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Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Optimierung einer bevorstehenden Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis.
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Zum Schutz von Fahrzeuginsassen eines Kraftfahrzeugs bei einer Kollision mit einem Hindernis, beispielsweise einem anderen Fahrzeug, existieren mittlerweile zahlreiche aktive Schutzmechanismen wie aktiv straffbare Sicherheitsgurte und Airbags. Weiterhin ist in der Patentanmeldung
DE 102006020 192 A1 eine Vorrichtung beschrieben, mit welcher die Vorhersage einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis ermöglicht wird. Aufgrund entsprechender Vorhersagen können aktive Schutzmechanismen im Falle einer bevorstehenden Kollision rechtzeitig ausgelöst werden. Nach wie vor trägt jedoch die Karosserie eines Kraftfahrzeugs zu einem großen Teil zum Schutz der Fahrzeuginsassen bei, da diese die bei einer Kollision mit einem Hindernis auftretende Energie aufnimmt.
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Die Aufgabe einer Ausführungsform der Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, die bei einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis zu einem optimierten Ergebnis führt.
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Eine Ausführungsform der Vorrichtung ergibt sich aus den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
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Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Optimierung einer bevorstehenden Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis. Dabei umfasst die Vorrichtung ein erstes Sensorsystem, mit dem die Unausweichlichkeit einer bevorstehenden Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Hindernis ermittelbar ist; ein zweites Sensorsystem, mit dem ein optimaler Aufprallbereich am Hindernis ermittelbar ist, und weiterhin eine Steuereinheit zur Steuerung einer Lenkung des Kraftfahrzeugs, wobei die Steuereinheit derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass sofern die Unausweichlichkeit der bevorstehenden Kollision ermittelt wurde, das Kraftfahrzeug automatisch auf den ermittelten Aufprallbereich des Hindernisses gelenkt wird. Durch diesen Lenkeingriff wird, wenn eine Kollision mit dem Hindernis ohnehin nicht mehr vermeidbar ist, die Kollision vorteilhaft so beeinflusst, dass sie zumindest in einer optimalen Weise erfolgt.
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Unter der Optimierung der Kollision ist vorliegend jegliche Maßnahme zu verstehen, mit der die negativen Unfallfolgen für das Kraftfahrzeug, das an der Kollision beteiligt ist, und/oder für dessen Insassen, und/oder für das Hindernis minimiert werden. Beispielsweise liegt eine derartige Optimierung vor, wenn die bei der Kollision auftretende Energie maximal von der Struktur des kollidierenden Kraftfahrzeugs aufgenommen wird, oder die Kollision so beeinflusst wird, dass dabei die Energiefreisetzung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Hindernis minimal ist.
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Bei dem Hindernis kann es sich ein stationäres Hindernis oder ein bewegtes Hindernis handeln. Nicht beschränkende Beispiele für stationäre Hindernisse sind Bäume, Gebäude oder bauliche Einrichtungen, wie etwa Leitplanken, Leitpfosten, Beton- oder Stahlpfeiler, oder Pflanzenkübel, die beispielsweise für die Abgrenzung zwischen Straßen- und Nicht-Straßenbereichen verwendet werden, stehende oder abgestellte Fahrzeuge oder Fahrzeuganhänger, oder stehende Personen oder ruhende Gegenstände jeglicher Art. Nicht beschränkende Beispiele für bewegte Hindernisse sind in Fahrt befindliche Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, sowie daran angehängte Kraftfahrzeuganhänger, weiterhin in Bewegung befindliche Radfahrer, Fußgänger, spielende Kinder oder Spielgegenstände.
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Mit dem ersten Sensorsystem ist die Unausweichlichkeit der bevorstehenden Kollision mit dem Hindernis ermittelbar. Eine derartige Unausweichlichkeit liegt insbesondere dann vor, wenn aufgrund der relativen Annäherungsgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Hindernis, der maximalen Bremswirkung, die dem Kraftfahrzeug dann noch absehbar zur Verfügung steht, und/oder aufgrund der zur Verfügung stehenden Lenkmöglichkeiten des Kraftfahrzeugs ermittelt wird, dass weder die relative Annäherungsgeschwindigkeit vor einer Kollision auf mindestens Null verringert werden kann, noch durch Lenkmöglichkeiten das Kraftfahrzeug und das Hindernis ohne Kontakt aneinander vorbei geführt werden können. Falls es nicht möglich ist, einem Hindernis auszuweichen, da mögliche Ausweichrouten von einem weiteren Hindernis blockiert werden, dann wird als Hindernis für die unausweichliche Kollision vorzugsweise dasjenige Hindernis gewählt, dessen Kollision voraussichtliche die geringere Energie freisetzen würde. Wenn beispielsweise eine Kollision mit einem vorausfahrenden und plötzlich stark abbremsenden Fahrzeug droht, das nicht umfahren werden kann, weil auf der Gegenfahrbahn sich ein weiteres Fahrzeug nähert, dann ist eine Auffahrkollision auf das Heck des vorausfahrendes Fahrzeugs einem Frontalzusammenstoß mit dem entgegenkommenden Fahrzeug in der Regel vorzuziehen, da in diesem Fall die unausweichliche Kollision mit einer geringeren Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden kollidierenden Fahrzeugen und damit mit einem geringeren Energieumsatz erfolgt.
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Geeignete erste Sensorsysteme sind bekannt und beispielsweise in der Patentanmeldung
DE 102006020 192 A1 offenbart. Ein erstes Sensorsystem umfasst gemäß einer Ausgestaltung wenigstens einen Sensor, der Rohdaten liefert, und eine erste Auswerteeinheit, beispielsweise eine Steuerungselektronik oder eine computerbasierte Logik, mittels derer die Rohdaten auswertbar sind, so dass beispielsweise Entfernungen zu einem Hindernis und/oder relative Annäherungsgeschwindigkeiten zwischen dem Hindernis und dem Kraftfahrzeug ermittelbar sind. Die aus den Rohdaten entsprechend aufgearbeiteten Daten und/oder das Ergebnis hinsichtlich der Unausweichlichkeit werden dann an die Steuereinheit übermittelt. Gemäß besonderen Weiterbildungen umfasst das erste Sensorsystem optische oder stereooptische Sensoren, mit denen Entfernungen zu Hindernissen ermittelbar sind, und/oder Radar-, LIDAR-, Laser- oder Ultraschallsensoren, mit denen ebenfalls Entfernungen und gegebenenfalls unter Ausnutzung eines Dopplereffekts, relative Geschwindigkeiten zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Hindernis ermittelbar sind. Ebenfalls Teil des ersten Sensorsystems sind gemäß einer Weiterbildung Sensoren, welche die Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs feststellen, beispielsweise Radumdrehungssensoren oder GPS-Sensoren. Gemäß einer anderen Ausgestaltung umfasst das erste Sensorsystem nur einen oder mehrere Sensoren, deren Rohdaten an die Steuereinheit übermittelt werden, welche die Auswertung übernimmt und ermittelt, ob eine Kollision unausweichlich ist.
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Mit dem zweiten Sensorsystem wird ein optimaler Aufprallbereich am Hindernis ermittelt. Dabei wird gemäß einer Ausgestaltung wenigstens der Umriss des Hindernisses über das zweite Sensorsystem festgestellt, wobei ein optimaler Aufprallbereich dann gegeben ist, wenn dieser eine maximale Fläche zwischen dem Hindernis und dem kollidierenden Teil des Kraftfahrzeugs abdeckt, da auf diese Weise eine maximale Energie zwischen dem Hindernis und dem Kraftfahrzeug abgebaut wird. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung werden alternativ oder zusätzlich zum Umriss des Hindernisses die Oberflächenkonturen, also der dreidimensionale Verlauf der Oberfläche möglicher Aufprallbereiche festgestellt. Stellt sich dabei heraus, dass das Hindernis stark hervorstehende Teile hat, die sich nach einer Kollision tief in das Kraftfahrzeug bohren und im Extremfall die Fahrgastzelle erreichen könnten, beispielsweise absehende Anhängerkupplungen oder über eine Ladefläche nach hinten ragendes Ladegut eines vorausfahrenden Fahrzeugs, so ist als optimaler Aufprallbereich ein solcher mit Oberflächenkonturen ohne hervorstehende Teile besser geeignet. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist ein optimaler Aufprallbereich ein solcher, der eine minimale Kollision zwischen dem Hindernis und dem Kraftfahrzeug bedeutet. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Kollision einer geringen Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Hindernis erfolgt oder wenn die Kollision im Sinne eines nur marginalen Touchierens erfolgt.
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Analog zum ersten Sensorsystem umfasst gemäß einer Ausgestaltung auch das zweite Sensorsystem wenigstens einen Sensor, der Rohdaten liefert, und eine erste Auswerteeinheit, beispielsweise ebenfalls eine Steuerungselektronik oder eine computerbasierte Logik, mittels derer die Rohdaten auswertbar sind. In einer anderen Ausgestaltung übermittelt das zweite Sensorsystem analog zu der für das erste Sensorsystem beschriebenen Möglichkeit nur die Rohdaten an die Steuereinheit, welche die Auswertung übernimmt und einen optimalen Aufprallbereich ermittelt. Gemäß besonderen Weiterbildungen umfasst das zweite Sensorsystem optische oder stereooptische Sensoren und/oder Radar-, LIDAR-, Laser- oder Ultraschallsensoren, mit denen Umrisse und/oder Oberflächenkonturen von Hindernissen ermittelbar sind.
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Gemäß einer Ausgestaltung umfassen das erste und das zweite Sensorsystem jeweils Sensoren, die wenigstens einen Teilbereich einer Umgebung des Kraftfahrzeugs umfassen. Insbesondere handelt es sich bei diesem Teilbereich um einen in Fahrrichtung vor dem Kraftfahrzeug gelegenen Teilbereich. Gemäß Weiterbildungen werden mehrere Teilbereiche umfasst, beispielsweise die in Fahrtrichtung vor und hinter dem Kraftfahrzeug gelegenen Teilbereiche, oder sämtliche Teilbereiche, so dass die gesamte Kraftfahrzeugumgebung umfasst wird, also die Umgebung vor, hinter und neben dem Kraftfahrzeug.
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Die Steuereinheit zur Steuerung einer Lenkung des Kraftfahrzeugs ist derart ausgeführt und eingerichtet, dass das Kraftfahrzeug automatisch auf den ermittelten Aufprallbereich des Hindernisses gelenkt wird, sofern die Unausweichlichkeit der bevorstehenden Kollision ermittelt wurde. Dementsprechend steht die Steuereinheit in Verbindung mit dem ersten Sensorsystem, welches die Unausweichlichkeit der bevorstehenden Kollision ermittelt, und greift in diesem Fall in die Lenkung oder allgemein in die Querführung des Kraftfahrzeugs ein, so dass dieses auf den Aufprallbereich gelenkt wird. Dem Fachmann sind verschiedene Arten der Implementierung einer solchen Steuereinheit bekannt. Nicht beschränkende Beispiele dafür sind Aktuatoren, die auf die Lenksäule oder das Lenkgestänge des Kraftfahrzeugs einwirken und eine Lenkung über eine Beeinflussung des Lenkeinschlags der lenkbaren Räder des Kraftfahrzeugs bewirken, oder Steuereinheiten, welche die Umdrehungsgeschwindigkeit der Räder des Kraftfahrzeugs auf einer Fahrzeugseite im Vergleich mit der gegenüberliegenden Fahrzeugseite selektiv verändern.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung schließt die Ermittlung der Unausweichlichkeit der bevorstehenden Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Hindernis eine Verifikation der Unausweichlichkeit der Kollision mit zumindest einem unterschiedlichen Mechanismus ein. Da eine Kollision ein schwerwiegendes Ereignis darstellt, das Sachschäden und gegebenenfalls sogar Personenschäden nach sich ziehen kann, wird durch die Verifikation vorteilhaft besser gewährleistet, dass die Lenkung auf den Aufprallbereich nur bei einer sicheren Datenlage erfolgt, die praktisch keinen Zweifel an der Unausweichlichkeit der Kollision zulässt.
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Gemäß weiteren Ausgestaltungen unterbleibt die Lenkung auf den Aufprallbereich dann, wenn genau zwei unterschiedliche Mechanismen zur Verfügung stehen, die einander widersprechende Ergebnisse liefern. In einer weiteren Ausgestaltung wird bei Vorliegen von zwei Mechanismen dem Datenmaterial und/oder dem daraus ermittelten Ergebnis ein Vertrauenswert zugeordnet, der die Verlässlichkeit der festgestellten oder nicht festgestellten Unausweichlichkeit beschreibt. Die Entscheidung für oder gegen eine Lenkung auf den Aufprallbereich erfolgt dann in Abhängigkeit davon, ob der Mechanismus mit dem letztendlich höheren Vertrauenswert die Unausweichlichkeit der Kollision ermittelt hat oder nicht. Stellt beispielsweise ein Mechanismus, dessen erstes Sensorsystem das Hindernis in einem guten Blickwinkel erfasst, die Unausweichlichkeit fest, während das Hindernis vom ersten Sensorsystem eines zweiten Mechanismus aus einem Blickwinkel erfasst, der schon im Bereich eher fehlerbehafteter Erfassungsgrenzen des Blickbereichs liegt, dann ist dem Ergebnis des ersten Sensorsystems der Vorzug zu geben und die Unausweichlichkeit der Kollision anzunehmen. Gemäß einer noch weiteren Ausgestaltung liegen drei oder mehr Mechanismen vor, deren Ergebnisse verglichen werden, wobei die Entscheidung für oder gegen die Annahme der Unausweichlichkeit in einer Mehrheitsentscheidung fällt. Stellen beispielsweise von drei Mechanismen zwei die Unausweichlichkeit der Kollision fest, während der dritte Mechanismus diese verneint, so wird nach der Mehrheitsentscheidung die Unausweichlichkeit angenommen. Bei einer Pattsituation mit einer geradzahligen Anzahl von Mechanismen erfolgt vorzugsweise keine Feststellung der Unausweichlichkeit. Weiterbildungen sehen vor, dass die einzelnen Ergebnisse dieser Mechanismen wiederum mit Vertrauenswerten versehen werden, die bei der Mehrheitsentscheidung berücksichtigt werden.
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Für die unterschiedlichen Mechanismen erfolgt gemäß besonderen Ausführungsformen die Nutzung eigens hierfür vorhandene Sensoren des ersten Sensorsystems und/oder die Nutzung eines unterschiedlichen Auswerteverfahrens. Gemäß weiteren Weiterbildungen werden Sensoren gleicher Art benutzt, die an unterschiedlichen Stellen des Kraftfahrzeugs angeordnet sind und somit unterschiedliche Blickwinkel auf das Hindernis haben, und/oder es werden Sensoren unterschiedlicher Art benutzt. Beispielsweise wird die Entfernung, Kontur und/oder Relativgeschwindigkeit des Hindernisses beispielsweise von stereooptischen Sensoren und unabhängig davon von Radar- oder Ultraschallsensoren erfasst, und/oder die Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wird sowohl von Radumdrehungssensoren als auch von GPS-Sensoren erfasst. Alternativ oder zusätzlich werden gemäß anderen Weiterbildungen unterschiedliche Auswerteverfahren verwendet, beispielsweise eine trigonometrische Bestimmung der Entfernung zu einen Hindernis zusammen mit der Laufzeitbestimmung von Radarwellen oder Ultraschallwellen. Durch diese Ausführungsformen werden vorteilhaft die Wahrscheinlichkeit falscher Ergebnisse aufgrund systematischer Fehler oder Leistungsgrenzen der Sensorsysteme oder Auswerteverfahren verringert und die Entscheidung für oder gegen die Unausweichlichkeit der Kollision auf eine zuverlässigere Grundlage gestellt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinheit derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass das Kraftfahrzeug mit seiner Fahrzeugfront mittig in den Aufprallbereich am Hindernis gelenkt wird. Vorteilhaft wird dadurch die Kollision auf die Stelle des Kraftfahrzeugs zentriert, die üblicherweise ohnehin als Knautschzone optimiert ist. Durch die mittige Kollision wird weiterhin so weit wie möglich verhindert, dass das Kraftfahrzeug im Rahmen der Kollision eine Gierbewegung um die Hochachse durchführt. Entsprechend wird dadurch die Gefahr verringert, dass das Kraftfahrzeug eine Position quer zur Fahrbahn einnimmt und dadurch eine Angriffsfläche für weitere Kollisionen, etwa mit Hindernissen oder insbesondere Verkehrsteilnehmern auf der Gegenfahrbahn bietet. Weiterhin werden dadurch Drehbewegungen der Fahrzeuginsassen verringert, die zu Muskelzerrungen führen könnten oder die Auswirkungen von Schleudertraumata verstärken könnten.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Steuereinheit eine Kraftfahrzeugstruktur und zumindest ein aktueller Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs bekannt, und die Steuereinheit ist derart ausgeführt und eingerichtet, dass die Lenkung des Kraftfahrzeugs automatisch derart gesteuert wird, dass der bei der Kollision mit dem Hindernis bewirkte Energieumsatz von Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs in Verformungsenergie der Struktur der Kraftfahrzeugs nach zumindest einem vorgegeben Kriterium optimiert ist. Unter der Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs ist zumindest die durch Masse und Eigenbewegung des Kraftfahrzeugs bedingte Bewegungsenergie zu verstehen. Erfolgt eine Kollision mit einem stehenden Hindernis, so wird die gesamte umzusetzende Bewegungsenergie vom Kraftfahrzeug selbst beigetragen. Erfolgt die Kollision dagegen mit einem selbst in Bewegung befindlichen Hindernis, so weist dieses ebenfalls eine eigene Bewegungsenergie auf. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug im Rahmen der Umsetzung von Bewegungsenergie in Verformungsenergie nur die eigene, in Kenntnis der ungefähren Kraftfahrzeugmasse und Kraftfahrzeuggeschwindigkeit ermittelbare Bewegungsenergie für die Umsetzung in Verformungsenergie zugrunde legt. In einer anderen Weiterbildung verfügt das Kraftfahrzeug über Mittel nicht zur Abschätzung der Geschwindigkeit des bewegten Hindernisses, sondern auch zur Abschätzung von dessen Masse, so dass die ungefähre Bewegungsenergie des Hindernisses ebenfalls bei der Umsetzung von Bewegungsenergie in Verformungsenergie berücksichtigt wird. Dementsprechend kann beispielsweise der Energieumsatz bei Kollision mit einem bewegten und vergleichsweise massearmen Hindernis wie einem in Fahrt befindlichen Kleinwagen anders optimiert werden als bei einem bewegten massereichen Hindernis, etwa einem Lastkraftwagen. In Kenntnis der eigenen Kraftfahrzeugstruktur und insbesondere der Position und Belastbarkeit verschiedener Knautschzonen passt sich in dieser Ausführungsform und gegebenenfalls in Weiterbildungen die Lenkung vorteilhaft nicht nur unter Berücksichtigung des aktuellen Bewegungszustandes, mit dem die Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs zusammenhängt, sondern auch unter Berücksichtigung der individuellen Möglichkeiten dieses Kraftfahrzeugs zum Umsetzen von Bewegungsenergie in Verformungsenergie der aktuellen Situation an.
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Für den Fachmann sind weiterhin verschiedene Ausgestaltungen dieser Ausführungsform ersichtlich. Gemäß einer Ausgestaltung wird als Kriterium angelegt ein Umsatz von Bewegungsenergie in Verformungsenergie, bei dem ein vorgebbarer maximaler Wert der Geschwindigkeitsverringerung des Kraftfahrzeugs nicht überschritten wird. Dieser Wert ist in besonderen Weiterbildungen so vorgegeben, dass bei der Kollision bestimmte G-Kräfte nicht überschritten werden, bei deren Überschreitung die Gefahr gesundheitlicher Schäden für die Fahrzeuginsassen stark zunehmen würde. Vorteilhaft wird dadurch erreicht, dass im Rahmen der Kollision unvermeidliche gesundheitliche Schäden der Kraftfahrzeuginsassen, etwa durch die Geschwindigkeitsverringerung verursachte Schleudertraumata oder Gurtprellungen, minimiert werden oder einen vorgebbaren Grenzwert nicht übersteigen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Kriterium ein maximaler Energieumsatz von Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs in Verformungsenergie der Struktur des Kraftfahrzeugs. Insbesondere erfolgt die Lenkung des Kraftfahrzeugs so, dass die entsprechende Knautschzone des Kraftfahrzeugs, die in Abhängigkeit von Stelle der Kollision am Kraftfahrzeug und von der Richtung der Kollision für den Energieumsatz in Frage kommt, die Bewegungsenergie möglichst vollständig in Verformungsenergie umsetzt. Dadurch soll erreicht werden, dass nach der Kollision kein Restbetrag an Bewegungsenergie verbleibt, der dazu führen könnte, dass das Hindernis im Rahmen der Kollision bis zur Fahrgastzelle vordringt oder zu unkontrollierten Taumelbewegungen oder gar einem Überschlag des Kraftfahrzeugs führt.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist das erste Sensorsystem derart ausgeführt und eingerichtet, dass die Art des Hindernisses und dessen Ausrichtung relativ zum Kraftfahrzeug ermittelt wird. Weiterhin ist das zweite Sensorsystem derart ausgeführt und eingerichtet, dass die Art des Hindernisses und dessen Ausrichtung bei der Ermittlung des optimalen Aufprallbereichs berücksichtigt wird. Die Ermittlung der Art des Hindernisses erfolgt gemäß einer Weiterbildung in einer dem Fachmann grundsätzlich bekannten Weise, indem Daten des Hindernisses wie Umrisse, Oberflächenkonturen und/oder Bilddaten erhoben werden und mit der Vorrichtung zugänglichen Datenbankeinträgen verglichen werden, in denen verschiedene Objekte und deren Merkmale hinterlegt sind, gegebenenfalls in verschiedenen Ansichten. Entsprechen die Daten des Hindernisses innerhalb zulässiger Abweichungen den Merkmalen eines in der Datenbank hinterlegten Objekts, so wird das Hindernis als dieses Objekt ermittelt. Ist die Art des Hindernisses ermittelt, so lässt sich auch seine Ausrichtung zum Kraftfahrzeug einfach ermitteln, sofern dies nicht bereits durch Übereinstimmung mit einer bestimmten, in der Datenbank hinterlegten Ansicht, welcher dieser Ausrichtung entspricht, erfolgte. Mit der Ermittlung der Art des Hindernisses, beispielsweise als eines der eingangs genannten stationären oder bewegten Hindernisse, und dessen Ausrichtung relativ zum Kraftfahrzeug lässt sich nun ein optimaler Aufprallbereich am Hindernis ermitteln. Stellt das Hindernis beispielsweise eine Hauswand, so werden gemäß einer Weiterbildung ebene Flächen als optimale Aufprallbereiche vorgezogen, während Kanten und unebene Flächen vermieden werden, da sie zu einem schwierig vorhersagbaren Eindringen des Hindernisses in das kollidierende Kraftfahrzeug oder ungleichmäßigem Energieumsatz führen können, der kollidierende Kraftfahrzeug in Taumel- oder Schlingerbewegungen versetzten und den Kollisionsverlauf oder das weitere Schicksal des Kraftfahrzeugs nach der Kollision nachteilig beeinflussen könnte.
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Stellt der Aufprallbereich eine im Wesentlichen ebene Fläche dar, wie etwa die Front, das Heck oder eine Seitenpartie eines Hindernis-Kraftfahrzeugs, dann erfolgt gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung die Steuerung der Lenkung des von der Steuerung gelenkten Kraftfahrzeugs derart, dass dessen Kollisionsbereich möglichst parallel, also im Wesentlichen ohne Auftreffwinkel, auf dem Aufprallbereich auftrifft, sofern genügend Zeit und Manövrierraum zur Verfügung steht, um die Fahrtrajektorie des Kraftfahrzeugs entsprechend anzupassen.
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Gemäß einer besonderen Ausgestaltung sind dem zweiten Sensorsystem für jede Art des Hindernisses Informationen bereitgestellt, die Bereiche des Hindernisses definieren, die einen hohen Energieumsatz in Verformungsenergie einer Struktur der Hindernisses ermöglichen, wobei das zweite Sensorsystem diese Informationen bei der Ermittlung des Aufprallbereichs berücksichtigt. Beispielsweise sind in einer entsprechenden Datenbank Informationen über die Verformbarkeit oder Starrheit von stationären Hindernissen wie Leitplanken, Leitpfosten oder typischer Häuserfassaden beziehungsweise Teilbereichen davon hinterlegt, und insbesondere Informationen über die Verformbarkeit und/oder die Knautschzonen von Fahrzeugen. Stellt ein Hindernis beispielsweise selbst ein Kraftfahrzeug dar, so werden Informationen über geeignete Aufprallbereiche dieses Fahrzeugs, die ebenfalls in der Datenbank hinterlegt sind, berücksichtigt. Vorteilhaft wird eine Kollision dadurch so beeinflusst, dass Informationen über die Möglichkeiten des Hindernisses zur Umsetzung von Bewegungsenergie in Verformungsenergie berücksichtigt werden, so dass der Gesamtenergieumsatz im Rahmen der Kollision effizienter ist. Die Bereitstellung von Informationen für jede Art eines Hindernisses erfolgt vorzugsweise so, dass für jedes Hindernis tatsächlich sehr spezifische Informationen vorliegen, beispielsweise exakte Informationen über die Knautschzonen eines bestimmten Kraftfahrzeugmodells. Sind solche spezifischen Informationen nicht verfügbar, so wird wenigstens auf generische Informationen zurückgegriffen. Liegen also beispielsweise keine spezifischen Informationen über die Knautschzonen eines bestimmten Kraftfahrzeugmodels vor, so werden näherungsweise generische Informationen über die Knautschzonen der auf das Kraftfahrzeugmodel zutreffenden Fahrzeugklasse, wie etwa Kleinwagen, Mittelklassewagen oder Großraumlimousine zugrunde gelegt.
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Gemäß einer Weiterbildung ist das zweite Sensorsystem derart ausgeführt und eingerichtet, dass der Aufprallbereich am Hindernis derart ermittelt wird, dass der bei der Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Hindernis bewirkte Energieumsatz von Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs in Verformungsenergie der Struktur des Hindernisses nach zumindest einem vorgegeben Kriterium optimiert ist. Ein Beispiel für ein derartiges Kriterium ist ein Umsatz von Bewegungsenergie in Verformungsenergie, bei dem ein vorgebbarer maximaler Wert der Geschwindigkeitsverringerung des Kraftfahrzeugs nicht überschritten wird. Dieser Wert ist in besonderen Weiterbildungen so vorgegeben, dass bei der Kollision bestimmte G-Kräfte nicht überschritten werden, bei deren Überschreitung die Gefahr gesundheitlicher Schäden für die Fahrzeuginsassen stark zunehmen würde. Gemäß einem weiteren Bespiel ist das Kriterium ein maximaler Energieumsatz von Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs in Verformungsenergie der Struktur des Hindernisses, wodurch vorteilhaft wiederum der nach der Kollision verbleibende Restbetrag an Bewegungsenergie minimiert wird.
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In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist die Steuereinheit derart ausgeführt und eingerichtet, dass ein Kollisionsbereich am Kraftfahrzeug ermittelt wird, und dass das Kraftfahrzeug automatisch derart in das Hindernis gelenkt wird, dass der Kollisionsbereich des Kraftfahrzeugs mit dem Aufprallbereich am Hindernis maximal überlappt. Die Ermittlung des Kollisionsbereichs erfolgt gemäß einer Ausgestaltung unter Zugrundelegung von Informationen, die der Vorrichtung über die Kraftfahrzeugstruktur und wiederum insbesondere über die Position und Belastbarkeit verschiedener Knautschzonen vorliegen. Insbesondere erfolgt die Lenkung durch die Steuereinheit so, dass der Kollisionsbereich des Kraftfahrzeugs mit einer Knautschzone so weit wie möglich übereinstimmt, oder der Kollisionsbereich so gewählt ist, dass maximaler Schutz der in der Fahrgastzelle befindlichen Insassen vor dem kollidierenden Hindernis gegeben ist. Handelt es sich bei dem Hindernis selbst um ein Kraftfahrzeug, so wird gemäß einer besonderen Weiterbildung durch die Vorrichtung angestrebt, als Aufprallbereich des Hindernisses und Kollisionsbereich des Kraftfahrzeugs jeweils vorgesehene Knautschzonen der beiden beteiligten Kraftfahrzeuge in die Kollision einzubeziehen. Vorteilhaft werden dadurch eine hohe oder insbesondere maximale Umsetzung von Bewegungsenergie in Verformungsenergie und ein hoher Schutz der Fahrzeuginsassen ermöglicht, da die Knautschzonen die Fahrgastzelle üblicherweise schützend umgeben.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen das erste und das zweite Sensorsystem zumindest einen Sensor auf, der mit beiden Sensorsystemen verbunden ist und entsprechend von beiden Sensorsystemen genutzt wird. Dafür in Frage kommende Sensoren sind insbesondere solche, die den Abstand zu einem Hindernis und/oder die relative Geschwindigkeit zu einem Hindernis in Bezug auf das eigene Kraftfahrzeug, und/oder Umrisse, Oberflächenkonturen oder Bildinformationen des Hindernisses ermitteln können. Gemäß einer besonderen Ausgestaltung ist dieser zumindest eine Sensor ein optischer Sensor, ein Radarsensor, ein Ultraschallsensor oder eine Kombination daraus.
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Weiterhin umfasst ist eine Ausführungsform, bei der das erste und/oder das zweite Sensorsystem Sensoren umfasst, die auch für weitere Fahrassistenzsysteme verwendet werden, beispielsweise Parkassistenten, Abstandshalteassistenten, Fahrspurassistenten, Bremsassistenten, die ebenfalls auf die Querführung des Kraftfahrzeugs einwirken und/oder auf Geschwindigkeitssensoren, abstandsmessende Sensoren und/oder konturen- oder bilderfassende Sensoren zurückgreifen. Die Vorrichtung ist gemäß einer Ausgestaltung implementiert als im Rahmen eines Fahrzeugzentralcomputers, der Informationen von entsprechenden Sensoren erhält, deren Auswertung übernimmt und in die Lenkung des Kraftfahrzeugs eingreift.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das erste Sensorsystem eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinheit (C2C) auf. Vorteilhaft wird dadurch die Kontaktaufnahme des Kraftfahrzeugs mit einem möglicherweise kollidierenden Fahrzeug ermöglicht. Im Rahmen der Ermittlung der Unausweichlichkeit einer Kollision erhält die Vorrichtung Daten dieses möglicherweise kollidierenden Fahrzeugs über die C2C-Kommunikationseinheit. Nicht-beschränkende Beispiele für derartige Daten sind die tatsächliche Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs, die gegebenenfalls genauer sein können als eine durch das erste Sensorsystem des Kraftfahrzeugs ermittelte Bewegungsgeschwindigkeit des möglicherweise kollidierenden Fahrzeugs; Daten über einen bereits eingeleiteten Bremsvorgang; Daten über das von der Bereifung und dem Vorhandensein bremsunterstützender Systeme abhängige Bremsvermögen, die angeben, wie weit die Geschwindigkeit des möglicherweise kollidierenden Fahrzeugs noch reduziert werden kann oder wann es zum Stillstand kommt; Daten über die zukünftige Fahrtrajektorie des Hindernis-Fahrzeugs durch eingeleitete Lenkmaßnahmen; und Daten über die Kraftfahrzeugstruktur des möglicherweise kollidierenden Fahrzeugs, insbesondere über dessen Knautschzonen. Unter Berücksichtigung dieser Daten ermittelt die Vorrichtung, ob eine Kollision tatsächlich unausweichlich ist oder das eigene Kraftfahrzeug und das möglicherweise kollidierende Fahrzeug durch Abbremsen rechtzeitig vor einer Kollision zum Stehen kommen oder durch Lenkmaßnahmen von einem Kollisionskurs abgebracht werden. Wird nun die Unausweichlichkeit einer Kollision festgestellt, so ermittelt die Vorrichtung unter Berücksichtigung der vom anderen Fahrzeug ermittelten Daten optimale Aufprallbereiche und/oder Kollisionsbereiche.
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Eine Vorrichtung, wie hierin in den vorgenannten Ausführungsformen, Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Kombinationen davon beschrieben, ist insbesondere dafür geeignet, das Gefahrenpotential typischer Kollisionssituationen zu verringern. Solche Kollisionssituationen umfassen die Kollision eines Kraftfahrzeugs mit dem Heck eines vorrausfahrenden und gegebenenfalls seitlich zur eigenen Fahrtrajektorie versetzten Fahrzeugs, eine gegebenenfalls seitlich versetzte Frontalkollision mit einen entgegenkommenden Fahrzeug, sowie eine Kollision der Frontpartie des eigenen Kraftfahrzeugs mit der Seitenpartie eines im Wesentlichen quer vor dem eigenen Kraftfahrzeug befindlichen Fahrzeug als Hindernis. Wenn eine Kollision schon unvermeidlich ist, so kann in allen Fällen das eigene Kraftfahrzeug zumindest so gelenkt werden, das ein optimaler Aufprallbereich am Hindernis und/oder ein optimaler Kollisionsbereich am eigenen Kraftfahrzeug betroffen ist. Vorteilhaft wird dadurch sowohl das Gefahrenpotential für die Insassen des eigenen Kraftfahrzeugs als auch dasjenige für die Insassen des das Hindernis darstellenden Kraftfahrzeugs verringert.
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Gemäß besonderen Ausführungsformen sind verschiedene Kollisionssituationen vorgesehen, in denen das Hindernis jeweils ein weiteres Kraftfahrzeug ist. In einer ersten Situation steht das weitere Kraftfahrtfahrzeug quer auf der Fahrbahn, auf der die Fahrtrajektorie des eigenen Kraftfahrzeugs verläuft. Als Aufprallbereich auf dem weiteren Kraftfahrzeug wird ungefähr die Mitte zwischen den Fahrzeugachsen des weiteren Kraftfahrzeugs angestrebt. In einer zweiten Situation steht das weitere Kraftfahrzeug quer zur Fahrbahnrichtung, ragt jedoch zum Teil über die Fahrbahnbegrenzung hinaus, wie etwa im Fall einer einspurigen Straße ohne Seitenstreifen oder Nothaltebucht. In diesem Fall wird nicht die Achsenmitte, sondern ein Bereich mittig zwischen Seitenmarkierung und Fahrzeugende als Aufprallbereich genommen angestrebt. In einer dritten Situation steht das weitere Fahrzeug in Fahrtrichtung auf der Fahrbahn. In diesem Fall wird der Kofferraum als optimale Knautschzone mittig als Aufprallbereich angepeilt.
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Durch die Vorrichtung lässt sich auch das Gefahrenpotential einer weiteren, in letzter Zeit zunehmender gefährlicher werdenden Kollisionssituation verringern, die bei einem Aufprall eines von der Seite kommenden Fahrzeugs auf eine Seite des eigenen Kraftfahrzeugs entsteht. Diese Kollisionssituation ist insbesondere dann für die Insassen des eigenen Kraftfahrzeugs gefährlich, wenn das von der Seite kommende Fahrzeug ein massereiches oder ein hochgelagertes Fahrzeug ist. Insbesondere im Fall von so genannten Geländelimousinen, die auch unter den Begriffen „Sportnutzfahrzeuge”, „Sport Utility Vehicle” oder insbesondere dem Akronym „SUVs” bekannt sind, birgt ein Seitenaufprall auf Kleinwägen, Mittelklassewägen und auch Oberklasselimousinen besondere Gefahren, da die deren Seitenknautschzonen nicht auf den größeren Abstand der Frontpartien von SUVs von der Fahrbahnoberfläche ausgerichtet sind. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann im Falle einer Kollision das eigene Kraftfahrzeug zumindest so gelenkt werden, dass dessen Fahrzeugseite im Wesentlichen parallel mit der Frontpartie des von der Seite kommenden SUVs kollidiert. Beim Auftreffen in einem deutlichen Winkel wäre dagegen das Risiko eines Eindringens der Frontpartie in die Fahrgastzelle höher.
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Die vorangegangene Beschreibung der Vorrichtung in ihren zahlreichen Ausführungsformen, Ausgestaltungen und Weiterbildungen offenbart implizit auch ein Verfahren zur Optimierung einer bevorstehenden Kollision.
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Weiterhin wird ein Verfahren zur Optimierung einer bevorstehenden Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis, umfassend ein Ermitteln der Unausweichlichkeit einer bevorstehenden Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Hindernis mittels eines erste Sensorsystems, weiterhin umfassend ein Ermitteln eines optimalen Aufprallbereichs am Hindernis mittels eines zweiten Sensorsystems, und weiterhin umfassend, sofern die Unausweichlichkeit der bevorstehenden Kollision ermittelt wurde, eine Steuerung einer Lenkung des Kraftfahrzeugs mittels einer Steuereinheit derart, dass das Kraftfahrzeug automatisch auf den ermittelten Aufprallbereich des Hindernisses gelenkt wird, vorgeschlagen.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens schließt die Ermittlung der Unausweichlichkeit der bevorstehenden Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Hindernis eine Verifikation der Unausweichlichkeit der Kollision mit zumindest einem unterschiedlichen Mechanismus ein.
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Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens nutzt der unterschiedliche Mechanismus einen eigens hierfür vorhandenen Sensor des ersten Sensorsystems und/oder ein unterschiedliches Auswerteverfahren.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird mittels der Steuereinheit das Kraftfahrzeug mit seiner Fahrzeugfront mittig in den Aufprallbereich am Hindernis gelenkt.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist der Steuereinheit eine Kraftfahrzeugstruktur und zumindest ein aktueller Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs bekannt, und die Lenkung des Kraftfahrzeugs erfolgt mittels der Steuereinheit automatisch derart, dass der bei der Kollision mit dem Hindernis bewirkte Energieumsatz von Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs in Verformungsenergie der Struktur der Kraftfahrzeugs nach zumindest einem vorgegeben Kriterium optimiert ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens ist das Kriterium ein maximaler Energieumsatz von Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs in Verformungsenergie der Struktur des Kraftfahrzeugs.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird über das erste Sensorsystem die Art des Hindernisses und dessen Ausrichtung relativ zum Kraftfahrzeug ermittelt, und über das zweiten Sensorsystem de Art des Hindernisses und dessen Ausrichtung bei der Ermittlung des optimalen Aufprallbereichs berücksichtigt.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens sind dem zweiten Sensorsystem für jede Art des Hindernisses Informationen bereitgestellt, die Bereiche des Hindernisses definieren, die einen hohen Energieumsatz in Verformungsenergie einer Struktur der Hindernisses ermöglichen, wobei weiterhin das zweite Sensorsystem diese Informationen bei der Ermittlung des Aufprallbereichs berücksichtigt.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird über das das zweite Sensorsystem der Aufprallbereich am Hindernis derart ermittelt, dass der bei der Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Hindernis bewirkte Energieumsatz von Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs in Verformungsenergie der Struktur des Hindernisses nach zumindest einem vorgegeben Kriterium optimiert ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens ist das Kriterium ein maximaler Energieumsatz von Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs in Verformungsenergie der Struktur des Hindernisses.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird über die Steuereinheit ein Kollisionsbereich am Kraftfahrzeug ermittelt, und das Kraftfahrzeug automatisch derart in das Hindernis gelenkt, dass der Kollisionsbereich mit dem Aufprallbereich maximal überlappt.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens nutzt dieses ein erstes und ein zweites Sensorsystem, die zumindest einen Sensor aufweisen, der mit beiden Sensorsystemen verbunden ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens ist der zumindest eine Sensor ein optischer Sensor, ein Radarsensor, ein Ultraschallsensor oder eine Kombination daraus.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens weist das erste Sensorsystem eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinheit (C2C) auf.
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Schließlich wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, das eine Vorrichtung zur Optimierung einer bevorstehenden Kollision, wie vorstehend offenbart, umfasst oder in dem ein entsprechendes Verfahren zur Optimierung einer bevorstehenden Kollision durchführbar ist oder durchgeführt wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie ein Hindernis
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2 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung mit mehreren Details
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3 eine schematische Darstellung mehrerer Verkehrssituationen
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4 einen schematischen Ablauf einer Kollisionsoptimierung in einer Vorrichtung.
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1 zeigt eine schematische Übersichtsdarstellung eines Kraftfahrzeugs 10 und dessen Vorrichtung zur Optimierung einer bevorstehenden Kollision. Diese umfasst ein erstes Sensorsystem 30, welches die Unausweichlichkeit einer bevorstehenden Kollision ermittelt. Mit einem zweiten Sensorsystem 40 wird ein optimaler Aufprallbereich 60 an einem Hindernis 20 ermittelt, der durch einen Doppelpfeil symbolisiert ist. Erhält eine Steuereinheit 50 von dem ersten Sensorsystem 30 eine Mitteilung, dass eine Kollision unausweichlich ist, oder Daten, aufgrund derer das Steuersystem 50 selbst die Unausweichlichkeit der Kollision ermittelt, so lenkt es das Kraftfahrzeug 10 auf den vom zweiten Sensorsystem 40 ermittelten Aufprallbereich 60 des Hindernisses 20, wobei die Steuerung der Lenkung in 1 symbolisiert ist durch einen punktierten Pfeil, der auf ein nicht näher durch Bezugszeichen benanntes Lenkrad einwirkt.
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2 zeigt eine detailliertere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Optimierung einer bevorstehenden Kollision. Zum ersten Sensorsystem 30 gehört ein Paar optischer Sensoren 30a, welche räumliche Bilder erstellen und die Entfernung des Kraftfahrzeugs 10 zu einem Hindernis 20 ermitteln. Das Sensorsystem 30 umfasst weiterhin zwei Radarsensoren 30b zur Kontrolle der festgestellten Entfernung. Die stereooptischen Sensoren 30a stellen gleichzeitig das zweite Sensorsystem 40 dar, wobei anhand der erstellten räumlichen Bilder des Hindernisses 20 ein durch einen Doppelpfeil symbolisierter optimaler Aufprallbereich 60 ermittelt wird. Anhand der Daten des ersten Sensorsystems 30 wird nun eine schnelle Annäherung zwischen dem Kraftfahrzeug 10 und dem Hindernis 20 festgestellt. Unter Berücksichtigung von Daten zur aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10, die von zum ersten Sensorsystem 30 gehörenden Geschwindigkeitssensoren 30c erhoben werden, und in Kenntnis der maximal möglichen Bremswirkung des Kraftfahrzeugs 10 wird nun die Unausweichlichkeit einer Kollision mit dem Hindernis 20 festgestellt. Daher steuert die Steuereinheit 50 durch Einwirkung auf den Lenkeinschlag der Fahrzeugräder das Kraftfahrzeug 10 so, dass die Kollision mit dem optimalen Aufprallbereich 60 des Hindernisses erfolgt. Wie in 1 ist die Einwirkung auf den Lenkeinschlag symbolisiert ist durch einen punktierten Pfeil, der auf ein Lenkrad einwirkt.
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3 zeigt eine schematische Darstellung mehrerer Verkehrssituationen, in denen unausweichliche Kollisionen bevorstehen. Der Übersichtlichkeit sind dabei nur die Kraftfahrzeuge 10 und die Hindernisse 20 dargestellt, jedoch keine Einzelheiten der Kraftfahrzeuge 10 wie etwa erste Sensorsysteme 30, zweite Sensorsysteme 40 oder Steuereinheiten 50.
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In der oberen Situation A nähert sich ein Kraftfahrzeug 10 von rechts einem stark abbremsenden Fahrzeug, das ein Hindernis 20a darstellt. Ein Ausweichen ist nicht möglich, da sich auf der Gegenfahrbahn ein weiteres Hindernis 20b in Form eines anderen Fahrzeugs nähert. Das Hindernis 20a befindet sich auf der Fahrbahn, so dass eine mittige Zone von dessen Fahrzeugheck von der Vorrichtung als Aufprallbereich 60 angepeilt wird. Durch die Vorrichtung wird ermittelt, dass aufgrund der Relativgeschwindigkeit zum Hindernis 20a und des noch zur Verfügung stehenden Bremspotentials des Kraftfahrzeugs 10 eine Kollision unausweichlich ist. Da zumindest noch genügend Zeit und Manövrierraum zur Verfügung steht, ändert die Vorrichtung die durch punktierte Pfeile symbolisierte Fahrtrajektorie des Kraftfahrzeugs 10 und die Lenkung des Kraftfahrzeugs 10 durch die Steuereinheit 50 erfolgt so, dass dessen Fahrzeugfront als Kollisionsbereich 70, der durch einen gestrichelten Doppelpfeil symbolisiert ist, zu dem mit durchgezogenem Doppelpfeil symbolisierten Aufprallbereich 60 des Hindernisses 20a gelenkt wird und dort im Wesentlichen parallel aufprallen wird.
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In der mittleren Situation B befindet sich ein Kraftfahrtfahrzeug als Hindernis 20a quer auf der Fahrbahn, auf der die Fahrtrajektorie des eine Vorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs 10 verläuft. Wie in der Situation A ist ein Ausweichen aufgrund eines auf der Gegenfahrbahn befindlichen Kraftfahrzeugs als Hindernis 20b nicht möglich, und die Unausweichlichkeit einer Kollision wird von der Vorrichtung des Kraftfahrzeugs 10 festgestellt. Das weitere Kraftfahrzeug befindet sich quer zur Fahrbahnrichtung, ragt jedoch zum Teil über die Fahrbahnbegrenzung hinaus. In diesem Fall wird nicht die Mitte zwischen den beiden nicht gesondert eingezeichneten Achsen des Hindernisses 20a, sondern ein Bereich mittig zwischen Seitenmarkierung und Fahrzeugende als Aufprallbereich 60, der durch einen durchgängig gezeichneten Doppelpfeil symbolisiert wird, angestrebt. Da nicht genügend Manövrierraum zur Verfügung steht, um die durch punktierte Pfeile symbolisierte Fahrtrajektorie des Kraftfahrzeugs 10 entsprechend anzupassen, wird der durch einen gestrichelten Doppelpfeil symbolisierte Kollisionsbereich 70 des Kraftfahrzeugs 10 nicht parallel, sondern in einem geringen Winkel auf den Aufprallbereich 60 des Hindernisses 20a aufprallen.
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In der unteren Situation C befindet sich ein Kraftfahrzeug als Hindernis 20 im Wesentlichen quer zur Fahrbahn. Da anders als in den Situationen A und B dieses Kraftfahrzeug das einzige Hindernis 20 darstellt, wird als Aufprallzone 60, die wiederum durch einen durchgängig gezeichneten Doppelpfeil symbolisiert ist, ein Bereich ungefähr in der Mitte zwischen den beiden nicht gesondert dargestellten Fahrzeugachsen des Hindernisses 20 angestrebt. Bei hoher Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 wird die durch einen punktierten Pfeil symbolisierte Fahrtrajektorie zugrunde gelegt, da eine Optimierung der Fahrtrajektorie mit dem Ziel eines im Wesentlichen parallelen Auftreffens des Kollisionsbereichs 70 auf dem Aufprallbereich 60 nicht möglich ist, ohne einen Fahrstabilitätsverlust des Kraftfahrzeugs 10 zu riskieren. Bei niedriger Geschwindigkeit kann die Fahrtrajektorie entsprechend dem durch Strichpunkt-Linien dargestellten Pfeil so optimiert werden, dass ein im Wesentlichen paralleles Auftreffen des Kollisionsbereichs 70 auf dem Aufprallbereich 60 erfolgt.
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4 zeigt einen schematischen Ablauf der im Rahmen der Optimierung einer Kollision von einer Vorrichtung durchgeführten Schritte in einer einfachen Form. In einem ersten Schritt 100 erfolgt eine Unausweichlichkeitsermittlung über das erste Sensorsystem 30 und in einem zweiten Schritt 200 eine Aufprallbereichsermittlung über das zweite Sensorsystem 40. Wahlweise kann der zweite Schritt 200 unterbleiben, solange im ersten Schritt keine Unausweichlichkeit festgestellt wurde. Alternativ kann der zweite Schritt 200 dennoch durchgeführt werden, um bei Feststellung einer Unausweichlichkeit im Schritt 100 nicht wertvolle Zeit für die Aufprallbereichsermittlung in Schritt 200 aufwenden zu müssen, sondern bereits auf einen ermittelten Aufprallbereich zurückgreifen zu können. Wird jedoch im ersten Schritt 100 die Unausweichlichkeit festgestellt, dann erfolgt in einem dritten Schritt 300 eine Steuereinheit eine Lenkungssteuerung derart, dass das Kraftfahrzeug 10 in einen im Schritt 200 ermittelten Aufprallbereich gelenkt wird.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 20
- Hindernis
- 30
- erstes Sensorsystem
- 30a
- optischer Sensor
- 30b
- Radarsensor
- 30c
- Geschwindigkeitssensor
- 40
- zweites Sensorsystem
- 50
- Steuereinheit
- 60
- Aufprallbereich
- 70
- Kollisionsbereich
- 100
- Unausweichlichkeitsermittlung
- 200
- Aufprallbereichsermittlung
- 300
- Lenkungsteuerung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006020192 A1 [0002, 0009]
