DE10360722A1

DE10360722A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erhöhung des Insassenschutzes bei einem defekten Reifen eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10360722A1
Application number: DE10360722A
Authority: DE
Inventors: Robert Schmidt
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2003-12-23
Publication date: 2005-07-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung des Insassenschutzes bei einem defekten Reifen (1) eines Kraftfahrzeuges mit folgenden Schritten: Erfassen von Reifendruckdaten eines Reifens (1) mittels einer Sensoreinrichtung (2); Senden der erfassten Reifendruckdaten von der Sensoreinrichtung (2) an ein Steuergerät (4); Ermitteln mindestens einer reifendruckabhängigen Diagnosegröße aus den erfassten Reifendruckdaten durch das Steuergerät (4); Vergleichen der mindestens einen ermittelten reifendruckabhängigen Diagnosegröße mit zugeordneten Referenzwerten durch das Steuergerät (4) und Aktivieren mindestens einer Insassenschutzeinrichtung (8, 9, 10, 11) durch das Steuergerät (4) im Falle einer vorbestimmten Abweichung der mindestens einen ermittelten druckabhängigen Diagnosegröße von den zugeordneten Referenzwerten. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung des Insassenschutzes bei einem defekten Reifen eines Kraftfahrzeuges.
Obwohl auf beliebige ein oder mehrere Reifen aufweisende Fahrzeuge anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf ein Personenkraftfahrzeug erläutert.

Aktive und passive Sicherheitssysteme im Kraftfahrzeugbereich spielen eine immer größer werdende Rolle bei der Fortentwicklung von Fahrzeugen. Die Erwartungen der Kunden erfordern sowohl Leistungsfähigkeit und Komfort, gerichtet auf eine zunehmende Sicherheit für die Fahrzeuginsassen.

Neben den passiven und aktiven Sicherheitssystemen, wie Airbag, Aufprallschutz und Gurtstraffer, gewinnt mehr und mehr die aktive Fahrsicherheit mit ihren immer größer werdenden Möglichkeiten an Bedeutung. Ziel der Entwicklung ist dabei ein Kontrollsystem, das die momentane Fahrsituation schnell erfasst und sofort in eine etwaige kritische Lage aktiv eingreifen bzw. dem Fahrer ein entsprechendes Signal für eine manuelle Änderung der Fahrsituation liefern kann.

Beispielsweise kann der Reifendruck überwacht werden, wobei bei kritischen Werten des Reifendrucks das Kontrollsystem dem Fahrer diesen Mangel anzeigen kann, welcher daraufhin die Möglichkeit hat, entsprechend zu reagieren. Bei Systemen zur Reifendrucküberwachung ist es notwendig, Sensoren im Reifeninneren zu integrieren, welche beispielsweise den Druck, die Temperatur, Beschleunigungen und eventuell weitere Messgrößen erfassen und an beispielsweise das fahrzeugfeste Kontrollsystem bzw. Steuergerät übermitteln.

Die Messung des Reifendrucks ist von großer Wichtigkeit für die Sichheit der Insassen, da festgestellt wurde, dass ein Reifendruckverlust sowie ein Zerplatzen eines Reifens wesentliche Faktoren bei Unfällen im Straßenverkehr darstellen. Insbesondere bei einem Zerplatzen eines Autoreifens kommt es nicht selten zu einem Schleudervorgang des Kraftfahrzeuges und zu schweren Unfällen, da der Fahrer auf die plötzlich eintretende Schleudersituation nicht schnell genug reagieren kann. Somit ist es im Falles eines Druckverlustes bzw. eines Zerplatzens eines Fahrzeugreifens notwendig, dem Fahrer diesen Druckverlust kenntlich zu machen, damit dieser in angemessener Weise auf den Druckverlust reagieren kann, bzw. notwendig, automatisch bestimmte Vorkehrungen im Falle eines Zerplatzens eines Autoreifens einzuleiten.

Bislang bekannte Verfahren und Vorrichtungen zur Beeinflussung der Fahrt eines Fahrzeugs im Falle eines Reifendruckverlustes beinhalten die Erkennung des Reifendruckverlustes über verschiedene Verfahren und die qualitative Anzeige des Druckverlustes. Sie geben dem Fahrer jedoch keinen Hinweis darauf, dass und wie sich der Druckverlust sicherheitstechnisch auswirkt. Außerdem ist es dem Fahrer bei diesem Verfahren grundsätzlich möglich, auch bei einem extrem hohen oder schnellen Druckverlust die Fahrt in unveränderter Art und Weise fortzusetzen. Hieraus können, z.B. durch überhöhte Geschwindigkeit, eine Sicherheitsgefährdung und ein Unfallrisiko mit gesundheitsschädigenden Folgen für die Insassen resultieren.

Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welchen der Schutz der Insassen eines Kraftfahrzeuges bei einem defekten Reifen gegenüber dem Stand der Technik verbessert bzw. erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß verfahrensseitig durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und vorrichtungsseitig durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass Reifendruckdaten mindestens eines Reifens des Kraftfahrzeuges mittels einer Sensoreinrichtung erfasst und an ein Steuergerät gesendet werden. Das Steuergerät ermittelt aus den erfassten Reifendruckdaten mindestens eine reifendruckabhängige Diagnosegröße und vergleicht diese mindestens eine ermittelte reifendruckabhängige Diagnosegröße mit zugeordneten Referenzwerten. Im Falle einer vorbestimmten Abweichung der mindestens einen ermittelten druckabhängigen Diagnosegröße von den zugeordneten Referenzwerten aktiviert das Steuergerät mindestens eine Insassenschutzeinrichtung für beispielsweise einen Präventivschutz oder einer sofortigen Ortung für eine medizinische Betreuung der Fahrzeuginsassen bei einem etwaigen Unfall.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 weisen gegenüber den bekannten Lösungsansätzen gemäß dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass das Unfallrisiko durch effektive und intelligente Kopplung und Nutzung bereits vorhandener Systeme im Kraftfahrzeug vermindert und somit die Abwendung von Gefahr und Verletzung bzw. die Einleitung sofortiger medizinischer Betreuung der Fahrzeuginsassen verbessert werden können. Daraus ergibt sich eine mit einem geringen Kostenaufwand erreichbare allgemeine Steigerung der Insassensicherheit von beispielsweise Kraftfahrzeugen und Nutzfahrzeugen.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens sowie der im Anspruch 10 angegebenen Vorrichtung.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird als druckabhängige Diagnosegröße der Druckgradient verwendet. Vorzugsweise wird der Druckabfallgradient verwendet, welcher im Falle eines Zerplatzens des Reifens rasch einen hohen Wert annimmt. Beispielsweise kann im Falle eines Überschreitens eines vorbestimmten Schwellenwertes durch den ermittelten Druckgradienten eine oder mehrere Insassenschutzeinrichtungen durch das Steuergerät aktiviert werden. Der Schwellenwert ist dabei vorzugsweise ebenfalls in der Speichereinrichtung abgespeichert. Somit werden bei einem plötzlichen Zerplatzen eines Reifens rechtzeitig bestimmte geeignete Vorsichtsmaßnahmen, wie beispielsweise eine Aktivierung des Bremssystems bzw. ESP-Systems, eingeleitet.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird als druckabhängige Diagnosegröße der absolute Druck des Reifens verwendet. Hierbei werden insbesondere im Falle eines Unterschreitens oder Überschreitens eines vorbestimmten Schwellenwertes durch den ermittelten absoluten Druck eine oder mehrere Insassenschutzeinrichtungen durch das Steuergerät aktiviert. Somit wird bei einem schleichenden Drucknachlass der Benutzer rechtzeitig auf den Druckabfall hingewiesen bzw. im Falle eines Unterschreitens eines bestimmten Schwellenwertes bestimmte geeignete Vorsichtsmaßnahmen, wie beispielsweise eine Aktivierung des Bremssystems bzw. ESP-Systems, eingeleitet.

Insbesondere werden als Insassenschutzeinrichtungen im Falle einer übermäßigen bzw. vorbestimmten Abweichung der jeweils ermittelten druckabhängigen Diagnosegröße von den zugeordneten Referenzwerten, beispielsweise das Bremssystem, das ESP-System, das ABS-System, die Drosselklappe, das Warnblinklicht, das Teleaid-System, das Presafe-System, eine Warnanzeige für die Insassen, das Sitzgurtstraffer-System und/oder das Ortungssystem geeignet durch das Steuergerät angesteuert bzw. aktiviert. Die gemessenen Druckdaten werden somit direkt oder nach einer Auswertung als Diagnosegröße mit den in der Speichereinrichtung abgespeicherten, zugeordneten Referenzwerten beispielsweise verglichen. Entsprechend geeignete Insassenschutzeinrichtungen werden anschließend durch das Steuergerät aktiviert, falls die jeweils ermittelte Diagnosegröße einen kritischen Zustand eines Reifens bei einer übermäßigen Abweichung der ermittelte Diagnosegröße von Referenzwerten indiziert.

vorzugsweise ist an jedem Reifen des Kraftfahrzeuges jeweils eine Sensoreinrichtung vorgesehen, welche Druckdaten erfasst und an ein Steuergerät für eine Auswertung und für eine etwaige Aktivierung von geeigneten Schutzmaßnahmen sendet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Figur der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Dabei zeigt die Figur eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wie in der Figur ersichtlich ist, umfasst das erfindungsgemäße System zum Erfassen und Auswerten von Druckdaten beispielsweise Drucksensoren 2, die jeweils geeignet an einem Kraftfahrzeugreifen 1 des Kraftfahrzeuges vorgesehen sind. Die Drucksensoren 2 können beispielsweise direkt den Reifendruck erfassen, indem sie beispielsweise an der Innenfläche der Felge des Reifens angeordnet sind, oder sie können beispielsweise auch als Radsensoren ausgebildet sein, welche zur Druckerfassung auf indirektem Wege über die Raddrehgeschwindigkeit herangezogen werden.
Die Drucksensoren 2 sind jeweils über Verbindungsleitungen 3 mit einem Steuergerät 4 verbunden. Dabei können kontinuierlich oder quasi kontinuierlich, d.h. digital bzw. getaktet, Druckdaten von den jeweiligen Sensoreinrichtungen 2 an das Steuergerät 4 gesendet werden.
Das Steuergerät 4 wiederum ist vorzugsweise über eine Verbindungsleitung 5 mit einer Speichereinrichtung 6 verbunden, in welcher Referenzwerte bzw. Schwellenwerte abgespeichert sind. Das Steuergerät 4 wertet die empfangenen Reifendruckdaten der einzelnen Drucksensoren 2 jeweils getrennt voneinander aus und generiert eine oder mehrere druckabhängige Diagnosegrößen.
Eine derartige Diagnosegröße kann beispielsweise der absolute Reifendruck oder der Reifendruckgradient sein. Im Falle einer schleichenden Luftentweichung aus einem Reifen eignet sich der absolute Druck als Diagnosegröße. Im Falle eines Reifen zerplatzens eignet sich der Druckabfallgradient besonders als Diagnosegröße, da in diesem Falle der Druckabfallgradient innerhalb kürzester Zeit einen übermäßig hohen Wert erreicht.
Die generierten Diagnosegrößen werden durch das Steuergerät 4 mit den in der Speichereinrichtung 6 abgespeicherten, zugeordneten Referenzwerten bzw. Schwellenwerten verglichen, wobei im Falle einer vorbestimmten Abweichung einer Diagnosegröße von zugeordneten Referenzsollwerten geeignete Insassenschutzeinrichtungen durch das Steuergerät aktiviert werden. Beispielsweise können Schwellenwerte in der Speichereinrichtung 6 abgespeichert sein, wobei im Falle einer Über- oder Unterschreitung des entsprechenden Schwellenwertes durch eine bestimmte generierte Diagnosegröße eine geeignete Insassenschutzeinrichtung durch das Steuergerät 4 aktiviert wird. Beispielsweise kann im Falle eines Zerplatzens eines Reifens 1 das ABS-System 8, das ESP-System 8 oder das Bremssystem 8 des Kraftfahrzeuges durch das Steuergerät 4 für eine Gewährleistung eines stabilen Fahrtzustandes aktiviert werden, falls der Druckabfallgradient als Diagnosegröße einen vorbestimmten Schwellenwert bzw. Sollwert überschreitet.
Auf analoge Weise kann im Falle einer plötzlichen Zunahme des Reifendrucks, beispielsweise beim Auffahren auf einen festen Gegenstand, eine geeignete Insassenschutzeinrichtung, beispielsweise das ABS-System, das ESP-System oder das Bremssystem, im Falle eines Überschreitens eines vorbestimmten Sollwertes durch den Druckzunahmegradienten derart angesteuert werden, dass auch in diesem Falle eine stabile Fahrtsituation auch gewährleistet ist.
Im Falle einer Abweichung der Istwerte der absoluten Druckdaten und/oder der Druckgradienten von den abgespeicherten Soll-Referenz-Werten bzw. bei einem Über- oder Unterschreiten von Schwellenwerten kann das Steuergerät 4 über Verbindungsleitungen 7 neben dem bereits oben erwähnten ABS-System 8, dem ESP-System 8 und dem Bremssystem 8 alternativ oder zusätzlich eine Warnanzeige 9 ansteuern, welche dem Insassen einen kritischen Druckzustand eines Reifens anzeigt, woraufhin dieser entsprechende Vorsichtsmaßnahmen treffen kann. Ferner können als Insassenschutzeinrichtung zusätzlich oder alternativ das Warnblinklicht 10 zum Warnen von nachfolgenden Kraftfahrzeugen, die Drosselklappe zum Vermindern der Schubleistung, das Lichtsystem als zusätzliche Warneinrichtung, das Sitzgurtstraffer-System für eine vergrößerte auf die Insassen wirkende Rückhaltekraft, das Ortungssystem, das Teleaid-System und/oder das Presafe-System aktiviert werden, welche beispielsweise in dem Main-Board 11 des Kraftfahrzeuges integriert sind.
Somit können durch die vorliegende Erfindung im Falle von kritischen Druckzuständen mindestens eines Reifens geeignete Insassenschutzeinrichtungen für eine Unfallrisikoverminderung oder im Falle eines Unfalls für eine sofortige Rettungsmaßnahme aktiviert bzw. eingeleitet werden. Dieser Vorgang läuft automatisch ab, so dass auch bei einer zu langsamen Reaktion des Fahrers im Falle eines Zerplatzens eines Reifens automatisch geeignete Schutzeinrichtungen aktiviert werden und stabile Fahrtzustände beibehalten werden können, so dass das Unfallrisiko erheblich verringert wird.
Aufgrund der automatischen Erfassung und Auswertung der Druckdaten kann die Zeit bis zum Schleudervorgang genutzt werden, um entsprechende Schutzeinrichtungen für eine etwaige Aktivierung vorzubereiten.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren notwendigen Komponenten sind heutzutage im allgemeinen standardmäßig im Kraft fahrzeug vorgesehen, wobei lediglich entsprechende Verbindungsleitungen vom Steuergerät zu den entsprechenden Schutzeinrichtungen vorgesehen werden müssen. Ferner muss lediglich das Steuergerät entsprechend programmiert und Referenzwerte bzw. Schwellenwerte in einer damit verbundenen Speichereinrichtung abgespeichert werden. Daraus ergibt sich eine mit geringem Kostenaufwand erreichbare allgemeine Steigerung der Sicherheit von Kraftfahrzeugen und Nutzfahrzeugen.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
Beispielsweise können zur Auswertung neben den Reifendruckdaten auch Fahrzeugkennwerte, wie beispielsweise Fahrzeuggewicht, Beschaffenheit der Reifen, Dämpfungseinstellung, etc. mitberücksichtigt werden.

Claims

Verfahren zur Erhöhung des Insassenschutzes bei einem defekten Reifen (1) eines Kraftfahrzeuges mit folgenden Schritten: Erfassen von Reifendruckdaten eines Reifens (1) mittels einer Sensoreinrichtung (2); Senden der erfassten Reifendruckdaten von der Sensoreinrichtung (2) an ein Steuergerät (4); Ermitteln mindestens einer reifendruckabhängigen Diagnosegröße aus den erfassten Reifendruckdaten durch das Steuergerät (4); Vergleichen der mindestens einen ermittelten reifendruckabhängigen Diagnosegröße mit zugeordneten Referenzwerten durch das Steuergerät (4); und Aktivieren mindestens einer Insassenschutzeinrichtung (8, 9, 10, 11) durch das Steuergerät (4) im Falle einer vorbestimmten Abweichung der mindestens einen ermittelten druckabhängigen Diagnosegröße von den zugeordneten Referenzwerten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als druckabhängige Diagnosegröße der Druckgradient verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Überschreitens eines vorbestimmten Schwellenwertes durch den ermittelten Druckgradienten die mindestens eine Insassenschutzeinrichtung (8, 9, 10, 11) durch das Steuergerät (4) aktiviert wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als druckabhängige Diagnosegröße der Druckabfallgradient verwendet wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als druckabhängige Diagnosegröße der absolute Druck des Reifens verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Unterschreitung oder Überschreitung eines vorbestimmten Schwellenwertes durch den ermittelten absoluten Druck die mindestens eine Insassenschutzeinrichtung (8, 9, 10, 11) durch das Steuergerät (4) aktiviert wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Insassenschutzeinrichtung im Falle einer vorbestimmten Abweichung der mindestens einen ermittelten druckabhängigen Diagnosegröße von den zugeordneten Referenzwerten das Bremssystem (8), das ESP-System (8), das ABS-System (8), die Drosselklappe, eine Warnanzeige für die Insassen (9), das Warnblinklicht (10), das Teleaid-System (11), das Presafe-System (11), das Sitzgurtstraffer-System und/oder das Ortungssystem (11) geeignet durch das Steuergerät (4) aktiviert werden.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzwerte in einer Speichereinrichtung (6) abgespeichert werden.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Reifen (1) des Kraftfahrzeuges jeweils mittels einer zugeordneten Sensoreinrichtung (2) Reifendruckdaten erfasst und ausgewertet werden.
Vorrichtung zum Erhöhen des Insassenschutzes bei einem defekten Reifen (1) eines Kraftfahrzeuges mit: einer Sensoreinrichtung (2) zum Erfassen von Reifendruckdaten eines Reifens (1); und mit einem mit der Sensoreinrichtung (2) verbundenen Steuergerät (4) zum Ermitteln mindestens einer reifendruckabhängigen Diagnosegröße aus den erfassten Reifendruckdaten und zum Vergleichen der mindestens einen ermittelten rei fendruckabhängigen Diagnosegröße mit zugeordneten Referenzwerten; wobei das Steuergerät (4) mit mindestens einer Insassenschutzeinrichtung (8, 9, 10, 11) zum Aktivieren derselben im Falle einer vorbestimmten Abweichung der mindestens einen ermittelten druckabhängigen Diagnosegröße von den zugeordneten Referenzwerten verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichereinrichtung (6) für eine Speicherung der Referenzwerte vorgesehen und mit dem Steuergerät (4) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Insassenschutzeinrichtung (8, 9, 10, 11) als Bremssystem (8), ESP-System (8), ABS-System (8), Drosselklappe, Warnanzeige für die Insassen (9), Warnblinklicht (10), Teleaid-System (11), Presafe-System (11), Sitzgurtstraffer-System und/oder Ortungssystem (11) ausgebildet ist.