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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Insassenschutzmittels
in einem Kraftfahrzeug.
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In
heutigen Kraftfahrzeugen werden ansteuerbare Rückhaltemittel wie Sicherheitsgurt
und Airbag eingesetzt, um die Unfallfolgen für Fahrzeuginsassen zu mildern.
Verfahren zum Ansteuern dieser Rückhaltemittel
in einem Kraftfahrzeug sind aus der Praxis und aus vielen Druckschriften
bekannt.
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Neben
den gängigen
Rückhaltemitteln
wie Sicherheitsgurt mit Gurtstraffer und Airbag gibt es eine Reihe
weiterer ansteuerbarer Insassenschutzmittel, welche eine Rückhaltewirkung
und/oder eine energieabsorbierend Wirkung zum Schutze eines Insassen
bei einer Kollision entfalten. Beispiele für solche Insassenschutzmittel
sind verfahrbare Prallkörper,
Kissen und Kopfstützen,
welche mittels einer Ansteuerung in Größe, Härte, Form und Lage verändert werden
können.
Neben diesen Insassenschutzmitteln können zur Verminderung der Unfallschwere weitere
ansteuerbare Schutzmittel vorgesehen werden, die die Unfallfolgen
für Fahrzeuginsassen
vermindern, in dem die Fahrzeuginsassen positioniert werden. Ein
Fahrzeuginsasse wird also in eine für einen Unfall günstige Stellung
gebracht. Mittel zum Positionieren eines Fahrzeuginsassen sind beispielsweise
eine elektrische Sitzverstellung, eine Kopfstützenverstellung, Sicherheitsgurtstraffer
und verfahrbare Polster.
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In
Kraftfahrzeugen können
zur Verringerung von Unfallfolgen auch ansteuerbare Schutzmittel
vorgesehen werden, die auch zum Schutz von Kollisionspartnern, insbesondere
dem Schutz von Fußgängern und
Radfahrern dienen. Beispiele hierfür sind verstellbare Motorhauben,
verfahrbare Stoßfänger und
härteverstellbare
Prallelemente an der Fahrzeugaußenhaut.
Weitere ansteuerbare Schutzmittel sind die Niveauregulierung und
das Brems- und Lenksystem, mittels denen ein Aufprall in Richtung geringerer
Verletzungsschwere der Insassen und/oder der Kollisionspartner optimiert
werden kann.
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Bei
der Ansteuerung von Schutzmitteln zur Verminderung der Unfallfolgen
im Straßenverkehr kann
unterschieden werden zwischen vorbeugenden Maßnahmen, die vor einem Unfall
ergriffen werden, und akuten Maßnahmen,
welche nach einem erkannten Unfall getroffen werden.
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Aus
der
DE 101 21 386
C1 ist bereits ein Verfahren zum Ansteuern eines reversiblen
Insassenschutzmittels in einem Kraftfahrzeug bekannt. Dieses bekannte
Verfahren nutzt eine Vielzahl von Fahrzustandsdaten, die von einer
im Kraftfahrzeug vorhandenen Sensorik geliefert werden, um zu erkennen,
ob sich das Kraftfahrzeug in einem kritischen Fahrzustand befindet.
Die einzelnen Fahrzustandsdaten, wie Lenkwinkel, Raddrehzahl, Giergeschwindigkeit, Querbeschleunigung
sowie Betriebszustandsdaten von Bremse und Bremsassistenzsystem
werden einzeln oder in Kombination mit Vergleichs- und/oder Schwellwerten
verglichen, um dann auf einen kritischen Fahrzustand schließen zu können, der
eine vorsorgliche Aktivierung von reversiblen Insassenschutzmitteln
sinnvoll erscheinen lässt. Ähnliche
Sicherheitssysteme sind in der
DE 199 61 799 A1 und der
DE 198 11 865 A1 beschrieben.
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Aus
der
DE 100 29 061 A1 ist
ein gattungsbildendes Verfahren zum Ansteuern eines Insassenschutzmittels
in einem Kraftfahrzeug bekannt mit einer Sensorik, die Fahrzustandsdaten
und wenigstens einen weiteren die Fahrsituation beeinflussenden Faktor
erfasst, und mit einem Insassenschutzsystem, das wenigstens ein
reversibles Insassenschutzmittel aufweist, das vor einem Kollisionszeitpunkt
ausgelöst und
dadurch in Wirkstellung gebracht werden kann. Es ist vorgesehen,
dass die Fahrzustandsdaten hinsichtlich wenigstens eines kritischen
Fahrzustands überwacht
und bewertet werden und das bei Erkennen eines kritischen Fahrzustands
das Insassenschutzsystem ausgelöst
wird. Dabei sind die Bewertungskriterien zur Erkennung eines kritischen
Fahrzustands in Abhängigkeit
von weiteren Faktoren veränderbar,
um eine Anpassung der Auslösung
des Insassenschutzsystems an äußere, die
Fahrsicherheit beeinträchtigende
Umstände
zu erreichen. Durch die Veränderbarkeit
der Bewertungskriterien lässt
es sich erreichen, dass eine durch bestimmte Fahrzustandsdaten beschriebene
Fahrsituation entsprechend äußerer Umstände unterschiedlich
bewertet wird. Beispielsweise können
Schwellenwerte in Abhängigkeit
von der jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeit angepasst werden.
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Es
lässt sich
somit bei die Fahrsicherheit beeinträchtigenden äußeren Bedingung die Ansprechempfindlichkeit
für eine
vorsorgliche Auslösung
des oder der Insassenschutzmittel für einen verbesserten Insassenschutz
wesentlich erhöhen,
während
sie im Normalfall deutlich geringer ist.
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Aus
der
DE 101 03 401
A1 ist ein Gefahrenabwendungssystem für ein Fahrzeug bekannt, bei dem
zur Anpassung von Bewertungskriterien an den Fahrstil eines Fahrers
entsprechende Daten eines Motorsteuergeräts abgefragt werden. Zur Anpassung der
Bewertungskriterien an Umweltbedingungen können auch Klima- und Wetterfaktoren,
insbesondere die Außentemperatur
erfasst werden. Beispielsweise kann so das Durchfahren einer Kurve
bei gleicher Geschwindigkeit und gleichem Kurvenradius bei trockenem
und warmen Wetter als beherrschbare Fahrsituation bewertet werden,
während
bei Frost und/oder Nässe
davon ausgegangen werden kann, dass die Gefahr besteht, dass das
Fahrzeug ins Schleudern gerät.
Zur Anpassung an die körperliche Befindlichkeit
des Fahrers kann ein Müdigkeitserkennungssignal
erfasst werden. Zur Anpassung der Bewertungskriterien an den jeweiligen
Straßenverlauf kann
Fahrstreckenwarninformation erfasst werden, welche in einem Navigationssystem
hinterlegt sein kann, womit sich bereits allein aus einer hohen
Geschwindigkeit auf eine kritische Fahrsituation schließen lässt, wenn
das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit in einen Streckenabschnitt
mit einer Vielzahl von engen Kurven einfährt, noch bevor Lenkwinkel-, Giergeschwindigkeits-
und/oder Querbeschleunigungssensoren kritische Werte liefern.
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Insgesamt
lässt sich
auf diese Weise eine individuelle Anpassung der Auslöseschwellen
für reversible
Insassenschutzmittel erreichen, sodass beispielsweise bei einem
Fahrer mit ausgeprägt
sportlicher Fahrweise nicht permanent die reversiblen Insassenschutzmittel
betätigt
werden. Bei einem unsicheren Fahrer können die Insassenschutzmittel
jedoch bereits in weniger in kritischen Fahrsituationen ausgelöst werden,
da hier bereits bei weniger spektakulären Fahrsituationen vermutet
werden kann, dass diese von dem unsicheren Fahrer wahrscheinlich
nicht beherrschbar sind.
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Darüberhinaus
ist aus der
DE 36 37
165 A1 bekannt zur Anpassung von Bewertungskriterien ein Regensignal
eines Regendetektors heranzuziehen.
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Insgesamt
wird mit der Anpassung der Bewertungskriterien an Klima- und Wetterfaktoren
wie die Außentemperatur,
und/oder ein Regensignal eines Regendetektors und/oder ein Schaltzustand
eines Jahreszeiten Wahlschalters (
DE 197 28 925 A1 ) erreicht, dass die Auslöseschwelle
für die
Insassenschutzmittel abgesenkt werden kann, wenn die Witterungsbedingungen
verschlechterte Straßenzustände vermuten
lassen.
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Aus
zahlreichen Schriften, insbesondere der
DE 100 05 010 A1 ist bekannt,
dass zur Anpassung der Bewertungskriterien an die Funktions- und
Einsatzfähigkeit
von Insassenrückhaltesystemen
Schaltzustände
von Gurtschlossschaltern erfasst werden.
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Ferner
ist aus der
DE 102
03 499 A1 bekannt, dass zur Anpassung der Bewertungskriterien an
die Verhaltensweise eines Fahrers ein Spurhaltesignal erfasst wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Verfahren der
gattungsbildenden Art bereitzustellen, mit dem sich die Bewertungskriterien
an die Verhaltensweisen eines Fahrers besser anpassen lassen.
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Diese
Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 gelöst.
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Mit
der Erfindung wird zur Anpassung der Bewertungskriterien an die
Verhaltensweise eines Fahrers ein Telefonbenutzungssignal und/oder
ein Verkehrszeichenbeachtungssignal erfasst.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Ansteuern von Insassenschutzmitteln
in einem Kraftfahrzeug, und
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2 ein
stark vereinfachtes schematisches Blockschaltbild einer Sensorik
zum Erfassen und Bewerten weiterer die Fahrsituation beeinflussender Faktoren.
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Wie
in 1 gezeigt ist, weist eine Vorrichtung zum Ansteuern
eines Insassenschutzsystems, also zum Auslösen einzelner Insassenschutzmittel als
Fahrzustandsdaten erfassende Sensoren einen Lenkwinkelsensor 11,
einen Raddrehzahlsensor 12, einen Giergeschwindigkeitssensor 13 und
einen Querbeschleunigungssensor 14 auf. Ferner sind erste
und zweite Signalgeber 15, 16 vorgesehen, die
ein Bremsassistenzsystem BAS bzw. einen Bremslichtschalter überwachen,
um Zustandssignale zu liefern, die anzeigen, ob das Bremsassistenzsystem
BAS oder der Bremslichtschalter aktiv sind oder nicht.
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Aus
den von den Signalgebern 15, 16 gelieferten Zustandssignalen
kann mit Hilfe einer Auswerteschaltkreis 17 ermittelt werden,
ob eine Notbremsung vorliegt oder nicht. Im einfachsten Fall kann
die Auswertschaltung 17 als UMD-Glied ausgebildet sind,
das bei betätigter
Bremse und aktiviertem Bremsassistenzsystem eine Notbremsung anzeigt. Ein
Ausgangssignal der Auswerteschaltkreis 17 wird an einen
Bewertungsschaltkreis 18 geführt, der die ihm zugeführten Signale
bewertet, um zu entscheiden, welche Insassenschutzmittel in welcher
Weise zu betätigen
sind.
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Aufgrund
eines Ausgangssignals von der Auswerteschaltkreis 17, das
eine Notbremsung anzeigt, wird beispielsweise ein Frontalzusammenstoß vermutet,
so dass die Insassenschutzmittel aktiviert werden, die in Längsrichtung
wirken. Beispielsweise wird das Lenkrad in seine am weitesten nach
vorne verschobene Stellung gefahren, während die Gurte gestrafft und
der bzw. die Sitze nach hinten verfahren werden.
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Aus
den Ausgangssignalen des Lenkwinkelsensors 11, des Raddrehzahlsensors 12 und
des Giergeschwindigkeitssensors 13 lässt sich in einem Auswerteschaltkreis 19 durch
geeignete Kombination der Ausgangssignale der Sensoren und durch Vergleich
mit geeigneten Schwellwerten auf ein Untersteuern des Fahrzeugs,
also auf ein Ausbrechen des Fahrzeugs bei Kurvenfahrt nach außen schließen, was
einen möglichen
Seitenaufprall vermuten lässt.
Ein Untersteuern kann aber auch aus den Ausgangssignalen des Lenkwinkelsensors 11 und
des Raddrehzahlsensors 12 in Verbindung mit dem Ausgangssignal
des Querbeschleunigungssensors 14 ermittelt werden. Hierzu
werden diese Ausgangssignale in einem Auswerteschaltkreis 20 miteinander
in geeigneter Weise verknüpft
und mit entsprechenden Schwellenwerten verglichen.
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Die
Ausgangssignale der Auswerteschaltkreise 19, 20,
die beide jeweils für
sich ein Untersteuern des Fahrzeugs anzeigen, können dann in einem Schaltkreis 21 miteinander
logisch verknüpft
werden, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das an den Bewertungsschaltkreis 18 geliefert
wird, um anzuzeigen, dass ein gefährliches Untersteuern erfasst
wurde, und dass zum Querschutz dienende Insassenschutzmittel zu
aktivieren sind.
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Der
Schaltkreis 21 kann beispielsweise ein logisches UND-Glied sein, so dass
ein gefährliches Untersteuern
anzeigendes Signal an den Bewertungsschaltkreis 18 nur
dann weitergeleitet wird, wenn beide der Auswerteschaltkreise 19, 20 ein
Untersteuern anzeigen. Es ist jedoch auch möglich, ein logisches ODER-Glied
vorzusehen, so dass bereits dann ein Auslösesignal für den Querschutz dienende Insassenschutzmittel
an den Bewertungsschaltkreis 18 geliefert wird, wenn nur
einer der beiden Auswerteschaltkreise 19 oder 20 ein
Untersteuern erfasst. Zur Veränderung
der Ansprechempfindlichkeit kann der Schaltkreis 21 auch
so ausgebildet sein, dass er zwischen einer UND- und einer ODER-Funktion
umschaltbar ist.
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Die
Verwendung eines UND-Gliedes zur Bewertung der Ausgangssignale der
Auswerteschaltkreise 19, 20 verringert die Ansprechempfindlichkeit, stellt
aber umgekehrt sicher, dass eine Fehlauslösung der Insassenschutzmittel
weitgehend vermieden werden kann. Umgekehrt erfüllt die Verwendung eines ODER-Gliedes
die Ansprechempfindlichkeit, vergrößert aber auch die Wahrscheinlichkeit,
dass die Insassenschutzmittel unnötigerweise aktiviert wurden.
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Ein
Auswerteschaltkreis 22 erfasst die Ausgangssignale des
Raddrehzahlsensors 12, des Giergeschwindigkeitssensors 13 und
des Querbeschleunigungssensors 14, um durch geeignete Kombination
dieser Signale und Vergleich mit entsprechenden Bewertungskriterien
oder Schwellwerten auf ein gefährliches Übersteuern
des Fahrzeugs schließen
zu können.
Wird ein Übersteuern
von dem Auswerteschaltkreis 22 erfasst, so wird ein entsprechendes Auslösesignal
an den Bewertungsschaltkreis 18 angelegt.
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Aus
den Ausgangssignalen der Schaltkreise 17, 21, 22,
die eine Notbremsung, ein Untersteuern bzw. ein Übersteuern anzeigen, ermittelt
der Bewertungsschaltkreis 18, wie oben erwähnt, welche
Insassenschutzmittel zu aktivieren sind und gibt ein entsprechendes
Steuersignal an das Insassenschutzsystem 23 aus.
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Zur
Anpassung der Bewertungskriterien werden von einer im folgenden
näher erläuterten
Anpassungsschaltung Anpassungssignale über einen Eingang A an die
Auswerteschaltkreise 19, 20, 22, den Schaltkreis 21 und
den Bewertungsschaltkreis 18 geliefert.
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Mit
Hilfe der Anpassungssignale können
beispielsweise in den Auswertschaltkreisen 19, 20, 22, die
Schwellenwerte für
die Beurteilung, ob ein Unter- bzw. Übersteuern vorliegt, erhöht oder
erniedrigt werden. Um die Ansprechempfindlichkeit insbesondere auf
Untersteuern zu verändern,
kann z. B. auch mittels eines entsprechenden Auswahlsignals eine UND-
oder eine ODER-Verknüpfung
im Schaltkreis 21 ausgewählt werden.
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Um
die Bewertungskriterien, also die Schwellenwerte individuell an
den Fahrstil und das Verhalten eines Fahrers sowie an Umwelteinflüsse, wie
Witterung und Straßenverlauf
anpassen zu können,
weist eine Anpassungsschaltung 30 einen Bewertungsschaltkreis 31 auf,
der ein Motorsteuergerät 32 abfragt,
um aus den gelieferten Daten auf den Fahrstil und das Fahrkönnen des
jeweiligen Fahrers zu schließen.
Erkennt der Bewertungsschaltkreis 31, dass das Fahrzeug
von einem sportlichen und routinierten Fahrer gesteuert wird, so
gibt sie ein entsprechendes Erfassungssignal an einen Ausgangsschaltkreis 33 aus,
der über
den Ausgang bzw. Eingang A entsprechende Anpassungssignale an die
Auswerteschaltkreise 19, 20, 22, den
Schaltkreis 21 und den Bewertungsschaltkreis 18 liefert.
In nicht näher
dargestellter Weise kann auch ein Anpassungssignal an das Bremsassistenzsystem
geliefert werden, um bei einem routinierten, sicheren Fahrer eine
spätere
Aktivierung einzustellen.
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Um
weitere Faktoren bei der Anpassung der Bewertungskriterien berücksichtigen
zu können,
sind die Ausgangssignale eines Außentemperatursensors 34,
eines Regensensors 35, eines Winter/Sommer-Wahlschalters 36,
eines Gurtschlossschalters 37, eines Telefonbenutzungssensors 38,
eines Fahrbahnerkennungs-/Spurhalte-Sensors 39,
eines Müdigkeitserkennungssensors 40 und
eines Verkehrszeichenerkennungssystems 41 an eine Bewertungsschaltung 42 angelegt.
Der Bewertungsschaltung 42 kann dabei auch von einem Navigationssystem 43 Fahrstreckenwarninformationen
zugeführt
werden, die ebenfalls bei der Anpassung der Bewertungskriterien
für die
Auslösung
des Insassenschutzsystems berücksichtigt
werden können.
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Die
Bewertungsschaltung 42 liefert ein eine Verringerung der
Auslöseschwelle
für das
Insassenschutzsystem anforderndes Ausgangssignal an den Ausgangsschaltkreis 33,
wenn wenigstens eines der Eingangssignale erkennen lässt, dass
bereits weniger kritische Fahrsituationen von Fahrer und Fahrzeug
aufgrund äußerer Umstände oder
aufgrund fahrkönnenunabhängigen Verhaltens
des Fahrers nicht mehr berherrschbar sind.
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Der
Ausgangsschaltkreis 33 kombiniert die Ausgangssignale der
Bewertungsschaltkreise 31 und 42 in der Weise,
dass eine Anpassung der Bewertungskriterien zum Anheben der Auslöseschwellen ausgegeben
wird, wenn der Bewertungsschaltkreis 31 ein entsprechendes
Signal liefert, während
das Ausgangssignal des Bewertungsschaltkreises 42 anzeigt,
dass keine Anpassung an äußere Umstände erforderlich
ist.
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In
entsprechender Weise werden die Bewertungskriterien zum Absenken
der Auslöseschwellen, also
zum Anheben der Auslöseempfindlichkeit
entsprechend einem Anpassungssignal vom Bewertungsschaltkreis 42 geändert, wenn
dies durch äußere Umstände erforderlich
ist, während
der Bewertungsschaltkreis 31 keine Anpassung an einen besonders
routinierten, sportlichen oder besonders unsicheren Fahrer anfordert.
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Erkennt
der Bewertungsschaltkreis 31 aufgrund der Daten vom Motorsteuergerät 32,
dass der Fahrer sehr unsicher ist, so fordert es über den
Ausgangsschaltkreis 33 eine Verringerung der Auslöseschwellen
an. Treten dann zusätzlich
noch kritische Umweltbedingungen auf, so kann die Auslöseschwelle
weiter abgesenkt werden.
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Wie
beschrieben, können
also die den Fahrstil und die Umwelt beschreibenden Anpassungssignale
der Bewertungsschaltkreise 31, 42 im Ausgangsschaltkreis 33 nach
Art einer Addition miteinander verknüpft werden. Dabei ist es möglich, den Anpassungssignalen,
die vom Bewertungsschaltkreis 42 geliefert werden und die
Umwelteinflüsse
beschreiben, unterschiedliche Wertigkeit zu geben, wenn beispielsweise
mehrere kritische Umweltfaktoren kumulativ auftreten. Ein Beispiel
hierfür
könnte sein,
wenn ein ermüdeter
Fahrer im Winter bei Regen oder Schnee auf einer fahrkritischen
Strecke unterwegs ist.
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Im
einzelnen liefert der Bewertungsschaltkreis 42 ein die
Auslöseschwelle
für das
Insassenschutzsystem absenkendes Anpassungssignal, wenn:
- – das
Ausgangssignal des Außentemperatursensors 34 anzeigt,
dass sich die Außentemperatur nahe
oder unterhalb des Gefrierpunkts befindet;
- – ein
Ausgangssignal des Regensensors 35 Regen oder Schnee anzeigt;
- – ein
Winter/Sommer-Wahlschalter 36 eines Automatikgetriebes
sich im Wintermodus befindet;
- – ein
Signal vom Gurtschlossschalter 37 anzeigt, dass ein Gurtschloss
nicht geschlossen ist, obwohl sich ein Fahrzeuginsasse auf dem entsprechenden
Platz befindet;
- – ein
Telefonbenutzungssensor 38 anzeigt, dass während der
Fahrt das Telefon vom Fahrer benutzt wird;
- – aufgrund
eines Ausgangssignals des Fahrbahnerkennungs/Spurhalte-Sensors 39 festgestellt wird,
dass die Gefahr besteht, dass das Fahrzeug die Fahrbahnspur verlassen
könnte;
- – der
Müdigkeitserkennungssensor 40 anzeigt, dass
die Gefahr besteht, dass der Fahrer während der Fahrt einschlafen
könnte;
und
- – ein
Verkehrszeichenbeachtungssignal vom Verkehrszeichenbeachtungssensor 41 oder
einem Erkennungssystem von Verkehrszeichen eine deutliche Missachtung
der Verkehrszeichen signalisiert.
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Neben
einer Absenkung der Auslöseschwellen
für eine
frühere
Auslösung
des Insassenschutzsystems können
insbesondere dann, wenn erkannt wird, dass das Fahrzeug die Fahrbahn
zu verlassen droht und/oder der Fahrer zum Sekundenschlaf neigt und/oder
die Verkehrszeichen deutlich missachtet, zusätzlich auch noch akustische
Signale zur Warnung des Fahrers ausgegeben werden. Umgekehrt liefert
die frühzeitige
Betätigung
des Insassenrückhaltesystems
eine haptische Rückmeldung
an den Fahrer, dass das Fahrzeug in eine gefährliche Situation gerät, die ihn
zusätzlich
zu den anderen Warnsignalen warnt und ihn zur Korrektur der Fahrsituation und
damit zur Vermeidung eines Unfalls in die Lage versetzt.