DE10306136B4

DE10306136B4 - Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10306136B4
Application number: DE2003106136
Authority: DE
Inventors: Karl Friedrich Reuter
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2023-02-15
Also published as: DE10306136A1

Abstract

Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Warnblinkschalter (1) zur Aktivierung und Deaktivierung einer Warnblinkanlage und zumindest einem Steuergerät (2, 3, 4), das über einen Kabelbaum oder Fahrzeug-Bus (5) mit dem Warnblinkschalter (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Warnblinkschalter (1) bei seiner Betätigung zur Aktivierung der Warnblinkanlage das als Getriebe-Steuergerät (4) ausgebildete Steuergerät (2, 3, 4) derart beaufschlagt, dass es in einen sicheren Steuerungszustand (S) versetzt wird, in dem das Kraftfahrzeug ohne aktives Eingreifen des Fahrers allein durch einen Beifahrer zu kontrollieren ist, wobei das Getriebe-Steuergerät (4) bei einer Beaufschlagung des Warnblinkschalters (1) zur Aktivierung der Warnblinkanlage ein kontrolliertes Herunterschalten des Getriebes zum Abbremsen des Kraftfahrzeuges auslöst.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Warnblinkschalter zur Aktivierung und Deaktivierung einer Warnblinkanlage und zumindest einem Steuergerät, das über einen Kabelbaum oder Fahrzeug-Bus mit dem Warnblinkschalter verbunden ist.
Aus der DE 195 11 388 C1 ist eine Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei der ein Warnblinkschalter zur Aktivierung und Deaktivierung einer Warnblinkanlage mit zumindest einem in dem Kraftfahrzeug vorhandenen Steuergerät verbunden ist. Das Steuergerät kann als eine Antischlupfregelung (ASR), ein Antiblockiersystem (ABS), eine elektronische Getriebesteuerung (EGS), eine Motorsteuerung (MS) oder ein Airbagsteuergerät (Airbag) ausgeführt sein. Der Warnblinkschalter wird geschlossen und setzt die Warnblinkanlage in Gang, wenn eines der damit gekoppelten Steuergeräte des Kraftfahrzeuges ausfällt bzw. einen Defekt aufweist. Dies setzt allerdings immer einen entsprechend aufmerksamen und handlungsfähigen Fahrer voraus, der die Aktivierung der Warnblinkanlage erkennt und angemessene Maßnahmen ergreift, um das Kraftfahrzeug zum Stehen zu bringen.
Im Weiteren zeigt die DE 32 47 065 A1 eine Not-, Halt-Warn- und Sicherheitsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor, wobei durch ein vom Fahrzeugführer und Beifahrer gleichermaßen leicht erreichbares Not-Bedienungsgerät in Form eines elektrischen Mehrfachschalters bei dessen Notbedienung gleichzeitig alle für ein Abbremsen des Kraftfahrzeuges bis zum Stillstand sowie zur Warnung anderer Verkehrsteilnehmer und Kenntlichmachung eines Notzustandes notwendigen Funktionen ohne sonstige Pedal- oder Schalterbetätigung ausgelöst werden.
Ferner beschreibt die DE 101 26 224 A1 ein Verfahren zur Charakterisierung des Zustandes des Fahrers eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein Fahrer-Monitoring durchgeführt wird, wobei als Schlüsselparameter physiologische Zustandsgrößen des Fahrers als Kenngrößen erfasst werden, ein Vergleich der erfassten Daten mit gespeicherten Daten und/oder eine direkte Auswertung der erfassten Daten durchgeführt wird und in Abhängigkeit vom ermittelten Ergebnis auf Steuerungseinheiten des Kraftfahrzeugs eingewirkt wird, um geeignete Maßnahmen zur Einhaltung eines sicheren Zustands des Fahrers und/oder des Kraftfahrzeugs durchzuführen.
Es häufen sich Fälle, in denen nicht Defekte an den Kraftfahrzeugen, sondern gesundheitliche Probleme der Fahrer zu sicherheitskritischen Verkehrssituationen führen. Treten beim Fahrer während der Fahrt z. B. Herz-Kreislaufprobleme, wie ein Herzanfall, ein Schlaganfall oder auch einfach Schwindel, Ohnmacht auf, kann nur der Beifahrer versuchen, das Kraftfahrzeug unter seine Kontrolle zu bringen. Durch seine Position neben dem Fahrer, von diesem üblicherweise noch durch einen Schaltknüppel einer Getriebeschaltung und einen Handbremshebel getrennt, ist er aber oft nicht oder nicht schnell genug in der Lage, bei erkannter Gefahr in den Fahrzeugbetrieb einzugreifen. Insbesondere sind alle Bedienelemente auf der dem Beifahrer abgewandten linken Cockpitseite sowie das Gas- und Bremspedal schlecht von dem Beifahrer erreichbar. Dadurch geht viel Zeit verloren, wodurch das Unfallrisiko steigt. Auch das Abschalten der Zündung durch den Beifahrer ohne Betätigung der Lenkradsperre durch versehentliches Abziehen des Zündschlüssels ist in solch hektischen Momenten problematisch.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei Ausfall des Fahrers das Eingreifen des Beifahrers zur Kontrolle des Kraftfahrzeuges auf einfache Art und Weise unterstützt und das Risiko eines Unfalls erheblich mindert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist dabei, dass der Beifahrer trotz seiner ungünstigen Position hinsichtlich mancher – und möglicherweise entscheidender – Bedienelemente des Kraftfahrzeuges in seinem Eingreifen durch die Fahrzeugtechnik unterstützt wird. Diese kann er durch einfache Betätigung des für ihn leicht zu erreichenden Warnblinkschalters, der üblicherweise zwischen dem Fahrer und dem Beifahrer oder im relativ leicht erreichbaren Lenkradbereich angeordnet ist, in einen sicheren Steuerzustand versetzen. Unter dem Begriff „sicherer Steuerungszustand" wird hier der Zustand des bzw. der Steuergeräte verstanden, in dem ein kontrolliertes Ab bremsen des Kraftfahrzeuges ohne das Eingreifen des Fahrers selbsttätig eingeleitet wird, um einen Unfall zu vermeiden. Der Warnblinkschalter kann über einen herkömmlichen Kabelbaum oder über einen Fahrzeug-BUS (CAN, LIN) mit dem oder den relevanten Steuergeräten derart verbunden sein, wie es im Zuge der Break-by-Wire/Drive-by-Wire-Technologie mehr und mehr Verbreitung findet.
Das in dieses Konzept einzubindende Steuergerät ist als ein Getriebe-Steuergerät ausgebildet, das bei einem fehlenden aktiven Zugriff durch den Fahrer einen sicheren Verkehrszustand des Kraftfahrzeuges entstehen lässt. Das Getriebe-Steuergerät löst bei einer Beaufschlagung des Warnblinkschalters zur Aktivierung der Warnblinkanlage ein kontrolliertes Herunterschalten des Getriebes zum Abbremsen des Kraftfahrzeuges aus, was in Verbindung oder in Abstimmung mit dem Motor-Steuergerät oder dem Bremsen-Steuergerät geschehen kann. In Verbindung mit dem Getriebe-Steuergerät ist auch ein Motor-Steuergerät oder ein Bremsen-Steuergerät geeignet, ein Kraftfahrzeug kontrolliert zum Stehen zu bringen, wobei der Beifahrer lediglich die Fahrzeuglenkung unter seine Kontrolle bringen muss. Insbesondere entfällt ein Eingriff des Beifahrers in die Zündanlage mit der Gefahr eines Einrastens der Lenkradsperre.
Vorzugsweise ist wenigstens eines der Steuergeräte Teil eines automatischen Geschwindigkeitsreglers und die Betätigung des Warnblinkschalters zur Aktivierung der Warnblinkanlage schaltet dessen Geschwindigkeitsregelfunktion aus. Viele Kraftfahrzeuge werden bereits mit automatischen Geschwindigkeitsreglern ausgerüstet. Gerade das Abschalten des automatischen Geschwindigkeitsreglers gestaltet sich in vielen Fällen jedoch als schwierig, da oft der Betätigungsschalter auf der dem Beifahrer abgewandten Seite liegt. Durch die elektronische Kopplung des Warnblinkschalters über eines der Steuergeräte oder auch direkt mit dem automatischen Geschwindigkeitsregler wird dieser in einen sicheren Steuerzustand, nämlich den normalen Betriebszustand versetzt, in dem z. B. die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges mittels eines Gaspedals geregelt wird. Es entsteht ein erheblicher Sicherheitsvorteil, da der Beifahrer bei einem Ausfall des Fahrers sehr leicht in der Lage ist, durch Betätigen des Warnblinkers zum Einschalten der Warnblinkanlage den automatischen Geschwindigkeitsregler auszuschalten, womit gleichzeitig auch die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges verringert wird. Der Beifahrer gewinnt dadurch Zeit die Fahrzeuglenkung zu kontrollieren und möglicherweise auch die Zündung gezielt auszuschalten ohne durch Abziehen des Zündschlüssels ein Einrasten der Lenkradsperre zu verursachen.
Zweckmäßigerweise löst das Motor-Steuergerät beim Schließen des Warnblinkschalters zur Aktivierung der Warnblinkanlage ein kontrolliertes Herunterfahren der Motordrehzahl zum Abbremsen des Kraftfahrzeuges aus. Am einfachsten geschieht dies durch Leerlaufschaltung der Gaszufuhr. Dadurch wird das Kraftfahrzeug auch ohne aktives Eingreifen des Fahrers zum Stillstand gebracht, wobei der Beifahrer die Fahrzeuglenkung betätigt. Das Herunterfahren der Drehzahl kann dabei auch in einem sofortigen Abstellen der Brennstoffzufuhr (Ausschalten des Motors) oder einem kontinuierlichen Herunterfahren der Drehzahl, abhängig von der Ausgangsgeschwindigkeit bestehen. So wird auf Autobahnfahrten mit sehr hohen Geschwindigkeiten ein rasches Abbremsen trotz Einschalten der Warnblinkanlage zu vermeiden sein, um nicht gerade dadurch einen (Auffahr-)Unfall auszulösen.
Bevorzugt bewirkt das Bremsen-Steuergerät bei einer Betätigung des Warnblinkschalters zur Aktivierung der Warnblinkanlage ein kontrolliertes Abbremsen des Kraftfahrzeuges. Auch dadurch – und z. B. in Verbindung mit dem Motor-Steuergerät – wird das Kraftfahrzeug ohne aktives Eingreifen des Fahrers zum Stillstand gebracht, wobei der Beifahrer die Fahrzeuglenkung betätigt. Eine derartige Steuerung der Bremsen ist die schnellste Art, ein Kraftfahrzeug zum Stehen zu bringen. Gleichzeitig kann durch ein Antiblockiersystem (ABS) gewährleistet sein, dass bei regennasser oder glatter Fahrbahn keine weiteren Unfallrisiken entstehen.
Zweckmäßigerweise versetzt eine Betätigung des Warnblinkschalters zur Deaktivierung der Warnblinkanlage oder der Stillstand des Kraftfahrzeuges die Steuergeräte in den ursprünglichen normalen Steuerungszustand zurück.
Von Vorteil ist es, wenn die Beaufschlagung des Warnblinkschalters zur Aktivierung der Warnblinkanlage die Deaktivierung einer Funktion wenigstens eines der zur ständigen Kontrolle des Fahrzeugs notwendigen Bedienelemente, ausgenommen der Fahrzeuglenkung, bewirkt. Auf diese Weise kann dem Fahrer, der beispielsweise die Verkehrssituation auf Grund von Wahrnehmungsstörungen nicht mehr realistisch einschätzt, dennoch aber versucht, das Fahrzeug zu kontrollieren, der Zugriff auf wesentliche Funktionen ausgenommen der Fahrzeuglenkung entzogen werden. Diese Funktionen werden beim Schließen des Warnblinkschalters wie beschrieben durch die Steuergeräte übernommen, welche in einen sicheren Steuerungszustand versetzt sind. Der Entzug des Zugriffs auf wesentliche Funktionen ist besonders in Verbindung mit zusätzlichen Fahrerassistenzsystemen, wie beispielsweise einer Überwachungseinrichtung zur Einhaltung eines Mindestabstandes zu einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug von Vorteil, da die Fahrerassistenzsysteme die Einschätzung der Verkehrssituation aufgrund einer Kraftfahrzeugaußenraumüberwachung und die Steuerung der Wesentlichen Funktionen des Kraftfahrzeuges in kritischen Situationen übernehmen können.
Bevorzugt ist das Bedienelement ein Gaspedal oder ein Betätigungsschalter eines automatischen Geschwindigkeitsreglers. Bei Letzterem ist damit das Erhöhen bzw. Herunterfahren der Geschwindigkeit über die Betätigung z. B. eines Hebels zur Geschwindigkeitsregelung oder ein plötzliches Beschleunigen durch die Betätigung eines Gaspedals ausgeschlossen.
Vorzugsweise bewirkt die Betätigung des Warnblinkschalters zur Deaktivierung der Warnblinkanlage oder der Stillstand des Kraftfahrzeuges eine Aktivierung der deaktivierten Funktion der Bedienelemente.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung in einem schematisch dargestellten Kraftfahrzeug, und
2 einen beispielhaften Geschwindigkeitsverlauf bei ein- bzw. ausgeschalteter Warnblinkanlage, was nicht von den Ansprüchen umfasst ist.
1 zeigt einen im mittleren Bereich eines Cockpits angeordneten Warnblinkschalter 1 zum Einschalten einer Warnblinkanlage und jeweils ein im Motorraum angeordnetes Motor-Steuergerät 2, Bremsen-Steuergerät 3 und Getriebe-Steuergerät 4 zum Betrieb des Kraftfahrzeuges. Die Steuergeräte 2, 3, 4 kommunizieren über einen Fahrzeug-Bus 5 untereinander und mit einem automatischen Geschwindigkeitsregler 6 sowie einem Gaspedal 7, einer Bremse 8 und einer Getriebeschaltung 9. Der Warnblinkschalter 1 steht über den gleichen Fahrzeug-Bus 5 mit dem automatischen Geschwindigkeitsregler 6 in Verbindung, dessen Betätigungsschalter 10 in Fahrtrichtung links neben einer Fahrzeuglenkung 11 angeordnet ist. Auch der Betätigungsschalter 10 des automatischen Geschwindigkeitsreglers 6 kommuniziert mit diesem über den Fahrzeug-Bus 5.
Bei Ausfall des Fahrers auf Grund gesundheitlicher Probleme ist es für den Beifahrer insbesondere schwierig, die das Motor-Steuergerät 2 kontrollierende automatische Geschwindigkeitsregelung 6 auszuschalten, da sich der Betätigungsschalter 10 auf der dem Beifahrer abgewandten Seite des Cockpits befindet. Der Beifahrer kann in diesem Fall den für ihn leicht zugänglichen Warnblink schalter 1 betätigen, wodurch nicht nur die Warnblinkanlage eingeschaltet wird und damit andere Verkehrsteilnehmer gewarnt werden, sondern gleichzeitig die Regelfunktion des automatischen Geschwindigkeitsreglers 6 ausgeschaltet wird. Damit wird das Motor-Steuergerät 2 in einen sicheren Steuerungszustand versetzt, in dem die Drehzahl kontrolliert auf Leerlaufdrehzahl heruntergefahren wird. Möglich ist es auch, die Gaszufuhr in diesem Fall völlig zu unterbinden oder die Zündung auszuschalten, womit eine – stärkere – Abbremsung eingeleitet wird. Dies wird durch eine entsprechende Steuerung des Bremsen-Steuergerätes 3 (kontrolliertes Abbremsen) und des Getriebe-Steuergerätes 4 (Herunterschalten) unterstützt. Der Beifahrer muss dabei lediglich die Kontrolle über die Fahrzeuglenkung behalten, um keinen Unfall zu verursachen. Erst wenn der Warnblinkschalter 1 zur Deaktivierung der Warnblinkanlage wieder geöffnet wird oder das Kraftfahrzeug zum Stillstand gekommen ist, werden die in einen sicheren Steuerungszustand versetzten Steuergeräte 2, 3, 4 in den ursprünglichen normalen Steuerungszustand zurückversetzt, um dem Fahrer oder Beifahrer die Übernahme des nunmehr wieder voll funktionsfähigen Kraftfahrzeuges zu ermöglichen. Die Regelfunktion des automatischen Geschwindigkeitsreglers 6 bleibt ausgeschaltet, bis dieser erneut auf eine gewünschte Geschwindigkeit eingestellt wird.
In Fällen unkontrollierter Bewegungen des Fahrers, z. B. einem Muskelkrampf, kann es von Vorteil sein, wenn das Gaspedal 7 deaktiviert ist. Dieses wird dann erst bei einer Beaufschlagung des Warnblinkschalters 1 zur Deaktivierung der Warnblinkanlage oder bei einem Stillstand des Kraftfahrzeuges erneut aktiviert. Da ein Zugriff auf das Fahrzeugmanagement im Falle des deaktivierten Gaspedals 7 nicht möglich wäre, solange der Warn blinkschalter 1 geschlossen und die Warnblinkanlage aktiviert ist, sind die sicheren Steuerungszustände, insbesondere der Steuergeräte 2, 3, 4, abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit beim Schließen des Warnblinkschalters 1 zu bemessen. Von hohen Geschwindigkeiten (Autobahnfahrt) sollte im Gegensatz zu niedrigen Geschwindigkeiten (Stadtfahrt) ein weniger starkes Abbremsen ausgelöst werden, um – trotz eingeschalteter Warnblinkanlage – keine verkehrskritische Situation durch Auffahren anderer Verkehrsteilnehmer auftreten zu lassen.
In 2 ist ein Geschwindigkeitsverlauf bei eingeschalteter bzw. ausgeschalteter Warnblinkanlage dargestellt. Wird der Warnblinkschalter 1 bei Ausfall des Fahrers durch den Beifahrer geschlossen, die Warnblinkanlage also eingeschaltet, wird z. B. das Motor-Steuergerät 2 in einen sicheren Steuerungszustand versetzt, den die Gerade S zeigt. Dadurch wird ein kontrolliertes, hier lineares Herunterfahren der Drehzahl, z. B. durch Abstellen der Gaszufuhr, auslöst und ein Abbremsen des Kraftfahrzeuges verursacht. Gelingt es dem Beifahrer, während der Fahrt noch die Kontrolle über das Kraftfahrzeug zu gewinnen, kann er die Bremse 8 betätigen, um ein noch stärkeres Abbremsen auszulösen. Der Geschwindigkeitsverlauf in diesem Steuerungszustand ist mit N angegeben.

1: Warnblinkschalter
2: Motor-Steuergerät
3: Bremsen-Steuergerät
4: Getriebe-Steuergerät
5: Fahrzeug-Bus
6: Automatischer Geschwindigkeitsregler
7: Gaspedal
8: Bremspedal
9: Getriebeschaltung
10: Geschwindigkeitsregelungsschalter
11: Fahrzeuglenkung
S: sicherer Steuerungszustand
N: normaler Steuerungszustand

Claims

Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Warnblinkschalter (1) zur Aktivierung und Deaktivierung einer Warnblinkanlage und zumindest einem Steuergerät (2, 3, 4), das über einen Kabelbaum oder Fahrzeug-Bus (5) mit dem Warnblinkschalter (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Warnblinkschalter (1) bei seiner Betätigung zur Aktivierung der Warnblinkanlage das als Getriebe-Steuergerät (4) ausgebildete Steuergerät (2, 3, 4) derart beaufschlagt, dass es in einen sicheren Steuerungszustand (S) versetzt wird, in dem das Kraftfahrzeug ohne aktives Eingreifen des Fahrers allein durch einen Beifahrer zu kontrollieren ist, wobei das Getriebe-Steuergerät (4) bei einer Beaufschlagung des Warnblinkschalters (1) zur Aktivierung der Warnblinkanlage ein kontrolliertes Herunterschalten des Getriebes zum Abbremsen des Kraftfahrzeuges auslöst.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Motor-Steuergerät (2) oder ein Bremsen-Steuergerät (3) als Steuergerät ausgebildet sind, das bei einem fehlenden aktiven Zugriff durch den Fahrer einen sicheren Verkehrszustand des Kraftfahrzeuges entstehen lässt.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Steuergeräte (2, 3, 4) Teil eines automatischen Geschwindigkeitsreglers (6) ist und die Betätigung des Warnblinkschalters (1) zur Aktivierung der Warnblinkanlage dessen Geschwindigkeitsregelfunktion ausschaltet.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Motor-Steuergerät (2) beim Schließen des Warnblinkschalters (1) zur Aktivierung der Warnblinkanlage ein kontrolliertes Herunterfahren der Motordrehzahl zum Abbremsen des Kraftfahrzeuges auslöst.
Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsen-Steuergerät (3) durch die Betätigung des Warnblinkschalters (1) zur Aktivierung der Warnblinkanlage ein kontrolliertes Abbremsen des Kraftfahrzeuges bewirkt.
Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigung des Warnblinkschalters (1) zur Deaktivierung der Warnblinkanlage oder der Stillstand des Kraftfahrzeuges die Steuergeräte (2, 3, 4) in den ursprünglichen normalen Steuerungszustand (N) zurückversetzt.
Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung des Warnblinkschalters (1) zur Aktivierung der Warnblinkanlage die Deaktivierung einer Funktion wenigstens eines der zur ständigen Kontrolle des Fahrzeugs notwendigen Bedienelemente (7, 10), ausgenommen der Fahrzeuglenkung (11), bewirkt.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement ein Gaspedal (7) oder ein Betätigungsschalter (10) eines automatischen Geschwindigkeitsreglers ist.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung des Warnblinkschalters (1) zur Deaktivierung der Warnblink anlage oder der Stillstand des Kraftfahrzeuges eine Aktivierung der deaktivierten Funktion des Bedienelementes (7, 10) bewirkt.