DE10235160A1 - Device for monitoring vehicle control has arrangement for monitoring vehicle movement and control and at least one further parameter; processor influences control element depending on sensing signal - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Endung geht aus von einer Vorrichtung zur Überwachung der Steuerung eines Fahrzeugs mittels wenigstens eines Steuerelements nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.The ending is based on a monitoring device the control of a vehicle by means of at least one control element according to the genus of the independent Claim.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung der Steuerung eines Fahrzeugs mittels wenigstens eines Steuerelements hat den Vorteil, dass eine fehlerhafte Betätigung des Steuerelements durch einen Fahrer durch Unaufmerksamkeit oder Schreck unterdrückt wird, um so einen Unfall zu verhindern. Dieser Schreck kann beispielsweise durch das Auslösen von Rückhaltemitteln verursacht werden, insbesondere reversible Rückhaltemittel, wie ein reversibler Gurtstraffer, kommen hier zum Tragen. Dafür beobachtet die erfindungsgemäße Vorrichtung mittels einer geeigneten Sensorik nicht nur die Betätigung des Steuerelements durch den Fahrer, sondern auch die Bewegung des Fahrzeugs und wenigstens einen weiteren Parameter, also beispielsweise ob der Fahrer abgelenkt ist oder nicht aufmerksam ist. Damit schafft die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Fahrerunterstützung, die unnötige Unfälle verhindern hilft. Bei Kraftfahrzeugen und einem Lenkrad als Steuerelement wird hier insbesondere durch das eingeführte steer-bywire eine solche Funktion ermöglicht.The monitoring device according to the invention the control of a vehicle by means of at least one control element has the advantage that the control element is operated incorrectly a driver is suppressed by inattentiveness or fright to prevent such an accident. This fright can be, for example by triggering of restraint devices caused, especially reversible restraint, such as a reversible Belt tensioners come into play here. For this, the device according to the invention observes by means of suitable sensors not only the actuation of the Control by the driver, but also the movement of the vehicle and at least one further parameter, for example whether the driver is distracted or not paying attention. With that creates the device according to the invention driver support, the unnecessary Prevent accidents helps. In motor vehicles and a steering wheel as a control element here in particular through the introduced steer-bywire Function enables.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Vorrichtung zur Überwachung der Steuerung eines Fahrzeugs mittels wenigstens eines Steuerelements möglich.Through the measures listed in the dependent claims and further developments are advantageous improvements in the independent claim specified device for monitoring the control of a vehicle by means of at least one control element possible.
Besonders vorteilhaft ist, dass der weitere Parameter, wie oben dargestellt, entweder angibt, ob die Rückhaltemittel – reversibel oder nicht reversibel – ausgelöst wurden oder ob der Fahrer abgelenkt ist bzw. nicht aufmerksam.It is particularly advantageous that the other parameters, as shown above, either indicate whether the Restraint device - reversible or not reversible - have been triggered or whether the driver is distracted or not paying attention.
Vorteilhafter Weise wird die Beeinflussung der Betätigung des wenigstens einen Steuerelements dadurch erreicht, dass eine plötzliche Steuerung unterdrückt wird und die zuvor eingestellte Steuerung beibehalten wird. Beeinflussung kann auch bedeuten, dass das Steuerelement bzw. Lenkrad freigegeben wird.The influencing of the activity of the at least one control element in that a sudden Control suppressed and the previously set control is retained. influencing can also mean that the control or steering wheel is released becomes.
Die Sensorik kann vorteilhafter Weise Videosensoren, Radarsensoren, Inertialsensoren wie Beschleunigungs- und Drehratensensoren, ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm), Mikrofon, eine Überwachung des Unterhaltungssystems, eine Innenraumkamera und Aufmerksamkeitsdetektoren aufweisen. Dabei sind die bildgebenden Sensoren sowohl für die Rundumsicht, als auch für die Innenraumsensierung geeignet.The sensor system can advantageously Video sensors, radar sensors, inertial sensors such as acceleration and rotation rate sensors, ESP (Electronic Stability Program), Microphone, a surveillance of the entertainment system, an indoor camera and attention detectors. The imaging sensors are for all-round vision as well for the Suitable for indoor sensing.
Das Steuerelement kann vorzugsweise als Lenkrad, als Joystick und/oder als Bremse ausgebildet sein.The control can preferably be designed as a steering wheel, as a joystick and / or as a brake.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are shown in the following Description closer explained.
Es zeigenShow it
Beschreibungdescription
Zukünftig werden bei Fahrzeugen auch reversible Gurtstraffer eingesetzt werden, um bereits vor Unfallbeginn die Gurtlose zu beseitigen oder den Gurt in gefährlichen Situationen anzuziehen, um dem Fahrer hierdurch ein Warnsignal zu geben. Ein möglicher bevorstehender Unfall kann mit Umfeldsensorik wie Radar oder Außenkamera detektiert werden, wobei gefährliche Fahrsituationen, wie beispielsweise eine schnelle Kurvenfahrt, mit Querbeschleunigungssensoren detektiert werden können.In the future, vehicles reversible belt tensioners can also be used to pre-start the accident to remove the belt slack or to tighten the belt in dangerous situations, to give the driver a warning signal. A possible one impending accident can with environment sensors such as radar or outdoor camera be detected, dangerous Driving situations, such as fast cornering, with Lateral acceleration sensors can be detected.
Wird ein reversibler Gurtstraffer
in einer ungünstigen
Situation aktiviert, kann der Fahrer erschrecken und dabei ungewollt
das Lenkrad verziehen. Handelt es sich dabei um eine Situation,
bei der das Lenkradverziehen die Ursache für einen nachfolgenden Crash
darstellt, so muss das Lenkradverziehen unbedingt vermieden werden.
Als mögliche
Situationen sind beispielsweise vorstellbar:
Ein Fahrzeug fährt auf
der Autobahn durch eine Baustelle, wobei die Fahrbahn zum Gegenverkehr
mit Barken, Betonplanken o.ä.
begrenzt ist. Als Sensoren zur Erkennung von Hindernissen oder entgegenkommenden
Fahrzeugen werden Radarsensoren eingesetzt. Durch die enge Vorbeifahrt
an der Baustellenbegrenzung werden Hindernisse in unmittelbarer
Nähe des
Fahrzeugs detektiert. Wird die Situation nicht eindeutig als Baustellendurchfahrt
erkannt, so kann dies eine Ansteuerung der reversiblen Gurtstraffer
zur Folge haben, da die Situation als kurz bevorstehender Crash
interpretiert wird. Ist der Fahrer in dieser Situation abgelenkt,
weil er sich beispielsweise nach vorne lehnt, um am Radio Einstellungen vorzunehmen,
oder nach hinten umdreht, weil ein Kleinkind auf dem Rücksitz schreit,
so kann ein unvermitteltes Anziehen des Gurtstraffers zu einem Verziehen
des Lenkrads führen.
Dem Fahrer soll bewusst aus Komfortgründen ein Nachvornelehnen oder
ein kurzes Umdrehen ermöglicht
werden. Das Verziehen des Lenkrads hat dabei erst einen Unfall zur
Folge. Ohne das Verziehen führte
das Anziehen des Gurtstraffers nicht zu einem Unfall.If a reversible seat belt pretensioner is activated in an unfavorable situation, the driver can be frightened and unintentionally distort the steering wheel. If this is a situation in which warping of the steering wheel is the cause of a subsequent crash, warping of the steering wheel must be avoided at all costs. Examples of possible situations are:
A vehicle travels on a highway through a construction site, the lane facing oncoming traffic with barks, concrete planks or the like. is limited. Radar sensors are used as sensors to detect obstacles or oncoming vehicles. The narrow passage past the construction site boundary detects obstacles in the immediate vicinity of the vehicle. If the situation is not clearly identified as a passage through the construction site, this can result in the reversible belt tensioners being triggered, since the situation is interpreted as a imminent crash. If the driver is distracted in this situation, for example because he is leaning forward to make adjustments to the radio, or is turning backwards because a toddler is screaming in the back seat, suddenly tightening the belt tensioner can cause the steering wheel to twist. For comfort reasons, the driver should deliberately lean forward or turn around briefly. The warping of the steering wheel only has an accident result. Without the warping, tightening the belt tensioner did not lead to an accident.
Auch bei einer schnellen Kurvendurchfahrt, bei der der Fahrer abgelenkt wird, ist ein Verziehen des Lenkrads denkbar, wenn aufgrund der schnellen Durchfahrt der reversible Gurtstraffer anzieht. Dies gilt natürlich auch für pyrotechnisch gezündete Rückhaltemittel, da auch sie zu einem Schreck beim Fahrer führen können. Neben der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Kraftfahrzeugen ist dies auch bei anderen Fahrzeugen möglich.Even with a fast curve, at if the driver is distracted, warping of the steering wheel is conceivable, if, due to the rapid passage, the reversible belt tensioner attracts. Of course this applies also for pyrotechnically ignited Retaining means because they too can frighten the driver. In addition to using the device according to the invention in motor vehicles this is also possible with other vehicles.
Es wird nun eine Vorrichtung zur Überwachung der Steuerung eines Fahrzeugs mittels wenigstens eines Steuerelements vorgeschlagen, die ein solches Verziehen, insbesondere eines Lenkrads, aktiv, beispielsweise mit Hilfe von steer-by-wire unterdrückt. Wird aufgrund der Ansteuerung eines Rückhaltemittels das Lenkrad verzogen, so werden durch die Unterdrückung der Übertragung des Lenkradwinkels vom Lenkrad auf die Räder durch die Funktion steer-by-wire, wie in oben beschriebenen Situationen Unfälle verhindert. Misuse-Fälle, das sind Fälle, in denen der Gurtstraffer angesteuert wird, ohne dass dieser hätte angesteuert werden sollen, zum Beispiel bei dem oben dargestellten Beispiel der Baustellendurchfahrt, führt damit nicht zu Crashes. Bei den benötigten Messgrößen im nachfolgend beschriebenen System handelt es sich um Größen, die meist ohnehin im Fahrzeug vorhanden sind, oder zukünftig eingesetzt werden. Auch das Subsystem steer-by-wire wird in Zukunft weit verbreitet sein. Zusätzlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung modular aufgebaut. Weitere Sensoren, die zur Ansteuerung reversibler Rückhaltemittel verwendet werden können oder weitere Sensoren, die zur Detektion der Aufmerksamkeit des Fahrers dienen, können einfach hinzugenommen werden. Eine Integration von Sensoren, die erst zu einem späteren Zeitpunkt einsetzbar werden, ist somit möglich.There will now be a monitoring device the control of a vehicle by means of at least one control element proposed such a warping, in particular a steering wheel, actively suppressed, for example with the help of steer-by-wire. Becomes due to the activation of a restraint the steering wheel warped, by suppressing the transmission the steering wheel angle from the steering wheel to the wheels through the steer-by-wire function, prevents accidents as in the situations described above. Misuse cases are Cases, in which the belt tensioner is activated without it being activated should be, for example in the example shown above the passage through the construction site not crashes. With the required measurement variables in the following System described are sizes that are mostly in the vehicle anyway exist, or in the future be used. The steer-by-wire subsystem will also become available in the future be widespread. additionally is the device according to the invention modular. Additional sensors for controlling reversible Retention means can be used or other sensors used to detect the attention of the Can serve the driver just be added. An integration of sensors that only to a later one It is therefore possible to use the time.
Zu der Vorrichtung zu Vermeidung von Unfällen, wie in den oben beschriebenen Situationen, gehören im Wesentlichen zwei Subsysteme. Ein Subsystem, das die reversiblen Rückhaltemittel, oder auch andere Rückhaltemittel, in unmittelbar bevorstehenden Crashsituationen oder in gefälulichen Fahrsituationen, bei denen das Aktivieren des reversiblen Rückhaltemittels als Warnfunktion für den Fahrer dient, ansteuert. Dieses Subsystem umfasst Sensoren, deren Signale zur Ansteuerung von reversiblen Rückhaltemitteln verwendet werden, eine Auswerteeinheit für das reversible Rückhaltemittel, ein Ansteuerungsteil für die Aktuatorik und die Aktuatorik als das reversible Rückhaltemittel selbst. Das zweite Subsystem detektiert die Aufmerksamkeit des Fahrers und erkennt ein ungewolltes Lenkradverziehen. Dieses Subsystem kann mit Messgrößen zur Erkennung der Beeinträchtigung der Aufmerksamkeit des Fahrers beliebig erweitert werden. Bei Schleudersituationen muss dem Fahrer die Möglichkeit des Gegenlenkens erhalten bleiben. Sobald das erste Subsystem die Entscheidung für ein Ansteuern eines reversiblen Rückhaltemittels trifft, wird im zweiten Subsystem ermittelt, ob der Fahrer abgelenkt sein kann.To avoid the device of accidents, As in the situations described above, there are essentially two subsystems. A subsystem that contains the reversible restraint, or others Retaining means in imminent crash situations or in dangerous driving situations, where the activation of the reversible restraint as a warning function for the Driver serves, controls. This subsystem includes sensors whose Signals are used to control reversible restraint devices, an evaluation unit for the reversible restraint, a control part for the actuator system and the actuator system as the reversible restraint itself. The second subsystem detects the driver's attention and detects an unwanted steering wheel distortion. This subsystem can with measurands for Detection of impairment the driver's attention can be expanded as required. In skidding situations must give the driver the opportunity of countersteering are maintained. As soon as the first subsystem Decision for activates a reversible restraining device the second subsystem determines whether the driver can be distracted.
Ist der Fahrer abgelenkt und kommt es zu einer plötzlichen abrupten Lenkbewegung, die viel stärker als eine Lenkbewegung für normale Kurvenfahrten ist, dann wird die Übertragung der Lenkbewegung am Lenkrad auf die Räder unterdrückt. Dies ist nur bei Fahrzeugen möglich, die nicht mit der herkömmlichen Lenksäule, sondern mit steer by wire ausgerüstet sind. Bei der Entscheidung, ob es sich bei der Lenkbewegung um ein ungewolltes Verziehen des Lenkrads handelt, wird die Veränderung des Lenkwinkels über der Zeit und die Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs berücksichtigt. Bei normalen Kurvenfahrten hängt der Lenkwinkel von der Eigengeschwindigkeit ab. Je niedriger die Eigengeschwindigkeit, desto größer darf der Lenkwinkel sein. Ist die Veränderung des Lenkwinkels über der Zeit groß und der absolute Lenkwinkel größer, als bei der gegebenen Eigengeschwindigkeit wie für normale Kurvenfahrten üblich, so handelt es sich um ein Verziehen des Lenkrades.Is the driver distracted and comes it to a sudden abrupt steering movement that is much stronger than a steering movement for normal Is cornering, then the transfer of steering motion on the steering wheel on the wheels suppressed. This is only possible for vehicles the not with the conventional steering column, but equipped with steer by wire are. When deciding whether the steering movement is a unintentional distortion of the steering wheel, the change the steering angle over the time and the vehicle's own speed. Hangs during normal cornering the steering angle from the own speed. The lower the Airspeed, the greater may be the steering angle. Is the change the steering angle over of time great and that absolute steering angle greater than at the given own speed as usual for normal cornering, so it is a warping of the steering wheel.
Wird das reversible Rückhaltemittel aufgrund eines bevorstehenden Crashes aktiviert, so hängt die Zeit, um die das Rückhaltemittel vor dem zu erwartenden Crash angesteuert werden muss, von der Aktivierungszeit des Rückhaltemittels selbst und der Relativgeschwindigkeit zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Crashpartner ab. Je größer diese Zeit ist, desto stärker wirkt sich ein Verziehen des Lenkrades aus. Je größer diese Zeit ist, desto eher können außer der Unterdrückung des Lenkwunsches weitere Sicherheitsmaßnahmen, wie beispielsweise über das Motorsteuergerät Gas weg nehmen, insbesondere bei schnellen Kurvenfahrten, oder über das ABS-Steuergerät eine sanfte Bremsung einleiten, umgesetzt werden.Becomes the reversible restraint activated due to an impending crash, the time depends around which the restraint must be controlled before the expected crash, from the activation time of the restraint itself and the relative speed between your own vehicle and the crash partner. The bigger this Time is the stronger distortion of the steering wheel affects. The bigger this Time is, the sooner you can save suppression of the steering request further safety measures, such as, for example, using the gas engine control unit take a gentle turn, especially when cornering fast, or using the ABS control unit Initiate braking, be implemented.
Es ist möglich, dass die Sensoren über einen Bus
der zeitgesteuert ist, mit der Auswerteeinheit
Die Auswerteeinheit
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120915 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |