WO2005021337A1 - Kraftfahrzeug mit einem pre-safe-system - Google Patents

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WO2005021337A1
WO2005021337A1 PCT/EP2004/008862 EP2004008862W WO2005021337A1 WO 2005021337 A1 WO2005021337 A1 WO 2005021337A1 EP 2004008862 W EP2004008862 W EP 2004008862W WO 2005021337 A1 WO2005021337 A1 WO 2005021337A1
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WO
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motor vehicle
collision
data
plausibility
vehicle according
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PCT/EP2004/008862
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English (en)
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Wilfried Bullinger
Michael Fehring
Florent Paviot
Alfred Wagner
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Daimlerchrysler Ag
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Publication date
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Priority to JP2006524264A priority patent/JP2007533521A/ja
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    • B60R22/195—Anchoring devices with means to tension the belt in an emergency, e.g. means of the through-anchor or splitted reel type

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle with a pre-safe system according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.
  • Passenger cars and commercial vehicles of recent design have active and passive safety devices that allow the driver to better control his vehicle even in critical situations and thereby possibly to avoid an accident of the vehicle. Furthermore, such safety devices in the event of a crash contribute to a reduction in the severity of the accident.
  • pre-safe systems that are already preventively effective against a possible accident and a so-called pre-crash phase, d. H. a period from detection of a high probability of accidents by appropriate detection systems in the vehicle to the actual impact, to use to extend occupant protection through the use of additional security measures and to reduce the severity of accidents are referred to as pre-safe systems.
  • An essential component of such a Pre-Safe Syste s is a vehicle environment detection sensor, which is known in various designs.
  • EP 0 952 459 A2 describes an object detection apparatus for motor vehicles, which has a distance sensor system formed by a plurality of distance sensors, wherein the distance sensors are arranged on the motor vehicle such that they scan the surroundings of the motor vehicle , Furthermore, an evaluation unit is provided which determines the trajectory and the speed of an object relative to the motor vehicle from the data of the distance sensor system, wherein the distance sensors can be selectively controlled by the evaluation unit and the range and / or the measurement repetition frequency and / or the Resolution and / or the operating mode of the distance sensors are variable.
  • This device can simultaneously or sequentially provide data for various driver assistance devices and be used as a pre-crash sensor.
  • DE 197 29 960 AI describes a method for impact detection, especially in motor vehicles for activating occupant protection devices, wherein at least one pre-crash sensor is provided, which changes the relative speed and / or the relative distance of objects within a predetermined short range of Vehicle environment registered. If the change in the relative speed detected by the pre-crash sensor exceeds at least one predefined threshold value and / or the relative distance falls below a predefined threshold value, this is recognized as a safety-critical condition and the triggering threshold is reduced.
  • DE 101 00 880 AI Another method for impact detection in a motor vehicle is known from DE 101 00 880 AI, which are provided as pre-Chrash sensors radar sensors by means of whose signals determine an effective mass of a target object. The effective mass is compared with predetermined thresholds for classifying the impact object, the classification then determining the use of restraints.
  • a further method for triggering restraint means in a motor vehicle in the event of an impact or a collision with an object is described in DE 100 65 518 A1.
  • the time profile of the acceleration in the form of at least one acceleration signal is detected and generated from the acceleration signal, the time course of a speed.
  • a triggering of restraint means adapted to the specific impact situation is achieved by determining the impact velocity and the impact instant before the impact with the aid of a pre-crash sensor, classifying the impact situation on the basis of the impact velocity, and classifying the impact situation a triggering time window is determined, in which the time profile of the speed is generated, and that, in parallel to this, a threshold value for the speed is determined from the acceleration signal, the classification of the impact situation being taken into account.
  • this pre-crash sensor system comprises at least two suitably arranged pre-crash sensors
  • the offset that is to say the impact point and the impact angle
  • the offset can additionally be determined by means of a triangulation method.
  • radar measurements, infrared measurements or optical measuring methods can be used here.
  • DE 101 21 386 C1 An example for driving a reversible occupant protection means in a motor vehicle in a pre-safe system is disclosed in DE 101 21 386 C1.
  • the driving state data are monitored with regard to an emergency braking state, and when the emergency braking state is determined, the passenger protection system is activated.
  • a data processing device additionally determines a state of oversteer and a state of understeer. If the state of emergency braking and / or the state of oversteer and / or the state of understeer is detected by the data processing device, the reversible occupant protection system is actuated.
  • a disadvantage of this solution is that only vehicle-side data are processed by using already existing in the vehicle sensors without the inclusion of environmental data. Thus, it is not possible to carry out the deployment of the occupant protection means depending on the type of impact situation and the collision object.
  • this object is achieved in that an activation of at least a portion of the active and / or passive safety devices takes place when the information of the vehicle environment detection device is a potential Represent collision object and the data of a driving situation data acquisition device represent a driver behavior which is predefined for a collision plausibility.
  • the signals of the sensors of the vehicle environment recognition device with certain characteristics that describe the driver behavior linked and used only to trigger the active and / or passive safety devices of the motor vehicle, if in the presence of a collision object and a corresponding driver behavior is present.
  • Thresholds and combinations may be specified for all of these quantities which must be exceeded in order to obtain a response from the vehicle environment.
  • the data evaluation device can output a collision plausibility if a brake pedal actuation occurs at a brake pedal speed greater than a predefined threshold value, as is the case, for example, in so-called emergency braking.
  • the data evaluation device can conclude a collision object detection by the driver when the accelerator pedal is moved at a speed to a minimum position or to a maximum position or full throttle, which exceeds a predefined speed threshold, and within a predetermined time of preferred speed. For example, a brake pedal actuation takes place a few 100 ms after a gas release.
  • Collision object detection by the driver may also be assumed when calculating a limit for a steering wheel speed and / or a steering wheel acceleration in relation to an intrinsic speed of the motor vehicle, and one or both of the variables together exceed the corresponding limit for a certain time.
  • a manipulated variable can be determined from the steering wheel speed or the steering wheel acceleration or from both variables and a plausibility of a collision object detection by the driver response can be assumed if the manipulated variable exceeds an adjustable value.
  • the data evaluation device outputs a collision plausibility when an operating activity of a control element exceeds a predefined time. It has been shown in empirical studies that when operating controls such. B. a radio or other entertainment device, an air conditioner, a telecommunication device or other system or switch by the driver a brief distraction of the driving task is given, which causes a higher probability of accident. Therefore, with a z. B. over a GAN bus recognizable operating activity that exceeds a certain, adjustable time, a plausibility of Kollisionsobjereskennung be accepted by the vehicle environment detection device.
  • the data evaluation device can also Issue a collision plausibility, if ' physiological data of the driver match predetermined physiological data representing a collision object detection by the driver.
  • a so-called startle response which occurs upon detection of an imminent driver accident, numerous physiological data of the driver changes significantly, including, for example, easy-to-measure data such as heart rate and transpiration behavior.
  • a basic plausibility check of all collision objects determined by the vehicle environment recognition device can be carried out via the driver reaction, i. H. that protective measures are only activated when it is clear from the data situation on the part of the vehicle environment recognition device that an object is approaching with respect to relative distance and speed and a driver reaction is present.
  • the data evaluation device outputs a collision plausibility if an intrinsic velocity of the collision object relative to the intrinsic speed of the motor vehicle is greater than a predefined limit value is.
  • the link with the driver's activity is therefore only valid for collision objects that have no or only a low intrinsic velocity. within the given range, eg. B. +/- 1 km / h have. This range depends on the measuring accuracy of the speed measurement of the environment sensor system, wherein the speed of the own motor vehicle is reference.
  • the controllable safety devices include z. B. common restraint, such as an airbag and a seat belt with belt tensioner and movable impact body, pillows and headrests, which can be changed by means of a control in size, hardness, shape and location. Furthermore, the occupants can be controlled in a position favorable for the accident position facilities, such as an electric seat adjustment, a KopfStützenver ein, a seat belt tightener and movable upholstery.
  • the protection of collision partners such as pedestrians and cyclists serving protective means can be activated, such.
  • appropriate intervention in the level control and the braking and steering system can be provided.
  • the figure of the drawing shows a schematic plan view of a motor vehicle 1, which may be a passenger car or a commercial vehicle, with essential components of a pre-safe system 2 according to the invention.
  • the pre-safe system 2 has as an essential component a safety sensor system 3 which comprises a vehicle environment recognition device 4 and a driving situation data acquisition device 5 with a driving state sensor 6, an impact sensor 7 and an interior sensor 8.
  • the safety sensor 3 of the motor vehicle 1 is applied here in dependence on the risk level for the motor vehicle 1 in different stages.
  • the components of the safety sensor 3 can be embodied in a known construction, for example in one of the types described in the cited patent documents.
  • the vehicle environment recognition device 4 represents a per se known 24 GHz radar near field sensor system with a range of approximately 20 m to 30 m and a tracking range of approximately 6 m, which has a plurality of distance sensors 9 whose Number is selected so that the environment around the motor vehicle 1 is completely detected.
  • the signals of the distance sensors 9 as well as the signals of the other sensor systems are processed in a data evaluation device 10, wherein the signals of the distance sensors 9 to information about distances and relative speeds to a possible collision obstacle 11, which another res motor vehicle, may be an immobile obstacle or a pedestrian, and be processed over a possible impact angle.
  • the distance sensors 9 emit highly concentrated electromagnetic waves in the form of short pulses. When an object is hit, these waves are reflected, and by measuring the transit time of the pulse between the motor vehicle 1 as a transmission location and the obstacle 11 as an echo location, the distance between these two objects can be determined. With the aid of the Doppler effect, a speed of the object 11 relative to the motor vehicle 1 can thus also be measured.
  • the driving condition sensor 6 analyzes important driving dynamics variables, such. As a vehicle speed, wheel speeds, vehicle longitudinal and vehicle lateral acceleration, a yaw rate, a compression and Ausfederweg, the vehicle level and for the present Pre-safe system 2 particularly significant sizes, such as the accelerator pedal accelerator pedal movement, the brake pedal position and the brake pedal movement and the Steering wheel speed and steering wheel acceleration. In this case, actual values of these variables are compared with predetermined desired values and threshold values. Because of these comparisons driving dynamics systems, such. As an anti-lock braking system and an electronic stability program are activated, which have the task to assist the driver in driving critical situations to avoid an accident.
  • the impact sensor 7 detects an expected impact within a few milliseconds and forwards information about the severity of the accident to the data evaluation device 10 on.
  • acceleration sensors, pressure sensors, intrusion sensors and contact sensors are used here, which serve to control, for example, pyro-technical restraint systems.
  • the vehicle situation data acquisition device 5 is supplemented by the interior sensor system 8, which in the present case provides information about the status of the occupants, the occupant position and the available restraint systems as well as physiological data of the driver.
  • the interior sensor system 8 For detecting the pulse rate and thus for detecting a startle reaction in a collision object detection by the driver, corresponding sensors are embedded in a steering wheel 12 of the motor vehicle 1 in the present case.
  • signals are output to active safety devices, such as here to an active chassis control control unit 13, and to passive safety devices, such as an airbag control 14.
  • the activation of all or individual active and passive safety devices 13, 14 takes place when the information of the vehicle environment recognition device 4 represents a potential collision object 11 and data of the driving situation data acquisition device 5 represents a driver behavior which is predefined for a collision plausibility check.
  • the data evaluation device 10 in the present case outputs a collision plausibility if, in addition to the detection of the collision object 11 by means of the vehicle environment recognition device 4, it is determined by the driving condition sensor 6 that a brake pedal actuation occurs with a brake pedal speed greater than a predefined threshold value, or that an accelerator pedal movement with an accelerator pedal speed greater than a predefined threshold, and a brake pedal actuation is detected within a predefined time after a throttle is removed.
  • the data evaluation device 10 in the present case outputs a collision plausibility if the steering wheel speed or the steering wheel acceleration exceeds a limit value for a predefined time or if the sensors on the steering wheel 12 detect an abruptly increased pulse frequency and thus a fright reaction of the driver.
  • the service times for a control element 15 indicated here only as an example enter the data evaluation unit 10 so that the data evaluation device 10 also outputs a collision plausibility if an operating activity of the control element 15 exceeds a predefined time when the collision object 11 is detected by the vehicle environment recognition device 4.

Abstract

Es wird ein Kraftfahrzeug (1) mit einem Pre-Safe-System (2) vorgeschlagen, welches aktive und/oder passive Sicherheitseinrichtungen (13, 14) umfaßt, welche in Abhängigkeit von Informationen, welche wenigstens von einer Fahrzeugumgebungs-Erkennungseinrichtung (4) und einer FahrsituationsdatenErfassungseinrichtung (5) aufgenommen und in einer Datenauswerteeinrichtung (10) ausgewertet werden, angesteuert werden. Die Aktivierung wenigstens eines Teil der aktiven und/oder passiven Sicherheitseinrichtungen (13, 14) erfolgt, wenn die Informationen der Fahrzeugumgebungs-Erkennungseinrichtung (4) ein potentielles Kollisionsobjekt (11) repräsentieren und die Daten der Fahrsituationsdaten-Erfassungseinrichtung (5) ein Fahrerverhalten repräsentieren, welches für eine Kollisionsplausibilisierung vordefiniert ist.

Description

Kraftfahrzeug mit einem Pre-Safe-System
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Pre-Safe- System nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Personenkraftwagen und Nutzkraftwagen neuerer Bauart verfügen über aktive und passive Sicherheitseinrichtungen, die es dem Fahrer ermöglichen, sein Fahrzeug auch in kritischen Situationen besser zu beherrschen und dadurch möglicherweise eine Verunfallung des Fahrzeugs zu vermeiden. Des Weiteren tragen derartige Sicherheitseinrichtungen im Falle eines Crash zu einer Verminderung der Unfallschwere bei.
Sicherheitssysteme, welche bereits vor einem möglichen Unfall präventiv wirksam sind und eine sogenannte Pre-Crash-Phase, d. h. einen Zeitraum ab Erkennen einer hohen Unfallwahrscheinlichkeit durch entsprechende Detektionssysteme in dem Fahrzeug bis zum eigentlichen Aufprall, dazu nutzen, um den Insassenschutz durch den Einsatz zusätzlicher Sicherheitsmaßnahmen zu erweitern und die Unfallschwere zu mindern, werden als Pre-Safe-Systeme bezeichnet.
Ein wesentlicher Bestandteil eines solchen Pre-Safe-Syste s ist eine Fahrzeugumgebungs-Erkennungssensorik, welche in unterschiedlichsten Ausführungen bekannt ist. Zum Beispiel beschreibt die EP 0 952 459 A2 eine Vorrichtung zur Objekterfassung für Kraftfahrzeuge, welche eine durch eine Vielzahl von Abstands-Sensoren gebildete Abstands-Sensorik aufweist, wobei die Abstands-Sensoren derart an dem Kraftfahrzeug angeordnet sind, dass diese die Umgebung des Kraftfahrzeugs abtasten. Des weiteren ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, die aus den Daten der Abstands-Sensorik die Bewegungsbahn und die Geschwindigkeit eines Objekts relativ zu dem Kraftfahrzeug ermittelt, wobei die Abstands-Sensoren wahlweise durch die Auswerteeinheit ansteuerbar und die Reichweite und/oder die Messwiederholfrequenz und/oder die Auflösung und/oder die Betriebsart der Abstands-Sensoren veränderbar sind. Diese Vorrichtung kann gleichzeitig oder nacheinander Daten für verschiedene Fahrer-Assistenz-Vorrichtungen bereitstellen und als Pre-Crash-Sensorik eingesetzt werden.
Die DE 197 29 960 AI beschreibt ein Verfahren zur Aufpraller- kennung, insbesondere bei Kraftfahrzeugen zur Aktivierung von Insassenschutzeinrichtungen, wobei zumindest ein Pre-Crash- Sensor vorgesehen ist, welcher die Änderung der Relativgeschwindigkeit und/oder des Relativabstandes von Objekten innerhalb eines vorgegebenen Nahbereichs der Fahrzeugumgebung registriert. Falls die von dem Pre-Crash-Sensor erfasste Änderung der Relativgeschwindigkeit zumindest einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet und/oder der Relativabstand einen vorgegebene Schwellwert unterschreitet, wird dies als ein sicherheitskritischer Zustand erkannt und die Auslöseschwelle herabgesetzt .
Ein weiteres Verfahren zur Aufprallerkennung bei einem Kraftfahrzeug ist aus der DE 101 00 880 AI bekannt, wobei hier als Pre-Chrash-Sensoren Radarsensoren vorgesehen sind, mittels deren Signalen eine effektive Masse eines Auf rallobjektes ermittelt wird. Die effektive Masse wird mit vorgegebenen Schwellwerten zur Klassifizierung des Aufprallobjektes verglichen, wobei die Klassifizierung dann den Einsatz von Rückhaltemitteln bestimmt.
Ein weiteres Verfahren zum Auslösen von Rückhaltemitteln in einem Kraftfahrzeug im Falle eines Aufpralles bzw. einer Kollision mit einem Objekt ist in der DE 100 65 518 AI beschrieben. Im Rahmen dieses bekannten Verfahrens wird der zeitliche Verlauf der Beschleunigung in Form mindestens eines Beschleunigungssignales erfasst und aus dem Beschleunigungssignal der zeitliche Verlauf eines Geschwindigkeit generiert. Eine an die konkrete Aufprallsituation angepasste Auslösung von Rückhaltemitteln wird dadurch erreicht, dass mit Hilfe einer Pre- Crash-Sensorik schon vor dem Aufprall die Aufprallgeschwindigkeit und der Aufprallzeitpunkt ermittelt wird, dass die Aufprallsituation anhand der Aufprallgeschwindigkeit klassifiziert wird, dass mit Hilfe der Klassifizierung der Aufprallsituation ein Auslösezeitfenster bestimmt wird, in welchem der zeitliche Verlauf der Geschwindigkeit generiert wird, und dass parallel dazu aus dem Beschleunigungssignal ein Schwellwert für die Geschwindigkeit ermittelt wird, wobei die Klassifizierung der Aufprallsituation berücksichtigt wird. Umfasst diese Pre-Crash-Sensorik mindestens zwei in geeigneter Weise angeordnete Pre-Crash-Sensoren, so lässt sich mittels ein Triangulierungsverfahrens zusätzlich auch der Offset, das heißt die Aufprallstelle und der Aufprallwinkel, bestimmen. Im Rahmen der Pre-Crash-Sensierung können hier zum Beispiel Radarmessungen, Infratrotmessungen oder auch optische Messverfahren zum Einsatz kommen.
Ein Beispiel für ein Pre-Crash-Sensierungssystem mit einer Bilderfassungseinrichtung zur optischen Erfassung von beabstandeten Gegenständen ist in der DE 198 42 827 AI offenbart .
Sämtlichen bekannten Arten an Fahrzeugsumgebungs-Erkennungs- einrichtungen ist jedoch der Nachteil gemeinsam, dass sie je nach Technologie und Systemaufbau mehr oder weniger häufig ein nur scheinbar vorhandenes Objekt erkennen und somit einen "Falschalarm" auslösen, welcher eine unerwünschte Aktivierung zahlreicher aktiver und passiver Sicherheitssysteme wie z. B. reversibler Gurtstraffer, verfahrbarer Stoßfänger, härteverstellbarer Prallelemente sowie eine für einen Crashfall vorgesehene Ansteuerung einer Niveauregulierung oder des Brems- und Lenksystems zur Folge haben kann.
Andererseits kann bei den bekannten, stark fehlerbehafteten Fahrzeugumgebungs-Erkennungseinrichtungen ein tatsächliches für einen Crash relevantes Objekt eventuell nicht erkannt werden, womit die Auslösung von Insassenschutzsystemen verspätet und gegebenenfalls erst bei dem Aufprall selbst erfolgt, so dass keine Zeit für eine optimale Konditionierung von Fahrzeug-Rückhaltesystemen und Insassen auf den bevorstehenden Unfall hin verbleibt .
Ein Beispiel zum Ansteuern eines reversiblen Insassenschutzmittels in einem Kraftfahrzeug bei einem Pre-Safe-System ist in der DE 101 21 386 Cl offenbart. Hierbei werden die Fahrzu- standsdaten hinsichtlich eines Zustands Notbremsung überwacht, und bei ermitteltem Zustand Notbremsung wird das Insassenschutzsystem angesteuert. Von einer Datenverarbeitungs- einrichtung wird zusätzlich ein Zustand Übersteuern und ein Zustand Untersteuern ermittelt. Wenn von der Datenverarbeitungseinrichtung der Zustand Notbremsung und/oder der Zustand Übersteuern und/oder der Zustand Untersteuern erkannt wird, wird das reversible Insassenschutzsystem angesteuert. Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, dass nur fahrzeug- seitige Daten mittels der Nutzung bereits im Fahrzeug vorhandener Sensorik ohne Hinzuziehung von Umgebungsdaten verarbeitet werden. Somit ist es nicht möglich, die Auslösung der Insassenschutzmittel in Abhängigkeit von der Art der Aufprall - Situation und des Kollisionsobjektes auszuführen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit einem Pre-Safe-System gemäß der eingangs genannten Art zu schaffen, welches die Vorzüge einer Fahrzeugumge- bungs-Erkennungseinrichtung nützt und bei dem eine Falschalarmrate des Pre-Safe-Systems mit einer unnötigen Aktivierung von vorauslösenden Insassenschutzsystemen verringert ist .
Bei einem Kraftfahrzeug mit einem Pre-Safe-System gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Aktivierung wenigstens eines Teils der aktiven und/oder passiven Sicherheitseinrichtungen erfolgt, wenn die Informationen der Fahrzeugumgebungs-Erkennungseinrichtung ein potentielles Kollisionsobjekt repräsentieren und die Daten einer Fahrsituati - onsdaten-Erfassungseinrichtung ein Fahrerverhalten repräsentieren, welches für eine Kollisionsplausibilität vordefiniert ist .
Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden folglich die Signale der Sensorik der Fahrzeugumgebungs-Erkennungseinrichtung mit gewissen Merkmalen, die das Fahrerverhalten beschreiben, verknüpft und nur dann zur Auslösung der aktiven und/oder passiven Sicherheitseinrichtungen des Kraftfahrzeuges herangezogen, wenn bei Anwesenheit eines Kollisionsobjektes auch ein dazu entsprechendes Fahrerverhalten vorliegt. Durch Plausibi- lisierung der Erkenntnisse der Fahrzeugumgebungs-Erkennungs- einrichtung mittels der üblicherweise erfolgenden Reaktion eines Fahrers, wenn dieser selbst das Kollisionsobjekt erkennt, kann die Anzahl an Fehlauslösungen vorteilhafterweise drastisch verringert werden.
Zu den ein Fahrerverhalten bei einer Kollisionsobjekterkennung durch den Fahrer selbst repräsentierenden Daten zählen eine Gaspedalstellung und/oder eine Gaspedalbewegung, eine Bremspedalstellung und/oder eine Bremspedalbewegung, eine Lenkbewegung, ein Übersteuern oder ein Untersteuern des Fahrzeugs hinsichtlich des Lenkwinkels oder physiologische Daten, welche auf eine Schreckreaktion und somit ein Erkennen eines potentiellen Kollisionsobjektes durch den Fahrer schließen lassen. Für all diese Größen können Schwellwerte und Kombinationen vorgegeben werden, die überschritten bzw. erfüllt sein müssen, um ein von der Fahrzeugumgebungs-
Erkennungseinrichtung erkanntes Kollisionsobjekt zu plausibi- lisieren.
So kann bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung die Datenauswerteeinrichtung eine Kollisionsplausibilität ausgeben, wenn eine Bremspedalbetätigung mit einer Bremspedalgeschwindigkeit größer einem vordefinierten Schwellwert erfolgt, wie es beispielsweise bei einer sogenannten Notbremsung der Fall ist.
Weiterhin kann die Datenauswerteeinrichtung auf eine Kollisionsobjekterkennung durch den Fahrer schließen, wenn das Gaspedal mit einer Geschwindigkeit auf eine Minimalstellung bzw. Leerlauf oder auf eine Maximalstellung bzw. Vollgas bewegt wird, die eine vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle überschreitet, und innerhalb einer vorgegebenen Zeit von Vorzugs- weise wenigen 100 ms nach einer Gaswegnahme eine Bremspedal - betätigung erfolgt.
Eine Kollisionsobjekterkennung durch den Fahrer kann auch angenommen werden, wenn ein in Abhängigkeit zu einer Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges stehender Grenzwert für eine Lenkradgeschwindigkeit und/oder eine Lenkradbeschleunigung berechnet wird, und eine der beiden Größen oder beide Größen zusammen für eine bestimmte Zeit den entsprechenden Grenzwert überschreiten. Hierbei kann aus der Lenkradgeschwindigkeit oder der Lenkradbeschleunigung oder aus beiden Größen zusammen eine Stellgröße ermittelt werden und eine Plausibilisie- rung eines Kollisionsobjekterkennung durch die Fahrerreaktion angenommen werden, wenn die Stellgröße einen einstellbaren Wert übersteigt .
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass die Datenauswerteeinrichtung eine Kollisionsplausibilität ausgibt, wenn eine Bedienaktivität eines Bedienelementes eine vordefinierte Zeit überschreitet. Es hat sich in empirischen Untersuchungen gezeigt, dass bei einer Bedienung von Bedienelementen wie z. B. eines Radio oder einer sonstigen Unterhaltungseinrichtung, einer Klimaanlage, einer Telekommunikationseinrichtung oder eines sonstigen Systems oder Schalters durch den Fahrer eine kurzzeitige Ablenkung von der Fahraufgabe gegeben ist, welche eine höhere Unfallwahrscheinlichkeit begründet. Deshalb kann bei einer z. B. über einen GAN-Bus erkennbaren Bedienaktivität, die eine bestimmte, einstellbare Zeit übersteigt, eine Plausibili- tät einer Kollisionsobjekterkennung durch die Fahrzeugumge- bungs-Erkennungseinrichtung angenommen werden.
In einer weiteren Ausführung eines erfindungsgemäß ausgestalteten Kraftfahrzeuges kann die Datenauswerteeinrichtung auch eine Kollisionsplausibilität ausgeben, wenn' physiologische Daten des Fahrers mit vorgegebenen physiologischen Daten übereinstimmen, welche eine Kollisionsobjekterkennung durch den Fahrer repräsentieren. Bei einer sogenannten Schreckreaktion, welche bei Erkennung einer unmittelbar bevorstehenden Verunfallung bei dem Fahrer auftritt, ändern sich zahlreiche physiologische Daten des Fahrers signifikant, wozu beispielsweise einfach zu messende Daten wie die Herzfrequenz und das Transpiranzverhalten zählen. Die Ermittlung einer solchen Schreckreaktion z. B. durch eine messbare Pulserhöhung des Fahrers mittels in das Lenkrad integrierter Sensoren, wie sie beispielsweise auch bei Sportgeräten bekannt sind, liefert einen untrüglichen Plausibilitätsbeweis für das tatsächliche Vorliegen eines durch die Fahrzeugumgebungs-Erkennungseinrichtung ermittelten Kollisionsobjektes.
Bei einem Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung kann eine grundsätzliche Plausibilisierung aller von der Fahrzeugumgebungs- Erkennungseinrichtung ermittelten Kollisionsobjekte über die Fahrerreaktion vorgenommen werden, d. h. dass Schutzmaßnahmen nur aktiviert werden, wenn sich aus der Datenlage seitens der Fahrzeugumgebungs-Erkennungseinrichtung ergibt, dass sich ein Objekt bezüglich Relativabstand und -geschwindigkeit nähert und eine Fahrerreaktion vorliegt.
Um nicht grundsätzlich alle Kollisionen auszuschließen, bei denen keine Reaktion des Fahrers vorliegt, kann es in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Datenauswerteeinrichtung eine Kollisionsplausibilität ausgibt, wenn eine Eigengeschwindigkeit des Kollisionsobjektes bezogen auf die Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges größer als ein vorgegebener Grenzwert ist. Die Verknüpfung mit der Fahreraktivität wird somit nur bei Kollisionsobjekten gültig, die keine oder nur eine geringe Eigengeschwin- digkeit innerhalb des vorgegebenen Bereiches, z. B. +/- 1 km/h, aufweisen. Dieser Bereich richtet sich nach der Messgenauigkeit der Geschwindigkeitsmessung der Umfeldsensorik, wobei die Geschwindigkeit des eigenen Kraftfahrzeuges Bezugsgröße ist .
Mit einer derartigen Ausführung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges wird erreicht, dass z. B. eine Fahrzeug-Fahrzeug- Kollision, bei der beide Fahrzeuge fahren, als relevante Kollision erkannt wird und die geeigneten Sicherheitsmaßnahmen aktiviert werden.
Zu den ansteuerbaren Sicherheitseinrichtungen zählen z. B. gängige Rückhaltemittel, wie ein Airbag und ein Sicherheitsgurt mit Gurtstraffer sowie verfahrbare Prallkörper, Kissen und Kopfstützen, welche mittels einer Ansteuerung in Größe, Härte, Form und Lage verändert werden können. Weiterhin können den Insassen in eine für den Unfall günstige Stellung positionierende Einrichtungen, wie eine elektrische Sitzverstellung, eine KopfStützenverstellung, ein Sicherheitsgurt- straffer und verfahrbare Polster angesteuert werden.
Des Weiteren können auch dem Schutz von Kollisionspartnern wie Fußgängern und Radfahrern dienende Schutzmittel aktiviert werden, wie z. B. eine verstellbare Motorhaube, verfahrbare Stoßfänger und härteverstellbare Prallelemente an der Fahrzeugaußenhaut. Auch können entsprechende Eingriffe in die Niveauregulierung und das Brems- und Lenksystem vorgesehen sein.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen eines Kraftfahrzeuges gemäß der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar. In der einzigen Figur der Zeichnung ist prinzipmäßig ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestatteten Kraftfahrzeuges dargestellt, welches in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird.
Die Figur der Zeichnung zeigt in einer schematisierten Draufsicht ein Kraftfahrzeug 1, welches ein Personenkraftwagen oder ein Nutzkraftwagen sein kann, mit wesentlichen Komponenten eines erfindungsgemäßen Pre-Safe-Systems 2.
Das Pre-Safe-System 2 weist als einen wesentlichen Bestandteil eine Sicherheitssensorik 3 auf, welche eine Fahrzeugum- gebungs-Erkennungseinrichtung 4 und eine Fahrsituationsdaten- Erfassungseinrichtung 5 mit einer Fahrzustandssensorik 6, einer Aufprallsensorik 7 und einer Innenraumsensorik 8 umfasst . Die Sicherheitssensorik 3 des Kraftfahrzeuges 1 wird vorliegend in Abhängigkeit der Gefährdungsstufe für das Kraftfahrzeug 1 in unterschiedlichen Stufen angewandt. Die Komponenten der Sicherheitssensorik 3 können dabei in bekannter Bauweise, beispielsweise in einer der in den eingangs zitierten Patentdokumenten beschriebenen Bauart ausgeführt sein.
So stellt vorliegend die Fahrzeugumgebungs-Erkennungsein- richtung 4 eine an sich bekannte 24-GHz-Radar-Nahfeldsensorik mit einer Reichweite von annähernd 20 m bis 30 m und einem Tracking-Bereich von ca. 6 m dar, welche mehrere Abstandssensoren 9 aufweist, deren Anzahl so gewählt ist, dass die Umgebung rund um das Kraftfahrzeug 1 vollständig erfasst wird.
Die Signale der Abstandssensoren 9 werden wie auch die Signale der übrigen Sensorsysteme in einer Datenauswerteeinrichtung 10 verarbeitet, wobei die Signale der Abstandssensoren 9 zu Informationen über Abstände und Relativgeschwindigkeiten zu einem möglichen Kollisionshindernis 11, welches ein ande- res Kraftfahrzeug, ein immobiles Hindernis oder ein Fußgänger sein kann, sowie über einen möglichen Aufprallwinkel verarbeitet werden.
Die Abstandssensoren 9 senden stark gebündelte elektromagnetische Wellen in Form von kurzen Impulsen aus. Wenn ein Objekt getroffen wird, werden diese Wellen reflektiert, und durch eine Messung der Laufzeit des Impulses zwischen dem Kraftfahrzeug 1 als Sendeort und dem Hindernis 11 als Echoort kann die Entfernung zwischen diesen beiden Objekten ermittelt werden. Unter Zuhilfenahme des Doppler-Effektes lässt sich damit auch eine Geschwindigkeit des Objektes 11 relativ zu dem Kraftfahrzeug 1 messen.
Für die Ausgestaltung der Fahrzeugumgebungs-Erkennungseinrichtung können selbstverständlich auch andere bekannte Systeme Anwendung finden.
Bereits im Normalbetrieb analysiert die Fahrzustandssensorik 6 wichtige fahrdynamische Größen, wie z. B. eine Fahrzeuggeschwindigkeit, Raddrehzahlen, Fahrzeuglängs- und Fahrzeugquerbeschleunigung, eine Gierrate, einen Ein- und Ausfederweg, das Fahrzeugniveau sowie für das vorliegende Pre-Safe- System 2 besonders bedeutende Größen, wie die Gaspedalstellung die Gaspedalbewegung, die Bremspedalstellung und die Bremspedalbewegung sowie die Lenkradgeschwindigkeit und die Lenkradbeschleunigung. Dabei werden Ist-Werte dieser Größen mit vorgegebenen Soll-Werten und Schwell -Werten verglichen. Aufgrund dieser Vergleiche werden Fahrdynamiksysteme, wie z. B. ein Antiblockiersystem und ein elektronisches Stabilitätsprogramm aktiviert, die die Aufgabe haben, den Fahrer in fahrkritischen Situationen zur Vermeidung eines Unfalls zu unterstützen. Die Aufprallsensorik 7 erkennt bei einem zu erwartenden Aufprall diesen innerhalb weniger Millisekunden und leitet Informationen über die Unfallschwere an die Datenauswerteeinrichtung 10 weiter. Eingesetzt werden hier bekanntermaßen Beschleunigungssensoren, Drucksensoren, Intrusionssensoren und Kontaktsensoren, die zur Steuerung von beispielsweise pyro- technischen Rückhaltesystemen dienen.
Ergänzt wird die Fahrzeugsituationsdaten-Erfassungseinrichtung 5 durch die Innenraumsensorik 8, welche vorliegend Informationen über den Status der Insassen, die Insassenposition und die zur Verfügung stehenden Rückhaltesysteme sowie physiologische Daten des Fahrers liefert. Zur Erfassung der Pulsfrequenz und somit zur Erkennung einer Schreckreaktion bei einer Kollisionsobjekterkennung durch den Fahrer sind vorliegend entsprechende Sensoren in ein Lenkrad 12 des Kraftfahrzeuges 1 eingelassen.
In Abhängigkeit der Datenauswertung durch die Datenauswerteeinrichtung 10 werden Signale an aktive Sicherheitseinrichtungen, wie hier an ein Steuergerät einer aktiven Fahrwerkregelung 13, und an passive Sicherheitseinrichtungen, wie eine Airbagsteuerung 14, ausgegeben.
Selbstverständlich besteht in weiteren Ausführungen auch die Möglichkeit eines Eingriffs in ein elektronisches Stabilitätsprogramm oder weiterer aktiver und/oder passiver Sicherheitseinrichtungen .
Die Aktivierung aller oder einzelner aktiver und passiver Sicherheitseinrichtungen 13, 14 erfolgt, wenn die Informationen der Fahrzeugumgebungs-Erkennungseinrichtung 4 ein potentielles Kollisionsobjekt 11 repräsentieren und Daten der Fahrsi- tuationsdaten-Erfassungseinrichtung 5 ein Fahrerverhalten repräsentieren, welches für ein Kollisionsplausibilisierung vordefiniert ist. So gibt die Datenauswerteeinrichtung 10 vorliegend eine Kollisionsplausibilität aus, wenn zusätzlich zur Erkennung des Kollisionsobjektes 11 mittels der Fahrzeu- gumgebungs-Erkennungseinrichtung 4 durch die Fahrzustandssen- sorik 6 festgestellt wird, dass eine Bremspedalbetätigung mit einer Bremspedalgeschwindigkeit größer einem vordefinierten Schwellwert erfolgt, oder dass eine Gaspedalbewegung mit einer Gaspedalgeschwindigkeit größer einem vordefinierten Schwellwert erfolgt und innerhalb einer vordefinierten Zeit nach einer Gaswegnahme eine Bremspedalbetätigung festgestellt wird.
Ebenso gibt die Datenauswerteeinrichtung 10 vorliegend eine Kollisionsplausibilität aus, wenn die Lenkradgeschwindigkeit oder die Lenkradbeschleunigung für eine vordefinierte Zeit einen Grenzwert überschreitet oder durch die Sensoren an dem Lenkrad 12 eine sprunghaft erhöhte Pulsfrequenz und somit eine Schreckreaktion des Fahrers erkannt wird.
Weiterhin gehen in die Datenauswerteeinheit 10 die Bedienzeiten für ein hier nur beispielsweise angedeutetes Bedienelement 15 ein, so dass die Datenauswerteeinrichtung 10 auch eine Kollisionsplausibilität ausgibt, wenn bei Erkennung des Kollisionsobjektes 11 durch die Fahrzeugumgebungs-Erkennungseinrichtung 4 eine Bedienaktivität des Bedienelementes 15 eine vordefinierte Zeit überschreitet.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftfahrzeug mit einem Pre-Safe-System, welches aktive und/oder passive Sicherheitseinrichtungen umfasst, welche in Abhängigkeit von Informationen, welche wenigstens von einer Fahrzeugumgebungs-Erkennungseinrichtung und einer Fahrsituationsdaten-Erfassungseinrichtung aufgenommen und in einer Datenauswerteeinrichtung ausgewertet werden, angesteuert werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Aktivierung wenigstens eines Teils der aktiven und/oder passiven Sicherheitseinrichtungen (13, 14) erfolgt, wenn die Informationen der Fahrzeugumgebungs- Erkennungseinrichtung (4) ein potentielles Kollisionsobjekt (11) repräsentieren und die Daten der Fahrsituati- onsdaten-Erfassungseinrichtung (5) ein Fahrerverhalten repräsentieren, welches für eine Kollisionsplausibilisie- rung vordefiniert ist.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die ein Fahrerverhalten für eine Kollisionsplausibi- lisierung repräsentierenden Daten eine Gaspedalstellung und/oder eine Gaspedalbewegung umfassen.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die ein Fahrerverhalten für eine Kollisionsplausibi- lisierung repräsentierenden Daten eine Bremspedalstellung und/oder eine Bremspedalbewegung umfassen.
4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Datenauswerteeinrichtung (10) eine Kollisionsplausibilität ausgibt, wenn eine Bremspedalbetätigung mit einer Bremspedalgeschwindigkeit größer einem vordefinierten Schwellwert erfolgt.
5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Datenauswerteeinrichtung (10) eine Kollisionsplausibilität ausgibt, wenn eine Gaspedalbewegung mit einer Gaspedalgeschwindigkeit größer einem vordefinierten Schwellwert erfolgt und innerhalb einer vordefinierten Zeit nach einer Gaswegnahme eine Bremspedalbetätigung erfolgt.
6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Datenauswerteeinrichtung (10) eine Kollisionsplausibilität ausgibt, wenn ein in Abhängigkeit zu einer Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1) vorgegebener Grenzwert für eine Lenkradgeschwindigkeit und/oder eine Lenkradbeschleunigung für eine vordefinierte Zeit überschritten ist.
7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Datenauswerteeinrichtung (10) eine Kollisions- plausibilität ausgibt, wenn eine Bedienaktivität eines Bedienelementes (15) eine vordefinierte Zeit überschreitet .
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Datenauswerteeinrichtung (10) eine Kollisionsplausibilität ausgibt, wenn physiologische Daten des Fahrers mit vorgegebenen physiologischen Daten, welche eine Kollisionsobjekterkennung durch den Fahrer repräsentieren, übereinstimmen.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Datenauswerteeinrichtung (10) eine Kollisionsplausibilität ausgibt, wenn eine Eigengeschwindigkeit des Kollisionsobjektes (11) bezogen auf die Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges (1) größer als ein vorgegebener Grenzwert ist.
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