EP1781502A1 - Kraftfahrzeug mit einem präventiv wirkenden schutzsystem - Google Patents

Kraftfahrzeug mit einem präventiv wirkenden schutzsystem

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Publication number
EP1781502A1
EP1781502A1 EP05769731A EP05769731A EP1781502A1 EP 1781502 A1 EP1781502 A1 EP 1781502A1 EP 05769731 A EP05769731 A EP 05769731A EP 05769731 A EP05769731 A EP 05769731A EP 1781502 A1 EP1781502 A1 EP 1781502A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor vehicle
vehicle according
threshold value
vehicle
safety device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05769731A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Bernzen
Dominic Reutter
Alfred Wagner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1781502A1 publication Critical patent/EP1781502A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60R2021/01322Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value comprising variable thresholds, e.g. depending from other collision parameters

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle with a preventive protective system according to the preamble of the patent claim 1 in more detail defined type.
  • Motor vehicles in particular passenger cars, are in practice equipped with active and passive safety devices which enable the driver to better control his vehicle even in critical situations and thus to avoid accidental vehicle accidents. Also contribute such safety devices in the event of a collision to a reduction in the severity of the accident.
  • preventive protective systems that are already preventively effective before a possible collision and use a so-called pre-crash phase, ie a period from detection of a high probability of collision by corresponding detection systems in the vehicle until the actual impact, by the occupant protection
  • preventive protective systems use information provided by various sensor devices of the motor vehicle. be put.
  • the sensor devices can also be part of an electronic driving stabilization program and / or a component of a distance sensor system.
  • conclusions are then drawn about a possible accident and appropriate measures for conditioning the vehicle, restraint systems for occupants and, if appropriate, protection devices for accident partners, such as pedestrians, are made available to the person concerned impending accident initiated.
  • the motor vehicle here has a reversible occupant protection system which can be activated before a collision time and thereby brought into operative position.
  • driving condition data are recorded by means of a sensor, which are monitored with regard to any emergency braking, any oversteer and any understeer. If emergency braking, oversteering and / or understeering is detected, the occupant protection system is activated, whereby the occupant protection system can only be triggered when a minimum speed is exceeded.
  • the sensor system for detecting the driving state data may include a steering angle sensor, a pedal travel sensor, a brake pressure sensor, a wheel speed sensor, an acceleration sensor and a yaw rate sensor.
  • the invention is therefore based on the object of providing a motor vehicle with a preventively acting protective system of the type mentioned in the introductory part, which prevents an occupant displacement as early as possible.
  • a motor vehicle with a preventive protective system in which a data evaluation and control device of ei ⁇ ner. If a criticality of the driving state is detected, at least one safety device assigned to this driving state is actuated, whereby a theoretical lateral dynamic criticality is detected and at least one assigned safety device is triggered, if at A link between a current steering angle speed and a parameter representing the current driving-dynamic situation exceeds a threshold value has the advantage that steering movements which can cause a lateral dynamic critical driving situation and which justify the triggering of reversible occupant protection systems can already be detected early so that the correspondingly suitable safety devices are already triggered before any significant vehicle longitudinal acceleration and, in particular, vehicle transverse acceleration relocate the inmates.
  • the triggering of the safety devices can be parameterized so that, for example, during a spin of the vehicle with a low coefficient of friction, wherein the occupants are not or only slightly displaced due to low inertia forces, a slower or less forceful occupant conditioning takes place as in a spin of the vehicle with a high coefficient of friction and a correspondingly strong expected occupant shift.
  • a yaw rate and in particular a yaw acceleration can serve as a parameter representing the current driving dynamics situation.
  • a theoretical transverse dynamic criticality can be detected if the product of the steering angular velocity with the yaw acceleration is greater than a correspondingly predetermined threshold value.
  • This threshold is preferably determined as a function of the vehicle speed, the real transverse acceleration, the coefficient of friction and other suitable influencing factors.
  • the parameter representing the current driving-dynamic situation can also be a theoretical lateral acceleration according to Ackermann, a so-called Ackermann lateral acceleration.
  • a theoretical lateral dynamic criticality can again be considered as recognized if the product of the steering angular velocity with the Ackermann lateral acceleration is greater than the predetermined threshold value.
  • a recognized criticality of the driving state can be understood to mean not only a driving state which with high probability leads to an accident of the vehicle, but also a driving state which is caused by a sporty driving style and in which the Control appropriatee ⁇ devices to increase the comfort of the vehicle occupants is appropriate. For example, when cornering a vehicle occupant can be easily pulled into the seat and thereby be better supported on the sides, which page pads of a vehicle seat are better stressed and involved in the fixation of the occupant.
  • control of security devices according to the invention is suitable for all safety devices provided in a vehicle, which are, for example, a reversible belt tensioner, an electric seat adjustment device, retaining cushions that are adjustable in their shape, size and / or position, in particular Knee pads, or other electrically, hydraulically or pneumatically view of an increase in safety adjustablebah ⁇ components can act.
  • a vehicle which are, for example, a reversible belt tensioner, an electric seat adjustment device, retaining cushions that are adjustable in their shape, size and / or position, in particular Knee pads, or other electrically, hydraulically or pneumatically view of an increase in safety adjustablebah ⁇ components can act.
  • the driving state sensory system can comprise a diverse sensor system which is equipped, for example, with a steering angle sensor, a pedal travel sensor, a brake pressure sensor, a wheel speed sensor, an acceleration sensor, a yaw rate sensor and / or a distance sensor.
  • the data evaluation and control device of the preventively effective protective system can be a data processing device of a vehicle stabilization system of the motor vehicle, which is frequently present in particular in modern motor vehicles.
  • a sepa ⁇ rate data processing device can be used.
  • the activation of the corresponding safety device can be further specified and adapted to the respective situation if it takes place as a function of determined physiological parameters of an occupant.
  • These data can be determined by means of a weight detection device connected to the data evaluation and control device and a body size detection device, the weight detection device being integral with a seat occupancy recognition device and the body size detection device, for example with a seat position sensor and a z.
  • B. optical head position determining device may be formed.
  • the position of an occupant in the vehicle can also be determined with such devices, some of which have already been installed in series, which information is advantageous Embodiments of the invention is also used to control the safety device.
  • the vehicle speed or a gradient of the vehicle speed are important input signals for controlling safety devices.
  • activation of certain safety devices can only take place above a certain vehicle speed and the actuation of their actuators can continue until the vehicle speed reaches a very low value of, for example, 3 km / h.
  • a lateral dynamic critical driving situation such as understeer, in which the radius of the predetermined by the steering angle target path is smaller than the radius of the actually traversed path of the vehicle, or an oversteer, in which the radius of the predetermined by the steering angle desired path is greater than that Radius of the actually traversed path is suitably analyzed by means of appropriate acceleration sensors and optionally by means of a yaw sensor Anlagenge Schemebeschleu ⁇ nist, which results from the sum of the vehicle longitudinal acceleration and the vehicle lateral acceleration. If the analysis indicates that the triggering threshold value exceeding the friction value is exceeded, the data evaluation device outputs a collision plausibility, so that the safety devices cooperating with the preventive protection system are activated and conditioned in accordance with the possible accident situation.
  • the steering movement can be used as the only corresponding safety device triggering variables, but also in addition to other known triggering criteria, as described for example in DE 101 21 386 Cl are.
  • inventive control can serve as a software extension of known controls of safety devices.
  • FIGURE of the drawing shows a highly detailed top view of a motor vehicle 1, which can be designed as a passenger car or as a commercial vehicle and which is equipped with a preventive protection system 2.
  • the preventive protection system 2 has a safety sensor 3, which comprises a vehicle environment recognition device 4 and a driving condition sensor 6.
  • the driving state sensor system 6 is designed to detect longitudinally dynamic and lateral-dynamic driving state information, inter alia for detecting emergency and panic braking, oversteering and / or understeering the motor vehicle 1.
  • information or data is used for these purposes, which is arranged by wheel speed sensors 8, 9, 10 and 11, by a wheel arranged in the region of a steering wheel 12
  • Steering angle ⁇ v and a steering angle speed ⁇ v capture ⁇ the sensor 13, from a longitudinal acceleration sensor 14 and a lateral acceleration sensor 15 are supplied.
  • the driving state sensor 6 communicates with a vehicle dynamics functionality 7, such as, for example, an anti-lock braking system and / or an electronic stability program, into which a data evaluation and control device 16 of the preventive protection system 2 is integrated.
  • the driving state sensor 6 for this purpose further important fahrdynamiche
  • Variables such as a vehicle speed v F , a yaw acceleration ⁇ , a front and rear suspension travel, the vehicle level, an accelerator pedal movement, an accelerator pedal position, a brake pedal position, and a brake pedal movement
  • Steering angle ⁇ v and the steering angle speed ⁇ v analyze a Lenk ⁇ angular acceleration. Actual values of these quantities are compared with preset desired values and threshold values.
  • the information determined by the driving state sensor 6 and the setpoint / actual value comparisons are used to activate known systems, such as the anti-lock braking system and / or the electronic stability program, which have the task of the driver of the motor vehicle in driving critical situations Avoidance of an accident.
  • a data comparison takes place, whereby a theoretical querdynamic criticality is recognized and a triggering of the accordingly assigned safety devices 17 takes place if, when linking the current steering angle speed ⁇ v with a parameter representing the current driving dynamic situation, a threshold value S is exceeded.
  • An inventive triggering algorithm provided for the safety devices 17, which is stored in the data output and control device 16, provides that the parameter representing the current dynamic driving situation is the yaw acceleration ⁇ .
  • Yaw acceleration ⁇ is greater than the predetermined Schwellen ⁇ value S is detected on a theoretical lateral dynamics criticality, and the safety devices 17 are controlled.
  • the latter in particular comprise a reversible belt tensioner 18, restraining cushions 19 and an actuation of an electric seat adjustment device 20, wherein the vehicle seats or their components can be brought into an orientation as a function of their occupancy an expected occupant relocation provides the vehicle occupant the highest possible safety.
  • a further algorithm is run through for plausibility, which alone or alternatively to the previously described steering angle velocity ⁇ v can be used with the yaw acceleration ⁇ .
  • the parameter representing the current driving situation is an Ackermann lateral acceleration a yJck , which is calculated according to the formula
  • Threshold value S is, in turn, recognized on a theoretical lateral dynamic criticality and thus on a plausibility of the triggering of the reversible belt tensioner 18.
  • the threshold value S is in each case a function of the vehicle speed v F and / or a gradient of the vehicle speed, a road friction coefficient of a determined lateral acceleration and optionally further suitable parameters.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einem präventiv wirkenden Schutzsystem (2), das Sicherheitseinrichtungen (17) umfasst, die in Abhängigkeit von Informationen angesteuert werden, die mittels einer Fahrzustandssensorik (6) aufgenommen und in einer Datenauswerte- und Steuereinrichtung (16) ausgewertet werden, wobei die Datenauswerte- und Steuereinrichtung (16) die aufgenommenen Informationen mit mindestens einem Schwellenwert vergleicht und bei Erkennung einer Kritikalität des Fahrzustandes wenigsten eine diesem Fahrzustand zugeordnete Sicherheitseinrichtung (18, 19, 20) ansteuert. Dabei wird eine theoretische querdynamische Kritikalität erkannt und erfolgt eine Auslösung wenigstens einer zugeordneten Sicherheitseinrichtung (18, 19, 20), wenn bei einer Verknüpfung einer aktuellen Lenkwinkelgeschwindigkeit (d<SUB>y</SUB>), mit einem die aktuelle fahrdynamische Situation repräsentierenden Parameter (?, a <SUB>y,Ack </SUB>)<SUB/>ein Schwellenwert (S) überschritten wird.

Description

Kraftfahrzeug mit einem präventiv wirkenden Schutzsystem
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem präventiv wirkenden Schutzsystem nach der im Oberbegriff des Patentan¬ spruches 1 näher definierten Art.
Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, werden in der Praxis mit aktiven und passiven Sicherheitseinrichtungen ausgestattet, die es dem Fahrer ermöglichen, sein Fahrzeug auch in kritischen Situationen besser zu beherrschen und da¬ durch gegebenenfalls eine Verunfallung des Fahrzeugs zu ver¬ meiden. Auch tragen derartige Sicherheitseinrichtungen im Falle einer Kollision zu einer Verminderung der Unfallschwere bei.
Sicherheitssysteme, die bereits vor einer möglichen Kollision präventiv wirksam sind und eine so genannte Pre-Crash-Phase, d. h. einen Zeitraum ab Erkennen einer hohen Kollisionswahr¬ scheinlichkeit durch entsprechende Detektionssysteme in dem Fahrzeug bis zum eigentlichen Aufprall, dazu nutzen, den In¬ sassenschutz durch zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen zu erwei¬ tern und so die Unfallschwere zu mindern, werden als präven¬ tiv wirkende Schutzsysteme oder so genannte PRE-SAFE™-Systeme bezeichnet. Präventiv wirkende Schutzsysteme nutzen zur Er¬ kennung möglicher Unfallsituationen Informationen, die von verschiedenen Sensoreinrichtungen des Kraftfahrzeuges bereit- gestellt werden. Die Sensoreinrichtungen können dabei auch Bestandteil eines elektronischen Fahrstabilisierungsprogramms und/oder Bestandteil eines Äbstandssensorsystems sein. In Ab¬ hängigkeit von der erkannten Situation werden dann Rück¬ schlüsse auf eine mögliche Verunfallung gezogen und entspre¬ chende Maßnahmen zur Konditionierung des Fahrzeugs, von Rück¬ haltesystemen für Insassen und gegebenenfalls von Schutzein¬ richtungen für Unfallpartner, wie Fußgänger, auf die bevor¬ stehende Verunfallung hin eingeleitet.
In der DE 101 21 386 Cl ist beispielhaft ein solches Verfah¬ ren zum Ansteuern eines reversiblen Insassenschutzmittels in einem Kraftfahrzeug beschrieben. Das Kraftfahrzeug weist hier ein reversibles Insassenschutzsystem auf, das vor einem Kol¬ lisionszeitpunkt aktiviert und dadurch in Wirkstellung ge¬ bracht werden kann. Hierfür werden mittels einer Sensorik Fahrzustandsdaten erfasst, die hinsichtlich einer etwaigen Notbremsung, eines etwaigen Übersteuerns und eines etwaigen Untersteuerns überwacht werden. Wenn eine Notbremsung, ein Übersteuern und/oder ein Untersteuern erkannt wird, erfolgt eine Aktivierung des Insassenschutzsystems, wobei das Insas¬ senschutzsystem nur bei Überschreiten einer Mindestgeschwin¬ digkeit ausgelöst werden kann. Die Sensorik zur Erfassung der Fahrzustandsdaten kann einen Lenkwinkelsensor, einen Pedal- wegsensor, einen Bremsdrucksensor, einen Raddrehzahlsensor, einen Beschleunigungssensor und einen Gierratensensor umfas¬ sen.
Bei dem aus der DE 101 21 386 Cl bekannten Insassenschutzsy- tem erfolgt somit die Aktivierung von Rückhaltemitteln nach¬ dem eine kritische Fahrzustandsänderung erkannt wurde und so¬ mit bereits eine Insassenverlagerung erfolgt sein kann. Ins¬ besondere bei hohen Reibwerten, welche große Fahrzeuglängsbe¬ schleunigungen und Fahrzeugquerbeschleunigungen zur Folge ha- ben, kann bis zur Entfaltung der Wirksamkeit der Rückhalte¬ mittel eine entsprechende ungünstige Innsassenverlagerung be¬ reits stattgefunden haben.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Kraft¬ fahrzeug mit einem präventiv wirkenden Schutssystem der ein¬ leitend genannten Art zu schaffen, welches eine Insassenver¬ lagerung möglichst frühzeitig verhindert.
Diese Aufgabe wird bei einem Kraftfahrzeug der eingangs ge¬ nannten Art gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan¬ spruches 1 gelöst.
Ein Kraftfahrzeug mit einem präventiv wirkenden Schutzsystem, bei dem eine Datenauswerte- und Steuereinrichtung die von ei¬ ner. Fahrzustandssensorik aufgenommenen Informationen mit min¬ destens einem Schwellenwert vergleicht und bei einer Erken¬ nung einer Kritikalität des Fahrzustandes wenigstens eine diesem Fahrzustand zugeordnete Sicherheitseinrichtung ansteu¬ ert, wobei eine theoretische querdynamische Kritikalität er¬ kannt wird und eine Auslösung wenigstens einer zugeordneten Sicherheitseinrichtung erfolgt, wenn bei einer Verknüpfung einer aktuellen Lenkwinkelgeschwindigkeit mit einem die aktu¬ elle fahrdynamische Situation repräsentierenden Parameter ein Schwellenwert überschritten wird, hat den Vorteil, dass Lenk¬ bewegungen, welche eine querdynamisch kritische Fahrsituation verursachen können und die eine Auslösung reversibler Insas¬ senschutzsysteme rechtfertigen, bereits frühzeitig erkannt werden, so dass die entsprechend geeigneten Sicherheitsein¬ richtungen bereits ausgelöst werden, bevor nennenswerte Fahr¬ zeuglängsbeschleunigungen und insbesondere Fahrzeugquerbe¬ schleunigungen die Insassen verlagern. So kann beispielsweise bei einem reversiblen Gurtstraffer als zugeordneter Sicherheitseinrichtung bei einem kritischen Lenkmanόver mit einer unangemessen schnellen Lβnkbewegung und einem angesichts der aktuellen fahrdynamischen Situation zu erwartenden Schleudern des Fahrzeugs eine Konditionierung des Fahrzeuginsassen auf den Schleudervorgang erfolgen, bevor ei¬ ne Insassenverlagerung auf Grund einer Fahrzeugquerbeschleu¬ nigung eintritt.
Dabei kann die Auslösung der Sicherheitseinrichtungen so pa- rametriert sein, so dass beispielsweise bei einem Schleudern des Fahrzeug mit niedrigem Reibwert, wobei die Insassen auf Grund geringer Massenträgheitskräfte nicht oder nur unwesend- lich verlagert werden, eine langsamere bzw. weniger kraftin¬ tensive Insassenkonditionierung stattfindet als bei einem Schleudern des Fahrzeuges mit hohem Reibwert und einer ent¬ sprechend starken zu erwartenden Insassenverlagerung.
Mit der erfindungsgemäßen Ansteuerung der zugeordneten Si¬ cherheitseinrichtungen in Abhängigkeit der Lenkbewegung und der aktuellen fahrdynamischen Situation wird nicht nur die Sicherheit der Insassen erhöht, indem ein Verlagern der In¬ sassen von vornherein unterbunden wird, sondern es wird auch das Komfortempfinden der Insassen erhöht.
Bei einer sehr vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann als ein die aktuelle fahrdynamische Situation repräsentieren¬ der Parameter eine Giergeschwindigkeit und insbesondere eine Gierbeschleunigung dienen. Dabei kann eine theoretische quer¬ dynamische Kritikalität erkannt werden, wenn das Produkt der Lenkwinkelgeschwindigkeit mit der Gierbeschleunigung größer als ein entsprechend vorgegebener Schwellenwert ist.' Diese Schwelle wird dabei vorzugsweise in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit, der realen Querbescheunigung, des Reibwertes und weiterer geeigneter Einflussgrδßen festgelegt.
Alternativ kann der die aktuelle fahrdynamische Situation re¬ präsentierende Parameter auch eine theoretische Querbeschleu¬ nigung nach Ackermann, eine so genannte Ackermann- Querbeschleunigung sein. Eine theoretische querdynamische Kritikalität kann dabei wiederum als erkannt gelten, wenn das Produkt der Lenkwinkelgeschwindigkeit mit der Ackermann- Querbeschleunigung größer als der vorgegebene Schwellenwert ist.
In einer Weiterführung der Erfindung kann unter einer erkann¬ ten Kritikalität des Pahrzustandes nicht nur ein Fahrzustand verstanden werden, welcher mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einer Verunfallung des Fahrzeuges führt, sondern auch ein Fahrzustand, der mit einer sportlichen Fahrweise herbeige¬ führt wird und bei dem die Ansteuerung geeigneter Sicher¬ heitseinrichtungen zur Erhöhung des Komforts der Fahrzeuginsassen angemessen ist. So kann beispielsweise bei einer Kurvenfahrt ein Fahrzeuginsasse leicht in den Sitz gezogen werden und dadurch besser an den Seiten abgestützt werden, womit Seitenpolster eines Fahrzeugsitzes besser beansprucht und in die Fixierung des Insassen eingebunden werden.
Grundsätzlich eignet sich eine Ansteuerung von Sicherheits¬ einrichtungen gemäß der Erfindung für alle in einem Fahrzeug vorgesehenen Sicherheitseinrichtungen, wobei es sich bei¬ spielsweise um einen reversiblen Gurtstraffer, eine elektri¬ sche Sitzverstelleinrichtung, in ihrer Form, Größe und/oder Lage verstellbare Rückhaltepolster, insbesondere Kniepolster, oder andere elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch im Hin- blick auf eine Erhöhung der Sicherheit verstellbare Fahrzeug¬ komponenten handeln kann.
Die Fahrzustandssensörik kann eine vielfältig ausgelegte Sen- sorik umfassen, welche beispielsweise mit einem Lenkwinkel¬ sensor, einem Pedalwegsensor, einem Bremsdrucksensor, einem Raddrehzahlsensor, einem Beschleunigungssensor, einem Gierra¬ tensensor und/oder einem Abstandssensor ausgestattet ist.
Die Datenauswerte- und Steuereinrichtung des präventiv wir¬ kenden Schut..Systems kann eine Datenverarbeitungseinrichtung eines Fahrstabilisierungssystems des Kraftfahrzeuges sein, welches insbesondere in modernen Kraftfahrzeugen häufig ohne¬ hin vorhanden ist. Alternativ kann natürlich auch eine sepa¬ rate Datenverarbeitungseinrichtung eingesetzt werden.
Die Ansteuerung der entsprechenden Sicherheitseinrichtung kann weiter präzisiert und der jeweiligen Situation angepasst werden, wenn sie in Abhängigkeit von ermittelten physiologi¬ schen Größen eines Insassen erfolgt. Hierzu zählt insbesonde¬ re die Größe von Fahrzeuginsassen und deren Gewicht. Diese Daten können mittels einer mit der Datenauswerte- und Steuer¬ einrichtung verbundenen Gewichtsdetektionseinrichtung und ei¬ ner Körpergrδßendetektionseinrichtung ermittelt werden, wobei die Gewichtsdetektionseinrichtung integral mit einer Sitzbe- legungserkennungseinrichtung und die Kδrpergrößendetektion- seinrichtung beispielsweise mit einer Sitzpositionssensorik und einer z. B. optischen Kopfpositionsbestimmungseinrichtung ausgebildet sein kann.
Mit derartigen, zum Teil bereits serienmäßig verbauten Ein¬ richtungen kann auch die Position eines Insassen im Fahrzeug ermittelt werden, welche Information bei einer vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ebenfalls zur Ansteuerung der Sicherheitseinrichtung genutzt wird.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit oder ein Gradient der Fahrzeugge¬ schwindigkeit sind wichtige Eingangssignale zur Steuerung von Sicherheitseinrichtungen. Dabei kann grundsätzlich eine Akti¬ vierung bestimmter Sicherheitseinrichtungen erst ab einer be¬ stimmten Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgen und die Ansteuerung von deren Aktoren solange andauern, bis die Fahrzeuggeschwin¬ digkeit einen sehr niedrigen Wert von beispielsweise 3 km/h erreicht.
Zur Erkennung einer querdynamisch kritischen Fahrsituation, wie einem Untersteuern, bei welchem der Radius des durch den Lenkwinkel vorgegebenen Sollbahn kleiner als der Radius der tatsächlich durchfahrenen Bahn des Fahrzeugs ist, oder einem Übersteuern, bei welchem der Radius der durch den Lenkwinkel vorgegebenen Sollbahn größer als der Radius der tatsächlich durchfahrenen Bahn ist, wird zweckmäßigerweise die mittels entsprechender Beschleunigungssensoren und gegebenenfalls mittels eines Giersensors ermittelte Fahrzeuggesamtbeschleu¬ nigung analysiert, die sich aus der Summe der Fahrzeuglängs- beschleunigung und der Fahrzeugquerbeschleunigung ergibt. Er¬ gibt die Analyse ein Überschreiten des reibwertabhängig vari¬ ierenden Auslöseschwellenwerts, gibt die Datenauswerteein- richtung eine Kollisionsplausibilität aus, so dass die mit dem präventiv wirkenden Schutzsystem zusammenwirkenden Si¬ cherheitseinrichtungen entsprechend der möglichen Unfallsitu¬ ation aktiviert und konditioniert werden.
Die Lenkbewegung kann sowohl als einzige entsprechende Si¬ cherheitseinrichtungen auslösende Variable eingesetzt werden, aber auch ergänzend neben anderen bekannten Auslösekriterien, wie sie beispielsweise in der DE 101 21 386 Cl beschrieben sind. Somit kann die erfindungsgemäße Änsteuerung als Soft¬ wareerweiterung bekannter Ansteuerungen von Sicherheitsein- richtungen dienen.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegens¬ tandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeich¬ nung und den Patentansprüchen entnehmbar.
In der Zeichnung ist prinzipmäßig ein Ausführungsbeispiel ei¬ nes erfindungsgemäß ausgestalteten Kraftfahrzeuges darge¬ stellt, welches in der nachfolgenden Beschreibung näher er¬ läutert wird.
Dabei zeigt die einzige Figur der Zeichnung eine stark sche¬ matisierte Draufsicht eines Kraftfahrzeuges 1, das als Perso¬ nenkraftwagen oder auch als Nutzkraftwagen ausgeführt sein kann und welches mit einem präventiv wirkenden Schutzsystem 2 ausgestattet ist.
Das präventiv wirkende Schutzsystem 2 weist eine Sicherheits- sensorik 3 auf, welche eine Fahrzeugumgebungs-Erkennungs- einrichtung 4 und eine Fahrzustandssensorik 6 umfasst. Die Fahrzustandssensorik 6 ist zur Erfassung längsdynamischer und querdynamischer Fahrzustandsinformationen, unter anderem zur Erkennung einer Not- und Panikbremsung, eines Übersteuerns und/oder eines Untersteuerns des Kraftfahrzeuges 1, ausge¬ legt.
Zu diesen Zwecken werden unter anderem Informationen bzw. Da¬ ten genutzt, welche von Raddrehzahlsensoren 8, 9, 10 und 11, von einem im Bereich eines Lenkrads 12 angeordneten, einen
Lenkwinkel δv und eine Lenkwinkelgeschwindigkeit δv erfassen¬ den Sensor 13, von einem Längsbeschleunigungssensor 14 sowie einem Querbeschleunigungssensor 15 geliefert werden. Die Fahrzustandssensorik 6 kommuniziert vorliegend mit einer Fahrdynamikfunktionalitat 7, wie beispielsweise einem Anti- blockiersystem und/oder einem elektronischen Stabilitätspro- gramm, in die eine Datenauswerte- und Steuereinrichtung 16 des präventiv wirkenden Schutzsystems 2 integriert ist.
Im Normalbetrieb des Kraftfahrzeuges kann die Fahrsustands- sensorik 6 zu diesem Zweck weitere wichtige fahrdynamiche
Größen, wie eine Fahrzeuggeschwindigkeit vF , eine Gierbe¬ schleunigung ψ, einen Ein- und Äusfederweg, das Fahrzeugni¬ veau, eine Gaspedalbewegung, eine GaspedalStellung, eine Bremspedalstellung, eine Bremspedalbewegung und neben dem
Lenkwinkel δv und der Lenkwinkelgeschwindigkeit δv eine Lenk¬ winkelbeschleunigung analysieren. Dabei werden Ist-Werte die¬ ser Größen mit vorgegeben Soll-Werten und Schwell-Werten ver¬ glichen.
Die von der Fahrzustandssensorik 6 ermittelten Informationen und die Soll-/Ist-Wert-Vergleiche dienen zur Aktivierung be¬ kannter Systeme, wie des Antiblockiersystems und/oder des e- lektronische Stabilitätsprogramms, welche die Aufgabe haben, den Fahrer des Kraftfahrzeuges in fahrkritischen Situationen zur Vermeidung eines Unfalls zu unterstützen.
Des Weiteren erfolgt zur frühzeitigen Aktivierung des präven¬ tiv wirkenden Schutzsystems 2 und seiner Sicherheitseinrich¬ tungen 17 im Falle einer als querdynamisch kritisch zu erwar¬ tenden Fahrsituation in der Datenauswerte- und Steuereinrich¬ tung 16 ein Datenabgleich, wobei eine theoretische querdyna¬ mische Kritikalität erkannt wird und eine Auslösung der ent¬ sprechend zugeordneten Sicherheitseinrichtungen 17 erfolgt, wenn bei einer Verknüpfung der aktuellen Lenkwinkelgeschwin- digkeit δv mit einem die aktuelle fahrdynamische Situation repräsentierenden Parameter ein Schwellenwert S überschritten wird.
Ein für die Sicherheitseinrichtungen 17 vorgesehener erfin¬ dungsgemäßer Auslösealgorithmus, welcher in der Datenauswβr- te- und Steuereinrichtung 16 abgelegt ist, sieht dabei vor, dass der die aktuelle fahrdynamische Situation repräsentie¬ rende Parameter die Gierbeschleunigung ψ ist.
Wenn das Produkt der Lenkwinkelgeschwindigkeit δv mit der
Gierbeschleunigung ψ größer als der vorgegebene Schwellen¬ wert S ist, wird auf eine theoretische querdynamische Kriti- kalität erkannt, und die Sicherheitseinrichtungen 17 werden angesteuert.
Letztere umfassen im vorliegenden Fall insbesondere einen re¬ versiblen Gurtstraffer 18, Rückhaltepolster 19 sowie eine An¬ steuerung einer elektrischen Sitzverstelleinrichtung 20, wo¬ bei die Fahrzeugsitze bzw. deren Komponenten in Abhängigkeit von ihrer Belegung in eine Orientierung gebracht werden kön¬ nen, die bei einer zu erwartenden Insassenverlagerung dem be¬ treffenden Fahrzeuginsassen die höchstmögliche Sicherheit liefert .
Vorliegend wird zur Plausibilisierung ein weiterer Algorith¬ mus durchlaufen, welcher auch alleine, alternativ zu dem zu¬ vor beschriebenen, die Lenkwinkelgeschwindigkeit δv mit der Gierbeschleunigung ψ verknüpfenden Algorithmus herangezogen werden kann. Bei diesem weiteren Algorithmus ist der die aktuelle fahrdy¬ namische Situation repräsentierende Parameter eine Ackermann- Querbeschleunigung ayJck , welche gemäß der Formel
_ 2 S^ ay,AA ~ VF ' γ
mit der Fahrzeuggeschwindigkeit vF , dem Lenkwinkel δv und dem Radstand LF ermittelt wird.
Wenn das Produkt der Lenkwinkelgeschwindigkeit δv mit der A- ckermann-Querbeschleunigung a Act größer als der vorgegebene
Schwellenwert S ist, wird wiederum auf eine theoretische querdynamische Kritikalität und somit auf eine Plausibilität der Auslösung des reversiblen Gurtstraffers 18 erkannt.
Der Schwellenwert S ist jeweils eine Funktion der Fahrzeugge¬ schwindigkeit vF und/oder eines Gradienten der Fahrzeugge¬ schwindigkeit, eines Fahrbahnreibwertes einer ermittelten Querbeschleunigung und gegebenenfalls weiterer geeigneter Pa¬ rameter.
Neben diesem Auslösealgorithmus für den reversiblen Gurt¬ straffer 18, welcher bereits vor einer Insassenverlagerung greift, wird vorliegend weiterhin in konventioneller Weise bei einer Information, dass eine längsdynamische Kritikalität des aktuellen Fahrzustandes vorliegt, welche beispielsweise einer Not- oder Panikbremsung entspricht, oder im Falle, dass von der Datenauswerte- und Steuereinrichtung 16 eine querdy¬ namische Kritikalität des Fahrzustandes beispielsweise auf¬ grund eines starken Übersteuerns oder Untersteuerns außerhalb eines durch das elektronische Stabilitätsprogramm korrigier¬ baren Bereichs und der beherrschbaren Fahrphysik mit entspre¬ chendem Überschreiten von parametrisch vorgegebenen Löse¬ schwellen erkannt wird, von der Datenauswerte- und Steuerein- richtung 16 eine Plausibilisierung sämtlicher Eingangs- und Umgebungsdaten durchgeführt und bei Plausibilität der rever¬ sible Gurtstraffer 18 aktiviert.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem präventiv wirkenden Schutzsystem (2) , das Sicherheitsein¬ richtungen (17) umfasst, die in Abhängigkeit von Informa¬ tionen angesteuert werden, die mittels einer Fahr- zustandssensorik (6) aufgenommen und in einer Datenauswerte- und Steuereinrichtung (16) ausgewertet werden, wobei die Datenauswerte- und Steuereinrichtung
(16) die aufgenommenen Informationen mit mindestens einem Schwellenwert vergleicht und bei Erkennung einer Kritikalität des Fahrzustandes wenigstens eine diesem Fahrzustand zugeordnete Sicherheitseinrichtung (18, 19, 20) ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass eine theoretische querdynamische Kritikalität er¬ kannt wird und eine Auslösung wenigsten einer zugeordne¬ ten Sicherheitseinrichtung (18, 19, 20) erfolgt, wenn bei einer Verknüpfung einer aktuellen Lenkwinkelgeschwindig¬ keit {δv) , mit einem die aktuelle fahrdynamische Situati¬ on repräsentierenden Parameter (ψ) ein Schwellenwert (S) überschritten wird.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die aktuelle fahrdynamische Situation repräsen- tierenden Parameter eine Giergeschwindigkeit oder Gierbe¬ schleunigung (^) ist.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine theoretische querdynamische Kritikalität er¬ kannt wird, wenn das Produkt der Lenkwinkelgeschwindig¬ keit (δv) mit der Gierbeschleunigung (ψ) größer als der vorgegebene Schwellenwert (S) ist.
4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die aktuelle fahrdynamische Situation repräsen¬ tierenden Parameter eine Ackermann-Querbeschleunigung
(ay.Λdt) ist"
5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine theoretische querdynamische Kritikalität er¬ kannt wird, wenn das Produkt der Lenkwinkelgeschwindig¬ keit {Sv) mit der Ackermann-Querbeschleunigung {ayAck) größer als der vorgegebene Schwellenwert (S) ist.
6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert (S) eine Funktion einer Fahrzeug- geschwindigkeit und/oder eines Gradienten der Fahrzeugge¬ schwindigkeit ist.
7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert (S) eine Funktion eines Fahrbahn¬ reibwertes ist.
8. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Sicherheitseinrichtung (18) in Abhängigkeit von ermittelten physiologischen Größen, ins¬ besondere eines Gewichts und/oder einer Körpergröße eines Insassen erfolgt.
9. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Änsteuerung der Sicherheitseinrichtung (18) in Abhängigkeit einer Position eines Insassen erfolgt.
10. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeordnete Sicherheitseinrichtung ein reversib¬ ler Gurtstraffer (18) ist.
11. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeordnete Sicherheitseinrichtung ein verfahr- bares Rückhaltepolster (19) ist.
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