umfasst und ein Umfeld des Fahrzeugs 100 zusätzlich mittels Radar und Ultraschall sensiert. Das Sensorsignal 160 umfasst zumindest eine Information bezüglich eines sensierten Objekts, beispielsweise eine Größe, eine Bewegungsrichtung des Objekts oder einen Abstand des Objekts zu dem Fahrzeug 100.
Die Detektionseinrichtung 140 ist ausgebildet, unter Verwendung des Sensorsignals 160 das sensierte Objekt, beispielsweise ein anderes Fahrzeug, als Kollisionsgegner 115 zu detektieren, wenn eine Kollision mit dem Objekt unvermeidlich ist, wenn also ein Ausweichen des Fahrzeugs 100 vor dem Objekt nicht mehr möglich ist. Zudem ist die Detektionseinrichtung 140 eingerichtet, den detektierten Kollisionsgegner 115 in die eine von mehreren Gegnerkategorien zu kategorisieren, beispielsweise unter Verwendung einer Objekterkennung und einer Korrelationstabelle mit einer Mehrzahl an Fahrzeugkategorien als mögliche Gegnerkategorien, wobei jede Fahrzeugkategorie beispielsweise eine Fahrzeugart wie einen Lastkraftwagen, einen Sportwagen, ein Motorrad oder ein SUV repräsentiert. Die Detektionseinrichtung 140 ist hier zudem dazu ausgebildet, den kategorisierten Kollisionsgegner 115 in Form eines Kategorisierungssignals 168 an die Ansteuereinrichtung 145 bereitzustellen.
Die Ansteuereinrichtung 145 ist ausgebildet, zum Ansteuern der zumindest einen Fahrzeugkomponente 110 unter Verwendung des kategorisierten Kollisionsgegners 115 ein Steuersignal 170 auszugeben. Das Steuersignal 170 ist ausgebildet, die zumindest einen Fahrzeugkomponente 110 anzusteuern, um den Angriffspunkt 165 der Kollisionskraft des Kollisionsgegners 115 einzustellen, beispielsweise durch eine laterale, longitudinale oder vertikale Verschiebung des Fahrzeugs 100 mittels der zumindest einen angesteuerten Fahrzeugkomponente 110.
Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Ansteuereinrichtung 145 eine Verarbeitungsvorschrift 175. Die Verarbeitungsvorschrift 175 bildet ein Modell einer Verformung einer Struktur des Fahrzeugs 100 in Bezug auf den Angriffspunkt 165 ab. Die Ansteuereinrichtung 145 ist ausgebildet, das Steuersignal 170 unter Verwendung der Verarbeitungsvorschrift 175 zu ermitteln, um die zumindest eine Fahrzeugkomponente 110 zum Einstellen des Angriffspunkts 165 anzusteuern. Der Angriffspunkt 165 wird dabei zum Minimieren einer Aufprallwirkung des Kollisionsgegners beziehungsweise zum vorteilhaften Ableiten der Kollisionskraft eingestellt.According to the exemplary embodiment shown here, the
Zudem ist die Ansteuereinrichtung 150 gemäß einem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, zum Einstellen des Angriffspunkts 165 eine Höhe des Fahrzeugs 100 zu verändern. Dazu wird als die zumindest eine Fahrzeugkomponente 110 beispielsweise ein höhenverstellbares Fahrwerk 135 angesteuert, beispielsweise ein Luftfederfahrwerk. Zusätzlich oder alternativ dazu ist die Ansteuereinrichtung 145 ausgebildet, zum Einstellen des Angriffspunkts 165 die Karosserie 130 und das Fahrwerk 135 zumindest teilweise zu entkoppeln, beispielsweise durch ein Ansteuern einer Stabilisatoreinheit 180 als die zumindest eine Fahrzeugkomponente 110, um den Stabilisator auszukoppeln, oder durch ein Ansteuern einer Federeinheit 182 als die zumindest eine Fahrzeugkomponente 110, zum Verlängern eines Federwegs oder zum Schalten einer niedrigeren Federrate, oder durch ein Ansteuern einer Dämpfeinheit 184 als die zumindest eine Fahrzeugkomponente 110, zum Einstellen einer minimalen Dämpfung. Zusätzlich oder alternativ dazu ist die Ansteuereinrichtung 145 ausgebildet, zum Einstellen des Angriffspunkts 165 eine laterale Position des Fahrzeugs 100 zu verändern. Dazu werden beispielsweise eine Lenkeinheit 186 und eine Bremseinheit 188 angesteuert, oder die Karosserie 130 und das Fahrwerk 135 werden zum Ermöglichen einer lateralen Verschiebung zumindest eines Teils des Fahrzeugs 100 zumindest teilweise entkoppelt. Zusätzlich oder alternativ dazu ist die Ansteuereinrichtung 145 ausgebildet, zum Einstellen des Angriffspunkts 165 eine longitudinale Position des Fahrzeugs 100 zu verändern. Zum Verändern einer longitudinalen Position des Fahrzeugs 100 werden beispielsweise auch die Lenkeinheit 186 und die Bremseinheit 188 angesteuert.In addition, according to one exemplary embodiment,
Zum Einstellen des Angriffspunkts 165 ist die Ansteuereinrichtung 145 gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zudem dazu ausgebildet, als die zumindest eine Fahrzeugkomponente 110 ein achsindividuelles Lenkelement 190 und zusätzlich oder alternativ ein radindividuelles Bremselement 192 anzusteuern, um eine Ausrichtung des Fahrzeugs 100 zu verändern. Das achsindividuelle Lenkelement 190 kann Teil der Lenkeinheit 186 sein, und das radindividuelle Bremselement 192 kann Teil der Bremseinheit 188 sein. Wenn das achsindividuelles Lenkelement 190 beispielsweise eine Vorderachsen- oder eine Hinterachsenlenkung ist, ist es möglich, ein Einlenken der Vorderachse oder der Hinterachse anzusteuern, um eine ausweichende Drehbewegung des Fahrzeugs 100 um eine Hochachse des Fahrzeugs 100 einzuleiten, oder ein Einlenken der Vorderachse und der Hinterachse mit einem gleichen Einschlag anzusteuern, um ein Rollen des Fahrzeugs 100 in Richtung des Auftreffens des Kollisionsgegners 115 beim der Kollision einzuleiten, um die Aufprallkraft des Kollisionsgegners 115 abzuleiten und dadurch abzuschwächen. Zudem ist es möglich, durch ein Ansteuern des Lenkelements 190 oder der Lenkeinheit 186 das Fahrzeug 100 auszurichten, um ein möglichst vollflächiges Auftreffen des Kollisionsgegners 115 in einer Aufprallzone zu erreichen, um vorteilhafterweise einen Zusammenstoß mit einer geringen Überlappung zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Kollisionsgegner 115, einen sogenannten „small overlap crash“, zu vermeiden oder zu verringern.In order to adjust point of
Ferner ist die Ansteuereinrichtung 145 gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, als die zumindest eine Fahrzeugkomponente 110 das Fahrwerk 135, beispielsweise als höhenverstellbares Fahrwerk 135 ausgeführt, und zusätzlich oder alternativ die Dämpfeinheit 184, und zusätzlich oder alternativ die Federeinheit 182 und zusätzlich oder alternativ die Bremseinheit 188 und zusätzlich oder alternativ die Stabilisatoreinheit 180 und zusätzlich oder alternativ die Lenkeinheit 186 anzusteuern. Das Ansteuern einer oder mehrerer der genannten Fahrzeugkomponenten 110 erfolgt dabei je nach Ausstattung des Fahrzeugs 100. Die genannten Fahrzeugkomponenten 110 sind jeweils ansteuerbar, um durch ein Ausrichten des Fahrzeugs 100 in dem Fahrzeug 100 angeordnete passive Sicherheitselemente wie Stoßfänger, Knautschzonen oder Airbags abhängig von detektierten und kategorisierten Kollisionsgegner 115 zum Ableiten der Kollisionskraft und somit zum Minimieren eines Schadens der Kollision zu verwenden. In der hier gezeigten schematischen Darstellung sind die Fahrzeugkomponenten 110 mit Ausnahme des Fahrwerks 135 alle beispielhaft an einem Ende des Fahrzeugs 100 angeordnet, sie können aber je nach Ausstattung des Fahrzeugs 100 auf eine andere Weise angeordnet sein.Furthermore, according to the exemplary embodiment shown here,
Die Ansteuereinrichtung 145 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel zudem dazu ausgebildet, nach einer Vollbremsung des Fahrzeugs 100 erneut die zumindest eine Fahrzeugkomponente 110 anzusteuern, um den eingestellten Angriffspunkt 165 zu erhalten oder wiederherzustellen. Dabei ist es möglich, dass die gleiche und zusätzlich oder alternativ eine andere der vorstehend genannten Fahrzeugkomponenten 110 angesteuert wird, um den Angriffspunkt 165 erneut einzustellen.According to one exemplary embodiment,
Die Detektionseinrichtung 140 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel zusätzlich dazu ausgebildet, eine Geschwindigkeit des Kollisionsgegners 115 zu detektieren. In diesem Fall ist die Ansteuereinrichtung 145 dazu ausgebildet, die zumindest eine Fahrzeugkomponente 110 unter Verwendung der detektierten Geschwindigkeit des Kollisionsgegners 115 anzusteuern. Die Geschwindigkeit des Kollisionsgegners 115 wird beispielsweise unter Verwendung des Sensorsignals 160 detektiert. Zudem wird die Geschwindigkeit des Kollisionsgegners 115 beispielsweise kontinuierlich oder mehrmals innerhalb eines geringen Zeitabstandes erfasst, um den Angriffspunkt 165 abhängig von der Geschwindigkeit des Kollisionsgegners 115 einzustellen, dabei erfolgt beispielsweise auch ein Abgleich der detektierten Geschwindigkeit des Kollisionsgegners 115 mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100. Dies ist vorteilhaft, beispielsweise um die Höhe des Fahrzeugs abhängig davon einzustellen, ob der Kollisionsgegner 115 zum Zeitpunkt des Kollision bereits steht oder noch fährt, da es beispielsweise bei einem bevorstehenden Heckaufprall des Fahrzeugs möglich ist, dass sich durch einen anliegenden Bremsmoment ein Fahrzeugheck des Kollisionsgegners 115 aufrichtet.According to one exemplary embodiment, the
Die Ausgabeeinrichtung 155 ist gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, ein Übersteuerungssignal 195 auszugeben. Das Übersteuerungssignal 195 ist dazu ausgebildet, zum Einstellen des Angriffspunkts 165 eine voreingestellte Schutzschaltung eines Fahrzeugsystems zum Schutz der zumindest einen Fahrzeugkomponente 110 und zusätzlich oder alternativ zum Schutz der weiteren Fahrzeugkomponente 120 zu übersteuern. Dazu ist das Übersteuerungssignal 195 beispielsweise dazu ausgebildet, die Schutzschaltung des Fahrzeugsystems zu deaktivieren oder ein anderes Signal zu unterdrücken, um die Schutzschaltung zu übersteuern. Die weitere Fahrzeugkomponente 120 ist beispielsweise eine Beleuchtungseinrichtung, eine weitere Sensoreinrichtung oder ein Strukturelement des Fahrzeugs 100. Somit ist es möglich, den Angriffspunkts 165 auch bei einer möglichen Komponentenschädigung der Fahrzeugkomponente 110 oder der weiteren Fahrzeugkomponente 120 einzustellen, um zum Minimieren des Schadens der Kollision die mögliche Komponentenschädigung in Kauf zu nehmen.According to the exemplary embodiment shown here, the
Die Einleseeinrichtung 150 ist gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, ein Kollisionsgegnersignal 197 einzulesen. Das Kollisionsgegnersignal 197 repräsentiert zumindest eine Fahrzeugtypinformation und zusätzlich oder alternativ eine Fahrzeugzustandsinformation des Kollisionsgegners 115. In diesem Fall ist die Detektionseinrichtung 140 dazu ausgebildet, den detektierten Kollisionsgegner 115 zusätzlich unter Verwendung des Kollisionsgegnersignals 197 zu kategorisieren. Zusätzlich oder alternativ ist die Ansteuereinrichtung 145 dazu ausgebildet, die zumindest eine Fahrzeugkomponente 110 zusätzlich unter Verwendung des Kollisionsgegnersignals 197 anzusteuern. Die Einleseeinrichtung 150 ist beispielsweise ausgebildet, ein Funksignal einzulesen. Das Kollisionsgegnersignal 197 wird beispielsweise von einer Cloud zum Datenaustausch von Fahrzeugen, oder durch einen Datenaustausch zwischen Fahrzeugen, einer sogenannten Car2Car-Kommunikation, bereitgestellt. Die Fahrzeugtypeninformation umfasst beispielsweise eine Information zum Modell oder zur Marke des Fahrzeugs des Kollisionsgegners 115, beispielsweise auch eine Information bezüglich einer Ausstattung oder Sicherheitssysteme des Modells oder der Marke. Die Fahrzeugzustandsinformation umfasst beispielsweise eine Information zu einer Beladung oder Sitzbelegung des Fahrzeugs des Kollisionsgegners 115, um den Angriffspunkt 165 beispielsweise entsprechend auszurichten.According to the exemplary embodiment shown here, the reading-in
Im Folgenden wird der vorstehend beschriebene Ansatz zum Einstellen der zumindest einen Fahrzeugkomponente 110 des Fahrzeugs 100 bei einer bevorstehenden Kollision des Fahrzeugs 100 mit dem Kollisionsgegner 115 nochmals in anderen Worten erläutert:
- Der vorliegende Ansatz basiert auf der Erkenntnis, zur Verbesserung einer Crashkompatibilität des
Fahrzeugs 100 und desKollisionsgegners 115 und zum Ableiten von Kräften im Kollisionsfall indem Fahrzeug 100 vorhandene Sensorik und Aktorik zu nutzen, um mittels aktiver Fahrwerksysteme vorhandene Crashelemente desFahrzeugs 100, beispielsweise einen Stoßfänger oder Airbags, in vorteilhafter Weise zueinander auszurichten. Bei einer Kollision oder einem Crashfall, bei dem ein Ausweichen nicht mehr möglich ist, ist es somit möglich, passive Crashelemente des Fahrzeugs 100 (Struktur Karosserie, Stoßfänger, Quer-/Längsträger) vorteilhaft zu nutzen, um die Aufprallwirkung zu minimieren. Dazu wird indem Fahrzeug 100 vorhandene Sensorik und Aktorik verwendet, um mittels aktiver Fahrwerksysteme vorhandene Crashelemente optimal zueinander ausrichten, um eine Crashkompatibilität desFahrzeugs 100 zu verbessern.
- The present approach is based on the knowledge of using existing sensors and actuators in
vehicle 100 to improve crash compatibility ofvehicle 100 and the other party involved in thecollision 115 and to derive forces in the event of a collision, in order to use active chassis systems to break down existing crash elements ofvehicle 100, such as a bumper or airbags, to align in an advantageous manner to each other. In the event of a collision or a crash in which avoidance is no longer possible, it is thus possible to advantageously use passive crash elements of vehicle 100 (body structure, bumper, transverse/longitudinal member) in order to minimize the impact effect. For this purpose, existing sensors and actuators invehicle 100 are used in order to optimally align existing crash elements with one another by means of active chassis systems in order to improve crash compatibility ofvehicle 100 .
Bei einer bevorstehenden Kollision mit dem Kollisionsgegner 115, also im aktiven Crashfall, wird zudem mit einer Objekterkennung gearbeitet. Hierbei ist es möglich, mittels einer Kamerasensorik einen wahrscheinlichen Unfallgegner, den Kollisionsgegner 115, zu detektieren und nach Fahrzeugart zu kategorisieren (z.B. Sportwagen, SUV, LKW, Motorrad und weitere). Basierend auf dem erkannten Unfallgegner werden vorhandene aktive Fahrwerkkomponenten 110 dazu genutzt, um zunächst das Fahrzeug 100 auf ein vorteilhaftes statisches Crashhöhenniveau zum Kollisionsgegner 115 einzustellen (z.B. niedrig bei einem Aufprall auf einen Sportwagen, hoch bei SUVs). Hierzu ist insbesondere das höhenverstellbares Fahrwerk 135 nutzbar (z.B. ein Luftfederfahrwerk). Diese vorteilhafte Crashhöhe des Fahrzeugs wird durch aktiv verstellbare oder aktive Dämpfer der Dämpfeinheit 184 im Fall der Vollbremsung erhalten beziehungsweise wiederhergestellt. Mittels des Ansteuerns der Dämpfeinheit 184 ist es möglich, die Karosserie 130 gegen ein frontseitiges Eintauchen abzustützen. Hierzu ist es zudem möglich, beispielsweise unter Verwendung des Übersteuerungssignals 195 im unvermeidbaren bevorstehenden Crashfall auch die Schutzschaltung der Systeme gegen Überlast zu übersteuern, damit trotz einer potentiellen Komponentenschädigung ein möglichst optimaler Crashlevel des Fahrzeugs 100 erreicht wird. Des Weiteren ist es möglich, unmittelbar vor dem Aufprall durch ein Ansteuern der Bremseinheit 188 und zusätzlich oder alternativ des radindividuellen Bremselements 192, eine Bremse zu lösen, beispielsweise ein Bremse an der Vorderachse des Fahrzeugs 100, damit durch das resultierende Aufnickmoment das Einstellen des Angriffspunkts 165 und damit der Aufprallhöhe unterstützt wird.If a collision with the
Zum Einstellen des Angriffspunkts 165 ist zudem das kontinuierliche Sensieren der Geschwindigkeit des Kollisionsgegners 115 möglich. Bei einem Heckaufprall auf ein noch bremsendes Auto als Kollisionsgegner 115 ist es vorteilhaft, eine andere Aufprallhöhe einzustellen als bei einem ruhenden Auto als Kollisionsgegner 115, da sich dort durch das anliegende Bremsmoment das Fahrzeugheck des als Kollisionsgegners 115 aufrichtet. Hierzu ist es möglich, Radar- und zusätzlich oder alternativ Ultraschallinformationen im Abgleich mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu nutzen. Wenn hierbei eine starke Verzögerung des Kollisionsgegners 115 als vorausfahrendes Fahrzeug erkannt wird und die Geschwindigkeit unter einen bestimmten Grenzwert fällt, wird ein abruptes Beenden des Nickvorgang des Kollisionsgegners 115, beispielsweise durch einen Einschlag oder durch den Stillstand des Kollisionsgegners 115 erkannt, so dass über eine Rückspeisung der Daten eine entsprechende Anpassung der Steuerung der Aktuatoren erfolgt (z.B. eine Verringerung des Höhenniveaus).In order to adjust the point of
Zudem ist es möglich, vor dem unvermeidbaren Aufprall durch den Einsatz des achsindividuellen Lenkelements 190 in der erreichten Höhenebene des Fahrzeugs 100 eine vorteilhafte Ausrichtung des Fahrzeugs 100 zu erreichen, beispielsweise um ein ein möglichst vollflächiges Treffen des Unfallgegners in der Aufprallzone zu erreichen, um Szenarien wie beispielsweise den „Small Overlap Crash“ zu vermeiden oder zumindest zu vermindern. Es ist möglich, diesen Vorgang durch den zusätzlichen Einsatz des radindividuellen Bremselements 192 zu unterstützen.In addition, it is possible to achieve an advantageous alignment of
Ferner ist es möglich, beispielsweise durch einen Car2Car- oder cloudbasierten Datenaustausch zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Kollisionsgegner 115, Informationen zur Verbesserung der Crashkompatibilität auszutauschen, insbesondere Fahrzeughöhenstandsdaten oder Radaufstandkraftdaten, durch die z.B. ein Rückschluss auf den Beladungszustand des Kollisionsgegners 115 möglich ist (ein schwer beladenes Auto wird seinen Höhenstand deutlich weniger dynamisch ändern bei z.B. Bremsmanövern). So ist zudem eine verbesserte Typbestimmung des zu erwartenden Kollisionsgegners 115, das Kategorisieren des detektierten Kollisionsgegners 115 mittels der Detektionseinrichtung 140, möglich, beispielsweise mit Hilfe von Informationen über das tatsächliche Fahrzeug (Marke, Modell) des Kollisionsgegners 115. Mit einer Übermittlung der Sitzbelegung des Fahrzeugs des Kollisionsgegners 115 ist es möglich, eine Verschiebung der Aufprallzone hin zu nicht belegten Sitzen einzustellen, beispielsweise bei einem Seitenaufprall: um nicht den belegten Beifahrersitz vorne, sondern den unbelegten Beifahrersitz hinten zu treffen. Vorteilhaft ist auch die Möglichkeit, über Car2Car- Kommunikation auch Sicherheitssysteme (beispielsweise Gurtstraffer oder eine Sitzverstellung) oder Systeme zur Ableitung der Aufprallenergie des Kollisionsgegners 115 zu aktivieren. Ein Auslesen und Rückspielen der Unfalldaten nach dem Crash ist für eine Verbesserung des Einstellens der Crashkompatibilität in Zukunft nutzbar, durch das Sammeln und Auswerten von realen Unfalldaten ist eine bessere Prädiktion möglich.It is also possible, for example through a Car2Car or cloud-based data exchange between the
Der hier beschriebene Ansatz ist unabhängig von einem Fahrzeugführer des Fahrzeugs 100 einsetzbar, somit ist es sowohl bei assistiertem Fahren mit menschlichem Fahrer als auch im teil-/vollautonomen Fahrbetrieb (ADAS) einsatzfähig. Durch den präferierten Einsatz des hier beschriebenen Ansatzes bei nicht mehr abwendbaren Unfallsituationen ist es möglich, zum Erreichen der größtmöglichen Crashkompatibilität sowohl auf ein Übersteuern des sich im aktiven Einsatz befindlichen Systeme durch den Fahrer oder die autonome Steuerung als auch auf einen Überlastschutz der vom System genutzten Bauteile zu verzichten. Zudem sind nicht alle oben genannten Fahrzeugkomponenten 110 erforderlich. Je nach Ausstattung des Fahrzeugs 100 steuert die Vorrichtung 100 die vorhandenen Fahrzeugkomponenten 110 an, um diese vorteilhaft zum Verbessern der Crashkompatibilität zu nutzen.The approach described here can be used independently of a vehicle driver of
Die im Fahrzeug 100 vorhandene Sensorik und Aktorik wird zudem zum Verbessern des Ableitens von Kräften im Crashfall verwendet, Im Fahrzeug 100 angeordnete passive Crashelemente (beispielsweise eine Struktur der Karosserie 130, ein Stoßfänger und Quer-/Längsträger) sind dazu ausgeformt, insbesondere bei Unfällen in Längsrichtung, einem Heck- oder Frontunfall, aufgrund ihrer räumlichen Ausdehnung verhältnismäßig lange Wege zum Aufnehmen und Abbauen von Kräften bereitzustellen. Bei einem seitlichen Einschlag ins Fahrzeug 100 hingegen steht bei den Säulen (hierbei besonders bei der B-Säule) ein verhältnismäßig kürzerer Weg zum Abbau der Kräfte zur Verfügung. Auf die Insassen wirken somit im Kollisionsfall starke Kräfte ein. Durch ein Einstellen des Angriffspunkts 165 und ein Ausrichten des Fahrzeugs 100 werden die Kräfte vorteilhaft abgeleitet. Im Crashfall, bei dem ein Auto potentiell mit Insassen getroffen wird, und über die Objekterkennung ein nicht mehr ausweichfähiges Objekt als Kollisionsgegner 115 erkannt und kategorisiert (z.B. als PKW, NKW, Motorrad) ist, wird als sofortige Gegenmaßnahme mittels aktiver Fahrwerksysteme (AKC, ERC, CDC, ABC etc.) ein größtmögliches Entkoppeln der Karosserie 130 vom Fahrwerk 135 beziehungsweise vom Untergrund angesteuert, beispielsweise über ein Auskoppeln eines Stabilisators der Stabilisatoreinheit 180 und zusätzlich oder alternativ über ein Verlängern des Federweges oder ein Schalten einer niedrigen Federrate mittels des Ansteuerns der Federeinheit 182, und zusätzlich oder alternativ durch ein Stellen der kleinsten möglichen Dämpfung mittels der Dämpfeinheit 184. Somit kann der Einschlag des Kollisionsgegners 115 weicher erfolgen als bei einer „fester“ am Untergrund angebundenen Karosserie 130. Hierbei ist ergänzend eine progressive Federraten- und Dämpfungskrafterhöhung möglich, um die Einschlags-/Aufprallkraft definiert abzubauen. Mögliche Rebound-Kräfte auf die Insassen werden dadurch abgeschwächt.The sensors and actuators present in
Auch über ein Stellen der Lenkeinheit 186 ist ein Ableiten der Kollisionskraft möglich, beispielsweise über ein vorteilhaftes Stellen der Vorderachsen- und Hinterachsenlenkung, um Aufprallkräfte in ein „Wegrollen“ des Fahrzeugs 100 umzusetzen und somit abzuschwächen. Hierzu kann je nach Angriffspunkt 165 und Aufprallvektor z.B. eine „Hundegang“-Stellung oder ein Einlenken eingestellt werden. Bei einem schrägen seitlichen Einschlag des Kollisionsgegners 115 beispielsweise wird im Hundegang ein Weiterrollen in Aufprallrichtung bewirkt; bei 90°-Einschlägen seitlich an Front und Heck ist es möglich, durch einen einzelnen Lenkeinschlag der Vorderachsen- oder Hinterachsenlenkung eine ausweichende Drehbewegung des Fahrzeugs 100 um die Hochachse einleiten. Weitere Szenarien sind möglich, abhängig von an den Rädern möglichen Radlenkwinkeln.Dissipating the collision force is also possible by adjusting
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Schritt 210 des Ansteuerns nach einer Vollbremsung des Fahrzeugs erneut ausgeführt, um den eingestellten Angriffspunkt zu erhalten oder wiederherzustellen. Dazu wird die gleiche oder eine andere Fahrzeugkomponente angesteuert.According to one exemplary embodiment,
Das Verfahren 200 umfasst gemäß einem Ausführungsbeispiel zudem einen Schritt 215 des Ausgebens. Im Schritt 215 des Ausgebens wird ein Übersteuerungssignal ausgegeben. Das Übersteuerungssignal ist dazu ausgebildet, zum Einstellen des Angriffspunkts eine voreingestellte Schutzschaltung eines Fahrzeugsystems zum Schutz der zumindest einen Fahrzeugkomponente und zusätzlich oder alternativ zum Schutz einer weiteren Fahrzeugkomponente zu übersteuern. Der Schritt 215 des Ausgebens wird beispielsweise parallel zum Schritt 210 des Ansteuerns oder unmittelbar davor ausgeführt.According to one exemplary embodiment, the
Zudem umfasst das Verfahren 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel einen Schritt 220 des Einlesens. Der Schritt 220 des Einlesens ist beispielsweise vor dem Schritt 205 des Detektierens und zusätzlich oder alternativ vor dem Schritt 210 des Ansteuerns ausführbar. Im Schritt 220 des Einlesens wird ein Kollisionsgegnersignal eingelesen. Das Kollisionsgegnersignal repräsentiert zumindest eine Fahrzeugtypinformation des Kollisionsgegners. Zusätzlich oder alternativ dazu repräsentiert das Kollisionsgegnersignal zumindest eine Fahrzeugzustandsinformation des Kollisionsgegners. Wenn der Schritt 220 des Einlesens vor dem Schritt 205 des Detektierens durchgeführt wird, wird der Kollisionsgegner zusätzlich unter Verwendung des Kollisionsgegnersignals kategorisiert. Im Schritt 310 des Ansteuerns wird die zumindest eine Fahrzeugkomponente zudem zusätzlich unter Verwendung des Kollisionsgegnersignals angesteuert.In addition, according to one exemplary embodiment, the
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.The exemplary embodiments described and shown in the figures are only selected as examples. Different exemplary embodiments can be combined with one another completely or in relation to individual features. An exemplary embodiment can also be supplemented by features of a further exemplary embodiment.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.Furthermore, method steps according to the invention can be repeated and carried out in a different order from that described.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an embodiment includes an "and/or" link between a first feature and a second feature, this can be read in such a way that the embodiment according to one embodiment includes both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only the first Feature or has only the second feature.
BezugszeichenlisteReference List
- 100100
- Fahrzeugvehicle
- 105105
- Vorrichtungcontraption
- 110110
- Fahrzeugkomponentevehicle component
- 115115
- Kollisionsgegnercollision opponent
- 120120
- weitere Fahrzeugkomponenteother vehicle components
- 125125
- Sensoreinrichtungsensor device
- 130130
- Karosseriebody
- 135135
- Fahrwerk landing gear
- 140140
- Detektionseinrichtungdetection device
- 145145
- Ansteuereinrichtungcontrol device
- 150150
- Einleseeinrichtungreading device
- 155155
- Ausgabeeinrichtung output device
- 160160
- Sensorsignalsensor signal
- 165165
- Angriffspunktattackpoint
- 168168
- Kategorisierungssignalcategorization signal
- 170170
- Steuersignalcontrol signal
- 175175
- Verarbeitungsvorschrift processing regulation
- 180180
- Stabilisatoreinheitstabilizer unit
- 182182
- Federeinheitspring unit
- 184184
- Dämpfeinheitdamping unit
- 186186
- Lenkeinheitsteering unit
- 188188
- Bremseinheitbrake unit
- 190190
- achsindividuelles Lenkelementaxle-specific steering element
- 192192
- radindividuelles Bremselement wheel-specific braking element
- 195195
- Übersteuerungssignaloverload signal
- 197197
- Kollisionsgegnersignalcollision enemy signal
- 200200
- Verfahren zum Einstellen zumindest einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs bei einer bevorstehenden Kollision des Fahrzeugs mit einem KollisionsgegnerMethod for adjusting at least one vehicle component of a vehicle when the vehicle is about to collide with a collision opponent
- 205205
- Schritt des Detektierensstep of detection
- 210210
- Schritt des Ansteuernsstep of driving
- 215215
- Schritt des Ausgebensoutput step
- 220220
- Schritt des Einlesensreading step
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-
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