DE102023000544A1

DE102023000544A1 - Method and device for operating an occupant protection system of a vehicle and vehicle

Info

Publication number: DE102023000544A1
Application number: DE102023000544.4A
Authority: DE
Inventors: Katrin Heidemarie Smuda von Trzebiatowski; Ralf Bogenrieder
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2023-02-17
Filing date: 2023-02-17
Publication date: 2024-08-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeuges (1) bei einem drohenden Heckaufprall durch ein nachfolgendes Fahrzeug, wobei das Fahrzeug (1) vor einem Eintritt eines erfassten, dem Fahrzeug (1) bevorstehenden Heckaufpralles in Fahrtrichtung beschleunigt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Fahrzeug (1) in Fahrtrichtung beschleunigt wird, ohne dass eine betätigte Betriebsbremse des Fahrzeuges (1) gelöst wird. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (1) mit einer solchen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method and a device for operating an occupant protection system of a vehicle (1) in the event of an impending rear-end collision by a following vehicle, wherein the vehicle (1) is accelerated in the direction of travel before the occurrence of a detected, impending rear-end collision with the vehicle (1). According to the invention, the vehicle (1) is accelerated in the direction of travel without an actuated service brake of the vehicle (1) being released. The invention further relates to a vehicle (1) with such a device for carrying out the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeuges bei einem drohenden Heckaufprall durch ein nachfolgendes Fahrzeug, wobei das Fahrzeug vor einem Eintritt eines erfassten, dem Fahrzeug bevorstehenden Heckaufpralles in Fahrtrichtung beschleunigt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a method for operating an occupant protection system of a vehicle in the event of an impending rear-end collision by a following vehicle, wherein the vehicle is accelerated in the direction of travel before a detected, impending rear-end collision occurs. The invention further relates to a device for carrying out the method and a vehicle with such a device.

Aus der DE 10 2004 062 497 B4 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reduzierung der Auswirkung eines Auffahrunfalles auf ein Heck eines ersten Fahrzeuges durch ein nachfolgendes zweites Fahrzeug bekannt. Dabei werden ein Abstand und eine Relativgeschwindigkeit des nachfolgenden zweiten Fahrzeuges zu dem ersten Fahrzeug ermittelt und anhand des Abstandes und der Relativgeschwindigkeit wird ermittelt, ob ein Aufprall des zweiten Fahrzeuges auf das Heck des ersten Fahrzeuges droht. Falls ein drohender Aufprall identifiziert und als unabwendbar prognostiziert wird, wird die Relativgeschwindigkeit zu dem zweiten Fahrzeug verringert, indem das erste Fahrzeug beschleunigt wird, wobei das Beschleunigen unmittelbar vor einem physischen Aufprall durchgeführt wird.From the EN 10 2004 062 497 B4 A method and a device for reducing the impact of a rear-end collision on the rear of a first vehicle caused by a following second vehicle are known. In this case, a distance and a relative speed of the following second vehicle to the first vehicle are determined and based on the distance and the relative speed it is determined whether there is a risk of the second vehicle colliding with the rear of the first vehicle. If an impending collision is identified and predicted to be unavoidable, the relative speed to the second vehicle is reduced by accelerating the first vehicle, with the acceleration being carried out immediately before a physical collision.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeuges und ein Fahrzeug anzugeben.The invention is based on the object of specifying a method and a device for operating an occupant protection system of a vehicle and a vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, durch eine Vorrichtung, welche die in Anspruch 8 angegebenen Merkmale aufweist, und durch ein Fahrzeug, welches die in Anspruch 11 angegebenen Merkmale aufweist, gelöst.The object is achieved according to the invention by a method which has the features specified in claim 1, by a device which has the features specified in claim 8, and by a vehicle which has the features specified in claim 11.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Ein Verfahren zum Betrieb eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeuges bei einem drohenden Heckaufprall durch ein nachfolgendes Fahrzeug, wobei das Fahrzeug vor einem Eintritt eines erfassten, dem Fahrzeug bevorstehenden Heckaufpralles in Fahrtrichtung beschleunigt wird, sieht erfindungsgemäß vor, dass das Fahrzeug in Fahrtrichtung beschleunigt wird, ohne dass eine betätigte Betriebsbremse des Fahrzeuges gelöst wird.A method for operating an occupant protection system of a vehicle in the event of an impending rear-end collision by a following vehicle, wherein the vehicle is accelerated in the direction of travel before the occurrence of a detected, impending rear-end collision with the vehicle, provides according to the invention that the vehicle is accelerated in the direction of travel without an actuated service brake of the vehicle being released.

Für die Anwendung des Verfahrens ist das Vorhandensein einer Fähigkeit eines Bremssystems des Fahrzeuges, die Betriebsbremse des Bremssystems bei erfasstem dem Fahrzeug bevorstehenden Heckaufprall in vergleichsweise kurzer Zeit zu lösen und wieder zu betätigen, nicht erforderlich, da die Betriebsbremse nicht gelöst wird. Die Betriebsbremse wird also nicht gelöst, sondern das Fahrzeug wird mit einer Antriebskraft beschleunigt, die eine Bremskraft der betätigten Betriebsbremse überwindet.In order to apply the method, the vehicle's braking system does not need to be able to release and re-activate the service brake of the braking system in a relatively short time when an impending rear-end collision is detected, since the service brake is not released. The service brake is therefore not released, but the vehicle is accelerated with a driving force that overcomes the braking force of the applied service brake.

Fahrzeuge mit einer Antriebseinheit, insbesondere Elektrofahrzeuge mit einer elektrischen Antriebseinheit, können eine Antriebskraft aufweisen, die höher sein kann, als die Betriebsbremse halten kann. Insbesondere im Stillstand des Fahrzeuges ist ein auf die Betriebsbremse ausgeübter Druck geringer, als wenn eine Notbremsung oder eine sogenannte Vollverzögerung durchgeführt wird.Vehicles with a drive unit, in particular electric vehicles with an electric drive unit, can have a driving force that can be higher than the service brake can hold. In particular, when the vehicle is stationary, the pressure exerted on the service brake is lower than when an emergency braking or a so-called full deceleration is carried out.

Daher ist eine Beschleunigung des Fahrzeuges aus dessen Stillstand, insbesondere bei nicht voll betätigter Betriebsbremse, welche das Fahrzeug im Stillstand hält, möglich.It is therefore possible for the vehicle to accelerate from a standstill, particularly when the service brake, which keeps the vehicle at a standstill, is not fully applied.

Eine Maxime und Sicherheitsanforderung des Bremssystems ist es, eine durch einen Fahrer angeforderte Verzögerung oder einen Bremsdruck aufrechtzuerhalten, das heißt die Betriebsbremse nicht zu lösen, wenn der Fahrer ein Bremspedal betätigt. Mittels des Verfahrens wird diese Maxime und Sicherheitsanforderung nicht verletzt, da das Fahrzeug mit betätigter Betriebsbremse in Fahrtrichtung beschleunigt wird, wenn dem Fahrzeug ein Heckaufprall bevorsteht.A maxim and safety requirement of the braking system is to maintain a deceleration or brake pressure requested by a driver, i.e. not to release the service brake when the driver depresses a brake pedal. By means of the method, this maxim and safety requirement is not violated because the vehicle is accelerated in the direction of travel with the service brake applied if the vehicle is about to be impacted from behind.

Eine Umsetzung zur Beschleunigung des Fahrzeuges bei betätigter Betriebsbremse ist im Vergleich schnell möglich, wobei ein Kommunikationsweg verhältnismäßig kurz ist, da zur Anwendung des Verfahrens im Wesentlichen nur eine Kommunikation zwischen einer Verarbeitungseinheit und dem Antriebsstrang erforderlich ist. Eine Zeitdauer zum Lösen einer betätigten Betriebsbremse vor einem Beschleunigen des Fahrzeuges kann bereits zu lange dauern, da selbst bei einem automatisierten Lösen der Betriebsbremse vor einem drohenden Heckaufprall zunächst entsprechende Befehle von einem Bremskontrollsystem eines Bremssystems erzeugt werden müssen und mechanische und/oder hydraulische Systeme der Betriebsbremse betätigt werden müssen.Implementation for accelerating the vehicle when the service brake is applied is relatively quick, with a relatively short communication path, since the application of the method essentially only requires communication between a processing unit and the drive train. The time required to release an applied service brake before accelerating the vehicle can already take too long, since even with automated release of the service brake before an impending rear-end collision, corresponding commands must first be generated by a brake control system of a braking system and mechanical and/or hydraulic systems of the service brake must be actuated.

Auch wenn eine Feststellbremse des Fahrzeuges aktiviert ist, beeinträchtigt dieser Umstand die Beschleunigung des Fahrzeuges in Fahrtrichtung bei drohendem Heckaufprall nicht.Even if the vehicle's parking brake is activated, this does not affect the vehicle's acceleration in the direction of travel in the event of an impending rear-end collision.

Die Zeitdauer, die üblicherweise für das Lösen und erneute Betätigen der Betriebsbremse benötigt wird, ist für das Verfahren unerheblich.The time normally required to release and re-apply the service brake is irrelevant for the procedure.

In einer Ausführung des Verfahrens wird, basierend auf dem fahrzeugseitig erfassten, dem Fahrzeug bevorstehenden Heckaufprall, eine systemseitige Anforderung zur Beschleunigung des Fahrzeuges direkt an den Antriebsstrang des Fahrzeuges übermittelt. Wie oben beschrieben, ist zur Umsetzung des Verfahrens nur eine Kommunikation zwischen Verarbeitungseinheit und Antriebsstrang erforderlich, woraus sich der relativ kurze Kommunikationsweg ergibt.In one embodiment of the method, based on the vehicle-side detected imminent rear impact of the vehicle, a sys The system-side request to accelerate the vehicle is transmitted directly to the vehicle's drive train. As described above, only one communication between the processing unit and the drive train is required to implement the method, which results in a relatively short communication path.

Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass eine zur Beschleunigung des Fahrzeuges erforderliche Antriebsleistung in Abhängigkeit eines aus der Betätigung der Betriebsbremse resultierenden Bremsmomentes gewählt wird. Das heißt, wenn das Bremsmoment vergleichsweise gering ist, beispielsweise da das Fahrzeug auf einem Fahrbahnabschnitt ohne Steigung oder Gefälle steht, dann kann das Fahrzeug mit einer geringeren Antriebsleistung in Fahrtrichtung beschleunigt werden, um eine Schwere des Heckaufpralles zu verringern.A further development of the method provides that the drive power required to accelerate the vehicle is selected depending on the braking torque resulting from the actuation of the service brake. This means that if the braking torque is comparatively low, for example because the vehicle is on a section of road without an uphill or downhill gradient, the vehicle can be accelerated in the direction of travel with a lower drive power in order to reduce the severity of the rear-end collision.

In einer weiteren Ausführung wird das Bremsmoment von dem Bremssystem des Fahrzeuges automatisch an den Antriebsstrang des Fahrzeuges übermittelt und vom dem Antriebsstrang die zur Beschleunigung des Fahrzeuges erforderliche Antriebsleistung gewählt, so dass es dem Antriebsystem in vergleichsweise kurzer Zeit möglich ist, die erforderliche Antriebsleistung zum Erreichen eines Beschleunigungswertes zu ermitteln, mit welcher das Fahrzeug bei betätigter Betriebsbremse in Fahrtrichtung beschleunigt wird, um die Schwere des Heckaufpralles zu reduzieren. Verringert sich die Beschleunigung, wird das Fahrzeug zusätzlich mittels der nicht gelösten Betriebsbremse verzögert, da diese ja bereits betätigt ist. Es wird also keine zusätzliche Zeit beansprucht, um das Fahrzeug durch erneutes Betätigen der Betriebsbremse in den Stillstand zu versetzen.In a further embodiment, the braking torque is automatically transmitted from the vehicle's braking system to the vehicle's drive train, and the drive power required to accelerate the vehicle is selected by the drive train, so that the drive system can determine the drive power required to achieve an acceleration value in a comparatively short time, with which the vehicle is accelerated in the direction of travel when the service brake is applied in order to reduce the severity of the rear impact. If the acceleration decreases, the vehicle is additionally decelerated using the service brake, which has not been released, since this is already applied. No additional time is therefore required to bring the vehicle to a standstill by applying the service brake again.

In einer alternativen Ausführungsform wird das Bremsmoment von einem Bremssystem verarbeitet und vom dem Bremssystem die zur Beschleunigung des Fahrzeuges erforderliche Antriebsleistung gewählt. Die vom dem Bremssystem gewählte Antriebsleistung wird an den Antriebsstrang übermittelt. In vorteilhafter Weise kann das Bremssystem Informationen zu Haftreibung und Bremsmoment ermitteln und verarbeiten, so dass dem Antriebsstrang ein optimales Radmoment oder ein optimales Summenradmoment mitgeteilt werden kann, wodurch der Antriebsstrang in vergleichsweise kurzer Zeit die erforderliche Antriebsleistung zum Erreichen eines Beschleunigungswertes zur Verfügung zu stellen kann, mit welcher das Fahrzeug bei betätigter Betriebsbremse in Fahrtrichtung beschleunigt werden kann, um die Schwere des Heckaufpralles zu reduzieren.In an alternative embodiment, the braking torque is processed by a braking system and the braking system selects the drive power required to accelerate the vehicle. The drive power selected by the braking system is transmitted to the drive train. The braking system can advantageously determine and process information on static friction and braking torque so that an optimal wheel torque or an optimal total wheel torque can be communicated to the drive train, whereby the drive train can provide the necessary drive power to achieve an acceleration value in a comparatively short time with which the vehicle can be accelerated in the direction of travel when the service brake is applied in order to reduce the severity of the rear impact.

Darüber hinaus werden in einer weiteren möglichen Ausführung des Verfahrens ein Zeitpunkt und der Beschleunigungswert in Abhängigkeit einer Haftreibung zwischen einer Fahrbahnoberfläche des Fahrzeuges und dessen Fahrzeugreifen ermittelt. Das heißt, dass eine Fahrbahnbeschaffenheit sowie Witterungsverhältnisse bei der Ermittlung der erforderlichen Antriebsleistung zum Erreichen des Beschleunigungswertes und des Zeitpunktes der Beschleunigung berücksichtigt werden. Dadurch kann eine Durchführung der Beschleunigung des Fahrzeuges bei betätigter Betriebsbremse optimiert werden.In addition, in another possible embodiment of the method, a point in time and the acceleration value are determined depending on the static friction between the road surface of the vehicle and its tires. This means that the condition of the road and weather conditions are taken into account when determining the drive power required to achieve the acceleration value and the point in time of acceleration. This allows the acceleration of the vehicle to be optimized when the service brake is applied.

In einer möglichen Weiterbildung wird das Fahrzeug, insbesondere wenn sich vor diesem in hinreichendem Abstand kein weiteres Fahrzeug oder kein Hindernis befindet, um eine vorgegebene Strecke in Fahrtrichtung beschleunigt. Vorteilhafterweise führt durch die Feststellung einer freien Strecke in Fahrtrichtung die Beschleunigung des Fahrzeugs zu keiner weiteren Gefährdung der Insassen des Fahrzeugs, beispielsweise durch ein drohendes Auffahren auf ein Hindernis.In a possible further development, the vehicle is accelerated by a predetermined distance in the direction of travel, particularly if there is no other vehicle or obstacle in front of it at a sufficient distance. Advantageously, by determining a clear path in the direction of travel, the acceleration of the vehicle does not lead to any further danger to the vehicle's occupants, for example by threatening to drive into an obstacle.

Alternativ oder zusätzlich wird das Fahrzeug, insbesondere wenn die Räder in Fahrtrichtung stehen um eine vorgegebene Strecke in Fahrtrichtung beschleunigt. Vorteilhafterweise wird mit nicht eingeschlagenen Rädern vermieden, dass das Fahrzeug in eine Nebenspur oder von der Fahrbahn gerät, wodurch eine weiter Gefährdung der Insassen des Fahrzeugs vermieden werden kann. Insgesamt werden Bedingungen zur sicheren Durchführung der Beschleunigung des Fahrzeugs in Fahrtrichtung geprüft.Alternatively or additionally, the vehicle is accelerated by a specified distance in the direction of travel, particularly when the wheels are facing the direction of travel. With the wheels not turned, it is advantageous to avoid the vehicle going into an adjacent lane or off the road, which can prevent further danger to the vehicle's occupants. Overall, conditions for safely carrying out the acceleration of the vehicle in the direction of travel are checked.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei das Insassenschutzsystem ausgebildet ist, das Fahrzeug vor einem Eintritt eines erfassten, dem Fahrzeug bevorstehenden Heckaufpralles in Fahrtrichtung zu beschleunigen und das Fahrzeug ohne Lösen der betätigten Betriebsbremse in Fahrtrichtung zu beschleunigen.Furthermore, the invention relates to a device for carrying out the method, wherein the occupant protection system is designed to accelerate the vehicle in the direction of travel before the occurrence of a detected, impending rear-end impact on the vehicle and to accelerate the vehicle in the direction of travel without releasing the actuated service brake.

Dazu ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass das Fahrzeug in Fahrtrichtung trotz betätigter Betriebsbremse beschleunigt werden kann. Das heißt, dass das Fahrzeug mit dem ermittelten Beschleunigungswert entgegen einer wirkenden durch die Betätigung der Betriebsbremse wirkenden Bremskraft beschleunigbar ist.For this purpose, the device is designed in such a way that the vehicle can be accelerated in the direction of travel despite the service brake being applied. This means that the vehicle can be accelerated with the determined acceleration value against the braking force acting due to the application of the service brake.

In einer Ausführung weist das Fahrzeug zumindest eine Antriebseinheit auf, die das Fahrzeug schnell und stark beschleunigen kann, wobei es sich bei dem Fahrzeug um ein Elektrofahrzeug handeln kann. Insbesondere eine elektrische Antriebseinheit kann innerhalb kürzester Zeit ein hohes Drehmoment und somit einen Beschleunigungswert erzeugen, so dass das Fahrzeug im Wesentlichen ohne Probleme entgegen der wirkenden Bremskraft der Betriebsbremse beschleunigt werden kann.In one embodiment, the vehicle has at least one drive unit that can accelerate the vehicle quickly and strongly, whereby the vehicle can be an electric vehicle. In particular, an electric drive unit can generate a high torque and thus an acceleration value within a very short time, so that the vehicle in Essentially, it can be accelerated without any problems against the braking force of the service brake.

In einer Ausführung der Vorrichtung weist diese eine Umgebungssensorik, welche fortlaufend Signale erfasst, und eine mit der Umgebungssensorik verbundene Verarbeitungseinheit auf, welche die Signale verarbeitet und anhand der Signale den dem Fahrzeug bevorstehenden Heckaufprall detektiert. Zudem umfasst die Vorrichtung das Bremssystem, welches mit Radsensoren und einer Vorrichtung zum Erfassen eines Bremssignals, insbesondere zum Erfassen eines Bremswunsches eines Fahrers, wie zum Beispiel ein Bremspedal, und/oder einem Assistenzsystem zum automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges gekoppelt ist, wobei das Bremssystem ausgebildet ist, eine Haftreibung zwischen einer Fahrbahnoberfläche des Fahrzeuges und Fahrzeugreifen anhand erfasster Signale der Radsensoren zu erfassen und an den Antriebsstrang des Fahrzeuges zu übermitteln. Des Weiteren ist der Antriebsstrang des Fahrzeuges ausgebildet, einen Zeitpunkt und eine Antriebsleistung zum Erreichen eines vorgegebenen Beschleunigungswertes in Abhängigkeit der Haftreibung und dem Bremsmoment der betätigten Betriebsbremse zu ermitteln und das Fahrzeug in Fahrtrichtung zu beschleunigen.In one embodiment of the device, it has an environmental sensor system that continuously records signals and a processing unit connected to the environmental sensor system, which processes the signals and uses the signals to detect the impending rear impact of the vehicle. In addition, the device comprises the braking system, which is coupled to wheel sensors and a device for detecting a braking signal, in particular for detecting a driver's braking request, such as a brake pedal, and/or an assistance system for automated driving of the vehicle, wherein the braking system is designed to detect static friction between a road surface of the vehicle and vehicle tires based on signals detected by the wheel sensors and to transmit them to the drive train of the vehicle. Furthermore, the drive train of the vehicle is designed to determine a time and a drive power for reaching a predetermined acceleration value depending on the static friction and the braking torque of the actuated service brake and to accelerate the vehicle in the direction of travel.

In einer weiteren Ausführung detektiert die Umgebungssensorik den für die Beschleunigung und Verzögerung erforderlichen Freiraum vor dem Fahrzeug. Vorteilhafterweise kann mit der Feststellung eines Freiraums vor dem Fahrzeug bei einer Beschleunigung zur Verminderung der Folgen eines Heckaufpralls eine weitere Gefährdung der Insassen durch einen Frontaufprall vermieden werden.In another embodiment, the environmental sensors detect the space in front of the vehicle required for acceleration and deceleration. By detecting the space in front of the vehicle during acceleration, it is advantageous to avoid further endangering the occupants in the event of a frontal impact in order to reduce the consequences of a rear-end collision.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführung detektiert die Radsensoren die Radstellung der lenkenden Räder. Vorteilhafterweise kann damit bei eingeschlagenen Rädern bei der Beschleunigung des Fahrzeugs ein Lenken auf eine Nebenspur oder neben die Fahrspur vermieden werden, wodurch eine weitere Gefährdung der Insassen vermieden werden kann.In an alternative or additional version, the wheel sensors detect the wheel position of the steering wheels. Advantageously, this can prevent the vehicle from steering into an adjacent lane or off the lane when accelerating when the wheels are turned, thus preventing further danger to the occupants.

Mittels der Vorrichtung ist es möglich, das Verfahren ohne großen Zeitverlust umzusetzen, so dass eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem nachfolgenden Fahrzeug verringert werden kann. Insbesondere ist es somit möglich, die Schwere der Auswirkungen auf Fahrzeuginsassen bei einem Heckaufprall des Fahrzeuges durch das nachfolgende Fahrzeug zu verringern, ohne dass es erforderlich ist, die Betriebsbremse zu lösen und anschließend erneut zu betätigen.By means of the device, it is possible to implement the method without a great loss of time, so that a relative speed between the vehicle and the following vehicle can be reduced. In particular, it is thus possible to reduce the severity of the effects on vehicle occupants in the event of a rear-end collision of the vehicle with the following vehicle, without it being necessary to release the service brake and then apply it again.

Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung, wobei das Fahrzeug bei einem erfassten, dem Fahrzeug bevorstehenden Heckaufprall in Fahrtrichtung beschleunigt wird, ohne dass die betätigte Betriebsbremse gelöst wird.Furthermore, the invention relates to a vehicle with such a device, wherein the vehicle is accelerated in the direction of travel in the event of a detected imminent rear-end collision without the actuated service brake being released.

Ein solches Fahrzeug beschleunigt bei einem erfassten, dem Fahrzeug bevorstehenden Heckaufprall automatisch in Fahrtrichtung, ohne dass die durch einen Fahrer oder mittels eines Assistenzsystems angeforderte Betriebsbremse gelöst und wieder aktuiert werden muss.If an imminent rear-end collision is detected, such a vehicle automatically accelerates in the direction of travel without the service brake requested by a driver or by an assistance system having to be released and re-activated.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing.

Dabei zeigt die:

1 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeuges.

The following shows:

1 schematically shows a device for carrying out a method for operating an occupant protection system of a vehicle.

Die einzige Figur zeigt beispielhaft und stark vereinfacht ein Fahrzeug 1 mit einer Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb eines Insassenschutzsystems des Fahrzeuges 1. Das Fahrzeug 1 kann beispielsweise als ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug ausgebildet sein und weist dementsprechend eine elektrische Antriebseinheit auf. Selbstverständlich kann das Fahrzeug 1 lediglich einen Verbrennungsmotor als Antriebseinheit aufweisen.The single figure shows, by way of example and in a highly simplified manner, a vehicle 1 with a device for carrying out a method for operating an occupant protection system of the vehicle 1. The vehicle 1 can be designed, for example, as an electric vehicle, a hybrid vehicle or a vehicle powered by fuel cells and accordingly has an electric drive unit. Of course, the vehicle 1 can only have an internal combustion engine as a drive unit.

Die Vorrichtung weist eine Umgebungssensorik 2 mit einer Anzahl von im und/oder am Fahrzeug 1, insbesondere front- und heckseitig, angeordneten Sensoren auf. Dabei können die Sensoren radarbasiert, ultraschallbasiert, lidarbasiert, optisch etc. ausgeführt sein. Mittels der Umgebungssensorik 2 werden fortlaufend im Fahrbetrieb und im Stillstand des Fahrzeuges 1 Signale, beispielsweise auf Reflexionen R basierend, erfasst, anhand derer eine Umgebung des Fahrzeuges 1 und sich in dieser befindende Objekte detektiert werden. Hierzu werden die erfassten Signale, insbesondere in Form von Objektdaten O, einer Verarbeitungseinheit 3 zugeführt.The device has an environmental sensor system 2 with a number of sensors arranged in and/or on the vehicle 1, in particular at the front and rear. The sensors can be radar-based, ultrasound-based, lidar-based, optical, etc. Using the environmental sensor system 2, signals, for example based on reflections R, are continuously recorded while the vehicle 1 is driving and at a standstill, on the basis of which the surroundings of the vehicle 1 and objects located therein are detected. For this purpose, the recorded signals, in particular in the form of object data O, are fed to a processing unit 3.

So wird ein dem Fahrzeug 1 nicht näher dargestelltes nachfolgendes Fahrzeug erfasst, wobei anhand eines erfassten Abstandes zwischen dem Fahrzeug 1 und dem nachfolgenden Fahrzeug, insbesondere anhand eines sich verringernden Abstandes, ermittelt, dass dem Fahrzeug 1 ein Heckaufprall durch das nachfolgende Fahrzeug bevorsteht.Thus, a vehicle following vehicle 1, not shown in detail, is detected, and based on a detected distance between vehicle 1 and the following vehicle, in particular based on a decreasing distance, it is determined that vehicle 1 is about to be rear-end impacted by the following vehicle.

Aufgrund des dem Fahrzeug 1 bevorstehenden Heckaufpralles wird mittels der Verarbeitungseinheit 3 eine Anforderung A zur Ausführung einer im Folgenden beschriebenen Funktion an einen Antriebsstrang 4 des Fahrzeuges 1 übermittelt.Due to the impending rear-end collision of the vehicle 1, a request A for executing a function described below is transmitted to a drive train 4 of the vehicle 1 by means of the processing unit 3.

Der Antriebsstrang 4 ist mit einem Bremssystem 5 und somit auch mit einer Betriebsbremse des Fahrzeuges 1 gekoppelt. An das Bremssystem 5, insbesondere an die Betriebsbremse, wird durch eine von einem Fahrer des Fahrzeuges 1 durchgeführte Betätigung einer Vorrichtung zur Feststellung eines Bremswunsches, beispielsweise eines Bremspedals 6, und/oder durch ein Assistenzsystem 7, insbesondere zum automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1, eine Verzögerungsanforderung V an das Bremssystem 5 gestellt.The drive train 4 is coupled to a braking system 5 and thus also to a service brake of the vehicle 1. A deceleration request V is made to the braking system 5, in particular to the service brake, by an actuation by a driver of the vehicle 1 of a device for determining a braking request, for example a brake pedal 6, and/or by an assistance system 7, in particular for the automated driving operation of the vehicle 1.

Darüber hinaus ist eine Anzahl von Radsensoren 8 des Fahrzeuges 1 mit dem Bremssystem 5 verbunden. Die Radsensoren 8 senden während des Fahrbetriebes Signale, insbesondere eine jeweilige Radgeschwindigkeit G, an das Bremssystem 5. Befindet sich das Fahrzeug 1 im Stillstand, beträgt die jeweilige Radgeschwindigkeit G Null. Des Weiteren können die Radsensoren 8 eine Stellung der lenkenden Räder erfassen, so dass insbesondere ein Einschlag der lenkenden Räder und/oder eine Stellung der lenkenden Räder in Fahrtrichtung festgestellt werden kann.In addition, a number of wheel sensors 8 of the vehicle 1 are connected to the braking system 5. The wheel sensors 8 send signals, in particular a respective wheel speed G, to the braking system 5 during driving. If the vehicle 1 is at a standstill, the respective wheel speed G is zero. Furthermore, the wheel sensors 8 can detect a position of the steering wheels, so that in particular a turning angle of the steering wheels and/or a position of the steering wheels in the direction of travel can be determined.

Weiterhin wird anhand der ermittelten Radgeschwindigkeiten G, insbesondere mittels des Bremssystems 5, eine Haftreibung H zwischen Fahrzeugreifen und einer Fahrbahnoberfläche des Fahrzeuges 1 bestimmt.Furthermore, based on the determined wheel speeds G, in particular by means of the braking system 5, a static friction H between vehicle tires and a road surface of the vehicle 1 is determined.

Wie oben beschrieben, wird anhand der erfassten Signale der Umgebungssensorik 2 ermittelt, dass dem Fahrzeug 1 ein Heckaufprall durch das nachfolgende Fahrzeug bevorsteht.As described above, the signals detected by the environmental sensors 2 are used to determine that the vehicle 1 is about to be hit from behind by the following vehicle.

Das Bremssystem 5 übermittelt an den Antriebsstrang 4 des Fahrzeuges 1 eine Stillstandsinformation S, mittels welcher weitestgehend sichergestellt ist, dass sich das Fahrzeug 1 im Stillstand befindet. Zudem werden ein Bremsmoment B, welches durch die betätigte Betriebsbremse wirkt, und die ermittelte Haftreibung H zwischen Fahrbahnoberfläche und Fahrzeugreifen, oder mit anderen Worten, Informationen über das wirkenden Bremsmoment B und die ermittelte Haftreibung H, an das Bremssystem 5 übermittelt. Dabei wird eine zur Beschleunigung des Fahrzeuges 1 erforderliche Antriebsleistung L in Abhängigkeit eines aus der Betätigung der Betriebsbremse resultierenden Bremsmomentes B gewählt.The braking system 5 transmits standstill information S to the drive train 4 of the vehicle 1, by means of which it is largely ensured that the vehicle 1 is at a standstill. In addition, a braking torque B, which acts due to the actuated service brake, and the determined static friction H between the road surface and the vehicle tires, or in other words, information about the effective braking torque B and the determined static friction H, are transmitted to the braking system 5. In this case, a drive power L required to accelerate the vehicle 1 is selected depending on a braking torque B resulting from the actuation of the service brake.

In Abhängigkeit einer aus dem Bremsmoment B wirkenden Bremskraft und der Haftreibung H wird ein Beschleunigungswert ermittelt. Die Verarbeitungseinheit 3 ist ausgebildet, den Aufprallzeitpunkt der Heckkollision zu ermitteln. Der Antriebsstrang 4 des Fahrzeuges 1 ist ausgebildet, einen Zeitpunkt und die erforderliche Antriebsleistung L zum Erreichen des vorgegebenen Beschleunigungswertes in Abhängigkeit der Haftreibung H und dem Bremsmoment B der betätigten Betriebsbremse zu ermitteln. Das Fahrzeug 1 wird dann mit der Antriebsleistung L in Fahrtrichtung beschleunigt, um den Beschleunigungswert zu erreichen. Zudem wird ein Zeitpunkt ermittelt, zu welchem das Fahrzeug 1 in Fahrtrichtung und ohne Lösen der Betriebsbremse durch Ansteuerung des Antriebsstranges 4 beschleunigt wird, um die maximale Beschleunigung zum Zeitpunkt der Heckkollision zu erreichen und somit die Schwere des Heckaufpralles auf die Fahrzeuginsassen zu vermindern.An acceleration value is determined as a function of a braking force acting from the braking torque B and the static friction H. The processing unit 3 is designed to determine the time of impact of the rear-end collision. The drive train 4 of the vehicle 1 is designed to determine a time and the required drive power L to reach the predetermined acceleration value as a function of the static friction H and the braking torque B of the actuated service brake. The vehicle 1 is then accelerated in the direction of travel with the drive power L in order to reach the acceleration value. In addition, a time is determined at which the vehicle 1 is accelerated in the direction of travel and without releasing the service brake by controlling the drive train 4 in order to achieve the maximum acceleration at the time of the rear-end collision and thus reduce the severity of the rear-end impact on the vehicle occupants.

Durch die Beschleunigung des Fahrzeuges 1, welche unmittelbar vor Eintritt des Heckaufpralles eingeleitet wird, wird der Kopf des Fahrers und weiterer Insassen des Fahrzeuges 1 an die jeweilige Kopfstütze gedrückt, wodurch Folgen des Heckaufpralles in Bezug auf eine Torsion der Halswirbelsäule des jeweiligen Insassen abgeschwächt werden können und eine Bewegung in Richtung eines Airbags prädiziert werden kann.Due to the acceleration of the vehicle 1, which is initiated immediately before the rear impact occurs, the head of the driver and other occupants of the vehicle 1 is pressed against the respective headrest, whereby the consequences of the rear impact in relation to a torsion of the cervical spine of the respective occupant can be mitigated and a movement in the direction of an airbag can be predicted.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Fahrzeugvehicle
22: UmgebungssensorikEnvironmental sensors
33: VerarbeitungseinheitProcessing unit
44: AntriebsstrangDrivetrain
55: BremssystemBraking system
66: BremspedalBrake pedal
77: AssistenzsystemAssistance system
88: Radsensor Wheel sensor
AA: AnforderungRequirement
BB: BremsmomentBraking torque
GG: RadgeschwindigkeitWheel speed
HH: HaftreibungStatic friction
LL: AntriebsleistungDrive power
OO: ObjektdatenObject data
RR: Reflexionreflection
SS: StillstandsinformationDowntime information
VV: VerzögerungsanforderungDelay request

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004062497 B4 [0002]

Claims

Method for operating an occupant protection system of a vehicle (1) in the event of an impending rear-end collision by a following vehicle, wherein the vehicle (1) is accelerated in the direction of travel before the occurrence of a detected imminent rear-end collision with the vehicle (1), characterized in that the vehicle (1) is accelerated in the direction of travel without an actuated service brake of the vehicle (1) being released.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that, based on the impending rear impact of the vehicle (1) detected on the vehicle side, a system-side request (A) for accelerating the vehicle (1) is transmitted directly to a drive train (4) of the vehicle (1).

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that a drive power (L) required for accelerating the vehicle (1) is selected at least as a function of a braking torque (B) resulting from the actuation of the service brake.

Procedure according to Claim 3 , characterized in that the resulting braking torque (B) is automatically transmitted from a braking system (5) of the vehicle (1) to a drive train (4) of the vehicle (1) and the drive power (L) required to accelerate the vehicle (1) is selected by the drive train (4).

Procedure according to Claim 3 , characterized in that the resulting braking torque (B) is processed by a braking system (5) and the drive power (L) required to accelerate the vehicle (1) is selected by the braking system (5) and the selected drive power (L) is transmitted by the braking system (5) to the drive train (4).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a static friction (H) is automatically transmitted from a braking system (5) of the vehicle (1) to a drive train (4) of the vehicle (1) and a point in time and an acceleration value are determined as a function of a static friction (H) between a road surface and vehicle tires of the vehicle (1).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle (1) is accelerated by a predetermined distance in the direction of travel.

Device for carrying out the method according to one of the preceding claims with an occupant protection system which is designed to - accelerate the vehicle (1) in the direction of travel before the occurrence of a detected imminent rear-end impact on the vehicle (1) and - accelerate the vehicle (1) in the direction of travel without releasing the actuated service brake.

Device according to Claim 7 , characterized in that the vehicle (1) has at least one electric drive unit.

Device according to Claim 7 or 8 , characterized by - an environmental sensor system (2) which continuously records signals, - a processing unit (3) connected to the environmental sensor system (2), which processes the signals and uses the signals to detect the impending rear impact of the vehicle (1), - the braking system (5) which is coupled to wheel sensors (8) and a brake pedal (6) and/or an assistance system (7) for the automated driving of the vehicle (1), wherein the braking system (5) is designed to record a static friction (H) between a road surface and vehicle tires of the vehicle (1) based on signals recorded by the wheel sensors (8) and to transmit them to the drive train (4) of the vehicle (1), and - the drive train (4) of the vehicle (1) is designed to determine a point in time and a drive power (L) for reaching a predetermined acceleration value depending on the static friction (H) and the braking torque (B) of the actuated service brake and to accelerate the vehicle (1) in the direction of travel.

Vehicle (1) with a device according to one of the Claims 8 until 10 .