WO2006045259A1 - Verfahren zur verbesserung der sicherheit von an einem vorzeitig erkannten unfall beteiligten verkehrsteilnehmern - Google Patents

Verfahren zur verbesserung der sicherheit von an einem vorzeitig erkannten unfall beteiligten verkehrsteilnehmern Download PDF

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WO2006045259A1
WO2006045259A1 PCT/DE2004/002391 DE2004002391W WO2006045259A1 WO 2006045259 A1 WO2006045259 A1 WO 2006045259A1 DE 2004002391 W DE2004002391 W DE 2004002391W WO 2006045259 A1 WO2006045259 A1 WO 2006045259A1
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Bernhard Mattes
Hans-Peter Stumpp
Werner Nitschke
Hartmut Schumacher
Walter Wottreng
Knut Balzer
Thomas Lich
Ulrike Groeger
Alfred Kuttenberger
Hans Guettler
Rainer Moritz
Thomas Herrmann
Frank-Juergen Stuetzler
Lothar Groesch
Michael Schmid
Mario Kroeninger
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    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects

Definitions

  • the invention relates to a procedure for improving the safety and / or reducing the consequences of accidents involving road users involved in a prematurely recognized accident.
  • the active systems include braking aids such as ABS or Brake Assist BAS, as well as driving dynamics aids such as the Electronic Stability Program (ESP) or active chassis control Active Body Control (ABC).
  • braking aids such as ABS or Brake Assist BAS
  • driving dynamics aids such as the Electronic Stability Program (ESP) or active chassis control Active Body Control (ABC).
  • ESP Electronic Stability Program
  • ABS Brake Assist BAS
  • driving dynamics aids such as the Electronic Stability Program (ESP) or active chassis control Active Body Control (ABC).
  • ESP Electronic Stability Program
  • ABS Electronic Stability Program
  • ABS Electronic Stability Program
  • ABS Electronic Stability Program
  • ABS Electronic Stability Program
  • ABS Electronic Stability Program
  • ABS Electronic Stability Program
  • ABS Electronic Stability Program
  • ABS Electronic Stability Program
  • ABS Electronic Stability Program
  • ABS Electronic Stability Program
  • ABS Active Body Control
  • RCS restraint systems
  • pre-crash systems are forward-looking systems that enable the vehicle to independently recognize a potential, ie future, accident situation. With their help, it is possible to initiate suitable safety measures in the event of an approaching accident, or even to avoid the accident in the ideal case.
  • the system installed in some DaimlerChrysler AG motor vehicles under the name "Pre-Safe" is one such system System, which provides both the function of predictive accident prevention and accident reduction
  • these systems do not take account of their own motor vehicle and its occupants. The driving environment and unprotected persons involved in traffic are not included in the accident prevention and accident consequences
  • the erti ⁇ dungsgedorfc method with the features of claim 1 eliminates this deficiency by taking into account all circumstances and road users in the event of a potential accident This is sow ohl dei state of their own Kraftfahizeuges and then located
  • the idea underlying the present invention then exists by means of a forward-looking senso ⁇ k. eg B radarsensors, infra-sensors, video sensors PMD sensors etc, to detect a potential accident in advance and to take appropriate measures to prevent this accident or to reduce the consequences of an accident.
  • the sensors may be those for the remote and * or close range, which are advantageously linked together in their function by means of existing in the motor vehicle systems for Fahrzeusregelung to Motormanae; ement, ABS, ISR. ESP systems, etc can be the movement of your own vehicle, its Geschwmdig- ability and / or its location are suitably changed in order to avoid an approaching accident bzvv to minimize the consequences of accidents
  • the method according to the invention is continued with the environment information and / or vehicle information changed as a result of the measures introduced
  • multidimensional matrices are typically used which m a memory of a program controlled unit, e.g. These damage management strategies are typically determined in advance and, if necessary, adapted to the type of vehicle.
  • accident prevention strategies and / or accident consequence reduction strategies are already determined before the unavoidability of an accident is ascertained.
  • these accident avoidance strategies are initiated prior to occurrence of an accident and / or the consequences of accident reduction strategies immediately after determining the inevitability of the accident
  • Figure 1 is a schematic representation of an imminent accident situation
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a general sequence of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows an imminent accident situation on the basis of a schematic representation.
  • reference numeral 1 denotes a motor vehicle traveling on the road 5 in the direction indicated by the arrow 6.
  • the motor vehicle 1 is equipped with a sensor system with sensors 1.1 - 1 8, wherein the sensors 1.1. 1.2 in Vorwa ⁇ ts ⁇ chtung, the sensors 1 5, 1 6 in Ruckhoff- ⁇ chtung. the sensors 1 3, 1 4 in the direction of travel to the right and the Sensoien 1 7, 1 S are directed in the direction of travel to the left
  • These sensors 1 1 - 1 S are designed as all-round vision sensors, which allow to monitor the environment of the vehicle. With the sensors 1.1.
  • - 1.8 can be ultrasonic sensors, near and / or long range sensors, radar sensors, infrared sensors. Video ⁇ sensors, etc or a combination of these sensors act.
  • a sensor system can be designed, for example, in accordance with the system described in German Laid-Open Application DE 100 60 288 A1. There, a motor vehicle with at least one sensor for detecting the vehicle environment is specified.
  • the sensor system described in DE 100 60 288 A1 is fully included in the content of the present patent application with regard to the design and mode of operation of the sensors.
  • the number and type of sensors 1.1. - 1 8 can be further distinguished whether the vehicle is located inside or outside a town, so that based on this information, the strategy is adapted to avoid or reduce the consequences of an accident.
  • the information obtained by these sensors 1.1 - 1 S is first with respect to the own motor vehicle 1, the foreign motor vehicles 2, 3 as well as the environment 4.1 - 4.3. 7, 8 evaluated (2.1).
  • the potential accident damage is estimated both without intervention and with one or more possible interventions as well as a potential damage reduction in the event of damage (2.2).
  • possible interventions are made, for example, on the brake system, the steering system, the chassis system Engine control, restraint systems etc calculated and initiated (2.3). With these interventions, the movement of the motor vehicle 1, for example, the vehicle speed, the
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of a detailed sequence of the method according to the invention
  • the sensors 1.1 - 1 8 receive information about their own motor vehicle 1 and foreign motor vehicles 2, 3 and the immediate surroundings 7, 8 (3 1).
  • This captured information is linked to information from in-vehicle systems and their sensors (3.2, 3.3, 3.4).
  • information derived from an ABS, ASR, ESP system, landing gear control system, RCS restraint system, engine management system, and other systems.
  • the present state Z l (t) of the own motor vehicle (3.2) the states Z 2 (t), Z 3 (t) of a foreign vehicle participating in a potential accident 2, 3 (3.3) and the state of the environment ZU (t) (3.4).
  • This information is used to estimate the potential accident and the resulting consequences of the accident, ie the risks to direct and indirect road users caused (3.5).
  • possible influences on the own motor vehicle 1 are determined using the states Zi (t) (3.6) and therefrom the estimated driving conditions Zi e (t) of the own vehicle and the involved vehicles (3 7, 3.S) and the estimated state of the environment after exposure (3 9).
  • the total damage of the accident after impact is determined again (3.10).
  • the total damage with effect is compared with a total damage without influence (3.1 1). In the case of a reduction in the total calculated damage in the event of impact, this action is carried out (3.12).
  • the estimation of the consequences of a change in the driving conditions Zi e (t) already before the initiation ensures that as far as possible no valuable control time is lost
  • information about the type of obstacles can be determined, for example, whether the foreign vehicles 2, 3 are a car, a truck, a motorcycle or a bicycle, what are the dimensions of these road users have, whether it is a stationary road user, (eg a tree, a waiting person, a traffic sign, a traffic light, etc.) or a moving road users.
  • a stationary road user e.g a tree, a waiting person, a traffic sign, a traffic light, etc.
  • it is possible to determine in advance movement changes of the own motor vehicle e.g. whether the own motor vehicle has accelerated or has already begun to brake, how strong the braking process is, in which direction the motor vehicle is traveling and / or whether the vehicle is turning or already out of control.
  • Information about the number of vehicle occupants and their seat, braking delays in the three spatial directions and a rotation about the longitudinal and / or transverse axis can be determined via the restraint system. These obtained results and information are assigned a reliability depending on how reliable the obtained results and information are. This reliability determines the degree of further use of the information: the higher this reliability is, the more likely this information will be used to implement measures to reduce the consequences of accidents for and in consideration of all road users involved in an unavoidable accident, such as vehicle movement manipulation and / or Speed to initiate.
  • control measures are initiated for the systems present in the motor vehicle 1 so that the target state Z 1 z (t) is established as quickly as possible. These control measures are typically dependent on the type of accident to be expected, by the road users involved in the accident, including their own vehicle and the environment.
  • the suspension should be actively lowered in order to brinch the carriers of the motor vehicles involved to the same level, which would considerably minimize the accident consequences of the motor vehicles involved
  • emergency braking can be actively initiated, if an active chassis is present, the inclination of the vehicle can thus be increased be influenced such that the immersion of the front wheels is prevented, 'eng a descent of Lfitstra among the most potential accident beteik GTEN road users to prevent also, the angle of impact and a basis overlap can vary depending on the type of
  • L o involved road users are minimized or maximized as needed. If an overlap is small, a minimization of the consequences of accidents can be attempted by driving past one another 10 of the motor vehicles, if the accident is due to e.g. not a city or no people in the area. If the accident does not take place head-on, an attempt can be made to turn one's own vehicle in such a way that the direction of travel is changed so that an accident occurs
  • the vehicle movement can be influenced so that the tree instead of in a region of the vehicle, the crumple zone compared to the front in the field very soft and where the 0 tree would thus penetrate very deep into the vehicle , is hit with one of the side members of the vehicle.
  • the measures for reducing the consequences of an accident can, for example, consist of trying to avoid an impact on a fixed obstacle (eg a tree) outside a village after an unwanted leaving of the road, by controlling it past erfmdungsgedorfe method also the case that to avoid a minor accident within a oi economy no evasive action 1 1 is introduced into a person standing in the immediate vicinity group
  • the erfmdungsgedorfe method was just this fact mitbei uekschreiben and such evasive movement 1 1, the certainly higher Intelunfallbchaden when the bagatell Auffahi accident had the consequence, not make
  • a Kimensi ⁇ onale matrix is provided, are stored in the different accident Scena ⁇ en and different exercisebedin- gunge ⁇ and the corresponding strategies for the initiation of measures for
  • the motor vehicle 1 has a system for carrying out the method according to the invention, but also if possible other motor vehicles 2, 3 are just equipped with such a system.
  • these systems can communicate and interact with one another in the different motor vehicles 1, 2, 3, thereby coordinating the accident-avoiding or accident-reducing measures in the event of an approaching accident
  • the method according to the invention can be implemented in an already existing electronic system, for example a restraint system, a control device for the sensor system, etc., or can also be realized separately in a safety system specially designed for this purpose.
  • the invention may be used in any motor vehicle, i. in passenger cars,
  • the invention is not limited to the aforementioned sensor types and types, but can of course be extended to all conceivable types of sensors that are suitable for detecting the environment of a motor vehicle. Also, the number and arrangement of these types of sensors is not limited to the arrangements and positions described above.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Sicherheit und/oder zur Reduzierung der Unfallfolgen von an einem vorzeitig durch ein Kraftfahrzeug erkannten Unfall beteiligten Verkehrsteilnehmern, bei dem von dem Kraftfahrzeug die Verfahrensschritte vorgenommen werden: Ermitteln von Fahrzeuginformationen des Kraftfahrzeuges; Erfassen des Umfeldes des Kraftfahrzeuges; Ermitteln von Umfeldinformationen über im Umfeld des Kraftfahrzeuges befindliche Verkehrsteilnehmer aus dem erfassten Umfeld; Berechnen zumindest eines unvermeidlichen Unfalls aus den Umfeldinformationen und Fahrzeug informationen nach Massgabe eines Unfallberechnungsalgorithmus; und Einleiten von Massnahmen zur Reduzierung der Unfallfolgen für und unter Berücksichtigung sämtlicher an einem unvermeidbaren Unfall unmittelbarer und mittelbarer beteiligter Verkehrsteilnehmer.

Description

Verfahren zur Verbesserung der Sicherheit von an einem vorzeitig erkannten Unfall beteiligten Verkehrsteilnehmern
ST AM) DER TECHNIK
Die Erfindung betrifft ein Verfahien zur Verbesserung der Sicherheit und/oder zur Reduzierung der Unfallfolgen von an einem vorzeitig erkannten Unfall beteiligten Verkehrsteilnehmern.
Maßnahmen zur Verbesserung der Fahrzeugsicheiheit lassen sich im Wesentlichen in zwei Bereiche unlei teilen Unfall v ermeidende Maßnahmen zur Herabsetzung der Unfallhaufigkeit fallen in den Bereich der aktiven Sicherheit Unfallfolgen mindernde Maßnahmen zur Begrenzung des zu erwar¬ tenden Schadens der Fahrzeuginsassen und anderer Unfallbeteihgter werden entsprechend dem Bereich der passiven Sicherheit zugeordnet. In der Vergangenheit waren die Aufgaben klar verteilt, indem das Unfallereignis beide Formen der Fahrzeugsicherheit voneinander trennte
Zu den aktiven Systemen zählen Bremshilfen wie ABS oder der Bremsassistent BAS sowie Fahrdy- namikhilfen wie das Elektronische Stabilitätsprogramm (ESP) oder die aktive Fahrwerkskontrolle Active Body Control (ABC). Zu den Elementen der passiven Sicherheit gehören die Deformationszo¬ ne (Knautschzone) am Fahrzeug, die Sicherheitsfahrgastzelle und Rückhaltesysteme (RCS) wie Gurte, Gurtstraffer, Überrollbügel und Airbag Diese Systeme sind vielfach bekannt, so dass darauf nicht naher eingegangen werden muss
Durch den zunehmenden Einsatz von vorwiegend elektronischen Systemen in der unmittelbaren Pre- Crash-Phase ist eine strikte Aufteilung nach diesen Kriterien nicht mehr möglich, da diese sowohl einen Beitrag zur aktiven als auch zur passiven Sicherheit leisten können Bei diesen Pre-Crash- Systemen handelt es sich um vorausschauende Systeme, die das Fahrzeug in die Lage versetzen, eine potentielle, d.h zukünftige Unfallsituation selbständig zu erkennen. Mit ihrer Hilfe ergibt sich die Möglichkeit, bereits im Falle eines nahenden Unfalls geeignete Sicherheitsmaßnahmen einzuleiten oder im Idealfall den Unfall sogar zu vermeiden Bei dem in einigen Kraftfahrzeugen der Firma DaimlerChrysler AG unter der Bezeichnung "Pre-Safe" eingebauten System handelt es sich um ein solches System, welches sowohl die Funktion der vorausschauenden Unfallvermeidung als auch die der Unfallfoltϊenverminderung vorsieht Diese Systeme berücksichtigen jedoch nui das eigene Kraftfahrzeug sowie dessen Insassen Die Fahi zeugumgebung sowie ungeschützte am Verkehr beteiligte Personen weiden bei der Unfallver- meidung und Unfall folgenvermmderung nicht miteinbezogen
VORTEILE DER ERFINDUNG
Das ertiπdungsgemaßc Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 beseitigt diesen Mangel, indem es im Falle eines potentiellen Unfalls alle Umstände und Verkehrsteilnehmer mitberucksichtigt Dabei wird sow ohl dei Zustand des eigenen Kraftfahizeuges sowie der sich dann befindlichen
Insassen, als auch der Zustand des Umfeldes des Kraftfahrzeuges, beispielsweise andere Kraftfahr¬ zeuge oder Personen, in das Vei tahien miteinbezogen Miteinbezogen werden ebenfalls weitere für einen Unfall lelevante Informationen, wie die Unfallait (Fiontal-, Seiten- oder Autfahrunfall) und die Umgebung des eigenen Kraftfahrzeuges sow ie der weiteren Verkehrsteilnehmer Gleichzeitig berücksichtigt wird darüber hinaus die Verlasshchkeit der vorliegenden Informationen
Entscheidend bei dem ei findungsgemaßen Verfahren ist, dass der gesamte gesellschaftliche Schaden minimiert w ird, d h nicht nur der Schaden an dem eigenen Fahrzeug und seinen Insassen, was gegebenenfalls sogar auf Kosten von Unbeteiligten gehen wurde Es muss ebenfalls darauf geachtet werden, dass die Bewegung des eigenen Fahrzeuges so beemflusst wird, dass eine Gefahrdung von zwar nicht im Fahrzeug befindlichen Personen, jedoch am Verkehr beteiligten Personen oder andeien Fahrzeugen, vermieden wird Dass heißt, bei einer Vermeidung eines Unfalls oder einer Reduzierung der Unfalltolgen werden neben dem eigenen Kraftfahrzeug und dessen Insassen auch übrige Ver¬ kehrsteilnehmer aus dem Umfeld des Kraftfahrzeuges, z B andere Kraftfahrzeuge, Baume, Verkehrs- schilder, Ampeln, Gebäude, Personen, etc , berücksichtigt
Die der vorhegenden Erfindung zugrunde hegende Idee besteht dann, mittels vorausschauender Sensoπk. z B Radarsensoien, Infraiotsensoren, Videosensoren PMD-Sensoren etc , einen potentiellen Unfall im Voraus zu erkennen und geeignete Maßnahmen zur Vermeidung dieses Unfalles bzw zur Reduzierung der Unfallfolgen einzuleiten Bei den Sensoren kann es sich um solche fύr den Fern- und*Oder Nahbereich handeln, die vorteilhafterweise in Ihrer Funktion miteinander verknüpft sind Mittels im Kraftfahrzeug vorhandener Systeme zur Fahrzeusregelung, zum Motormanae;ement, ABS-, ISR-. ESP-Syteme, etc kann die Bewegungsπchtung des eigenen Fahrzeuges, dessen Geschwmdig- keit und/oder dessen Lage geeignet verändert werden, um damit einen nahenden Unfall zu vermeiden bzvv die Unfallfolgen zu minimieren
Im Falle einer Ermittlung eines unvermeidbarei Unfall mittels des Unfallberechnungsalgorithmus wird das erfϊndungsgemaße Verfahren mit den sich infolge der eingeleiteten Maßnahmen geänderten Umfeldmformationen und/oder Fahrzeuginformationen fortgesetzt
Für die Schadensverringerungsstrategien werden typischerweise mehrdimensionale Matrizen verwen¬ det, die m einem Speicher einei programmgesteuerten Einheit, z.B. einem Mikroprozessor, abgelegt sind Diese Schadensverπngerungsstrategien werden typischerweise im Voraus festgelegt und nötigenfalls auf den Typ des Fahrzeuges angepasst.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden bereits vor Feststellung der Unvermeidbarkeit eines Unfalls Unfall- Vermeidungsstrategien und/oder Unfallfolgen-Reduzierungsstrategien erm ittelt. Vorteilhafterweise werden diese Unfall-Vermeidungsstrategien vor Eintreten eines Unfalls und/oder die Unfallfolgen-Reduzierungsstrategien unmittelbar nach Feststellung der Unvermeidhch-keit des Unfalls eingeleitet
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und der Beschreibungen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
ZEICHNUNGEN:
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausfύh- rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt dabei:
Figur 1 in einer schematischen Darstellung eine bevorstehende Unfallsituation;
Figur 2 anhand einer schematischen Blockdarstellung einen allgemeinen Ablauf des erfin- dungsgemäßen Verfahrens;
Figur 3 anhand einer detaillierten Blockdarstellung einen detaillierteren Ablatif des erfin¬ dungsgemäßen Regel Verfahrens BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Figui 1 zeigt anhand einer schematischen Darstellung eine bevorstehende Unfallsituation In Figur 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein auf der Straße 5 in die mit dem Pfeil 6 bezeichnete Richtung fahrendes Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug 1 ist mit einem Sensorsystem mit Sensoren 1.1 - 1 8 ausgestattet, wobei die Sensoren 1.1. 1.2 in Vorwaϊtsπchtung, die Sensoren 1 5, 1 6 in Ruckwärts- πchtung. die Sensoren 1 3, 1 4 in Fahrtrichtung nach rechts und die Sensoien 1 7, 1 S in Fahrtrichtung nach links gerichtet sind Diese Sensoren 1 1 - 1 S sind als Rundumsichtsensoren ausgebildet, die es erlauben, die Umgebung des Fahrzeuges zu überwachen. Bei den Sensoren 1.1. - 1.8 kann es sich um Ultraschallsensoren, Nah- und/oder Fernbereichssensoren, Radarsensoren, Infrarotsensoren. Video¬ sensoren, etc oder einer Kombination dieser Sensoren handeln. Ein solches Sensorsystem kann beispielsweise entspiechend dem m der deutschen Offenlegungsschπft DE 100 60 288 Al beschrie¬ benen System ausgebildet sein. Dort ist ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Sensor zur Detektion des Fahrzeugumfeldes angegeben. Das in der DE 100 60 288 Al beschriebene Sensorsystem wird hinsichtlich der Ausgestaltung und Funktionsweise der Sensoren voll inhaltlich in die vorhegende Patentanmeldung miteinbezogen.
Auf der Straße 5 befindet sich m derselben Spur des Kraftfahrzeuges 1 ein weiteres Kraftfahrzeug 2, welches beispielsweise an der Ampel 8 hält. Femer befindet sich ein drittes Kraftfahrzeug 3, welches sich auf den Fußgängerüberweg 9 zu bewegt, auf der Gegenfahrbahn. Auf der Höhe der Ampel 8 befinden sich mehrere Passanten 7 Femer befinden sich feststehende Hindernisse 4.1 - 4.3 (z.B. Baume, Verkehrsschilder) am Rand der Straße 5. Falls das Kraftfahrzeug 1 sich mit mehr oder weniger unangebremster Geschwindigkeit auf die Ampel 8 und somit auf das Kraftfahrzeug 2 zu bewegt und dieses Fahrzeug 2 zu spät erkannt wird, kann es zu einem Auffahrunfall kommen. Mit den Bezugszeichen 10 und 11 sind mögliche Ausweichbewegungen bezeichnet.
Anhand der allgemeinen schematischen Darstellung in Figur 2 in Verbindung mit Figur 1 soll nachfolgend das erfindungsgemäße Verfahren zur Reduzierung der Unfallfolgen z.B. im Falle eines drohenden Auffahrunfalls beschrieben werden.
Je nach Anzahl und Art der Sensoren 1.1. - 1.8 können mehr oder weniger viele Informationen über die Umgebung des Kraftfahrzeuges 1 gewonnen werden. So können die Fahrzeuge 2. 3, die Ampel 8, die wartenden Passanten 7 und gegebenenfalls vorhandene weitere Hindernisse 4 1 - 4.3 von den Sensoren 1 1. - l .S erkannt werden. Mittels geeigneter Wahl der Anzahl und Art der Sensoren 1.1. - 1 8 kann weiterhin unterschieden werden, ob sich das Fahrzeug innerhalb oder außerhalb einer Ortschaft befindet, so dass aufgrund dieser Information die Strategie bei der Vermeidung bzw. Reduzierung der Unfallfolgen angepasst wird. Die von diesen Sensoren 1.1 - 1 S gewonnenen Informationen werden zunächst hinsichtlich des eigenen Kraftfahrzeuges 1, der fremden Kraftfahr- zeuge 2, 3 sowie der Umgebung 4.1 - 4.3. 7, 8 ausgewertet (2.1 ). Anschließ end wird der potentielle Unfallschaden sowohl ohne einen Eingriff als auch mit einem oder mehreren möglichen Eingriffen sowie eine potentielle Schadensverringerung im Falle eines Schadens abgeschätzt (2.2) In Abhängig¬ keit davon werden mögliche Eingriffe beispielsweise auf das Bremssystem, das Lenksystem, das Fahrwerksystem, die Motorsteuerung, Rückhaltesysteme etc berechnet und eingeleitet (2.3). Mit diesen Eingriffen wird die Bewegung des Kraftfahrzeuges 1 , z B. die Fahrzeuggeschwindigkeit, die
Fαhrzeugposition. die Fahrtrichtung 10, 1 1 , etc , zur Vermeidung eines Unfalles bzw zur Reduzierung der Untalltolgen beeinflusst
Figur 3 zeigt in einer schematischen Blockdarstellung einen detaillierten Ablauf des erfindungsgema- ßen Verfahrens
Wie bereits vorstehend erwähnt wurde, nehmen die Sensoren 1.1 - 1 8 Informationen über das eigene Kraftfahrzeug 1 sowie fremder Kraftfahrzeuge 2, 3 und der unmittelbaren Umgebung 7, 8 auf (3 1 ). Diese aufgenommenen Informationen werden mit Informationen von im Fahrzeug befindlichen Systemen und deren Sensoren verknüpft (3.2, 3.3, 3.4). Dabei handelt es sich beispielsweise um Informationen, die von einem ABS, ASR, ESP System, dem Fahrwerksregelungssystem, einem Ruckhaltesystem RCS, dem Motorsteuerungssystem und anderer Systemen gewonnen werden. Mit den so ermittelten Informationen wird der gegenwärtige Zustand Z l(t) des eigenen Kraftfahrzeuges (3.2), die Zustände Z2(t), Z3(t) an einem potentiellen Unfall beteiligter fremder Kraftfahrzeuge 2, 3 (3.3) und der Zustand der Umgebung ZU(t) (3.4) bestimmt. Aus diesen Informationen wird der potentielle Unfall und die sich daraus ergebenden Unfallfolgen, d.h. die verursachte Gefährdung der unmittelbaren und mittelbaren Verkehrsteilnehmer, abgeschätzt (3.5). Mit dem so ermittelten poten¬ tiellen Unfall werden unter Verwendung der Zustände Zi(t) mögliche Einwirkungen auf das eigene Kraftfahrzeug 1 bestimmt (3.6) und daraus wiederum die geschätzten Fahrzustände Zie(t) des eigenen Fahrzeugs und der beteiligten Fahrzeuge (3 7, 3.S) und der geschätzte Zustand der Umgebung nach der Einwirkung (3 9 ) bestimmt. Mit diesen geschätzten Fahrzustanden Zie( t) wird wiederum der Gesamtschaden des Unfalls nach der Einwirkung bestimmt (3.10). Der Gesamtschaden mit Einwir¬ kung wird mit einem Gesamtschaden ohne Einwirkung verglichen (3.1 1 ). Im Falle einer Verringerung des berechneten Gesamtschadens im Falle der Einwirkung wird diese Einwirkung ausgeführt (3.12). Die Abschätzung der Folgen einer Veränderung der Fahrtzustände Zie(t) bereits vor der Einleitung stellt sicher, dass möglichst keine wertvolle Regelungszeit verloren geht
Durch eine Verknüpfung von bereits in dem Kraftfahrzeug befindlichen Systemen und Sensoπnfor- mationen wird die Zuverlässigkeit der ermittelten Informationen über einen potentiellen Unfall und ggf. daraus berechneten Eingriffsmöglichkeiten erweitert. Beispielsweise kann mittels eines vorhan¬ den Navigationssystems zuverlässig entschieden werden, wo sich das Kraftfahrzeug befindet, beispielsweise ob es sich innerhalb oder außerhalb einer Ortschaft bewegt. Mittels eines ESP-Systems können absolute und relative Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugπchtung des Kraftfahrzeugs 1 und somit auch die relative Geschwindigkeit und Fahrtrichtung von Fremdfahrzeugen 2, 3 bestimmt werden. Je nach Art und Anordnung der Rundumsichtsensoren 1.1 - 1.8 können Informationen über die Art der Hindernisse ermittelt werden, z B. ob es sich bei den Fremdfahrzeugen 2, 3 um einen PKW, einen LKW, ein Motorrad oder ein Fahrrad handelt, welche Ausmaße diese Verkehrsteilnehmer haben, ob es sich um einen ortsfesten Verkehrsteilnehmer, (z.B. ein Baum, eine wartende Person, ein Verkehrsschild, eine Ampel, etc.) oder um einen sich bewegenden Verkehrsteilnehmer handelt. Mit Informationen aus der Motorsteuerung ist es möglich, Bewegungsveränderungen des eigenen Kraftfahrzeuges im Voraus zu ermitteln, z.B. ob das eigene Kraftfahrzeug beschleunigt oder bereits angefangen hat zu bremsen, wie stark der Bremsvorgang ist, in welche Richtung das Kraftfahrzeug fahrt und/oder ob sich das Fahrzeug dreht bzw. bereits außer Kontrolle geraten ist. Über das Rückhal- tesystem können Informationen über die Anzahl der Fahrzeuginsassen und deren Sitzplatz, Bremsver¬ zögerungen in die drei Raumrichtungen und eine Drehung um die Längs- und/oder Querachse ermittelt werden. Diesen ermittelten Ergebnissen und Informationen wird eine Verlässhchkeit zugewiesen, je nachdem wie zuverlässig die ermittelten Ergebnisse und Informationen sind. Diese Verlässhchkeit bestimmt den Grad der weiteren Verwendung der Informationen: Je höher diese Verlässhchkeit ist, umso eher werden diese Information genutzt, um Maßnahmen zur Reduzierung der Unfallfolgen für und unter Berücksichtigung sämtlicher an einem unvermeidbaren Unfall beteiligter Verkehrsteilnehmer, beispielsweise durch Manipulation der Fahrzeugbewegung und/oder Geschwin¬ digkeit, einzuleiten.
Bei bekanntem Ist-Zustand Z l (t) und Zielzustand Z lz(t) des Kraftfahrzeuges 1 werden Regelungs¬ maßnahmen für die im Kraftfahrzeug 1 vorhandenen Systeme eingeleitet, so dass der Zielzustand Zlz(t) möglichst schnell erricht wird. Diese Regelungsmaßnahmen sind typischerweise abhängig von der Art des zu erwartenden Unfalls, von den am Unfall beteiligten Verkehrsteilnehmern einschließlich des eigenen Fahrzeugs und der Umgebung. So kann z.B. bei einem Fahrzeug mit hohem Schwerpunkt und vorhandener Luftfederung (z.B. eine so genannte ,,SUV"-Federung) das Fahrwerk aktiv abge¬ senkt werden, um Länssträger der beteiligten Kraftfahrzeuee auf die gl eiche Höhe zu brinuen. Dies würde die Unfallfolgen der beteiligten Kraftfahrzeuge erheblich minimieren. Bei bereits vom Führer des eigenen Kraftfahrzeuges 1 eingeleiteter Bremsung kann der Bremsedruck vom vorhandenen ESP- 5 System erhöht werden. Falls der Führer des Kraftfahrzeuges 1 noch gar nicht gebremst hat. kann eine Notbremsung aktiv eingeleitet werden. Falls ein aktives Fahrwerk vorhanden ist, kann die Neigung des Fahrzeuges so beeinflusst werden, dass ein Eintauchen der vorderen Rader verhindert wird, um ein Abtauchen der Längstra'ger unter den am potentiellen Unfall beteik gten Verkehrsteilnehmer zu verhindern Auch der Aufprallwinkel und eine flächenbezogene Überdeckung kann je nach Art der
L O beteiligten Verkehrsteilnehmer bedarfsgemäß minimiert oder maximiert werden. Falls eine Überde¬ ckung klein ist, so kann eine Minimierung der Unfallfolgen durch aneinander Vorbeischrammen 10 der Kraftfahrzeuge versucht werden, falls sich der Unfall z.B. nicht eia er Stadt ereignet oder sich keine Personen in der Umgebung befinden. Falls der Unfall nicht frontal stattfindet, so kann versucht werden, das eigene Fahrzeug so zu drehen und damit die Fahrtrichtung so abzuändern, dass ein Unfall
15 gänzlich vermieden wird. Falls sich andererseits Personen in der vermutlichen Bewegungsrichtung der Kraftfahrzeuge befinden, sollte der flächenbezogene Überlapp im Falle des potentiellen Unfalls maximiert werden, um die beteiligten Personen zu schützen. Hintergrund dieser Maßnahme ist, dass die Insassen der beiden Kraftfahrzeuge typischerweise über Insassensc hutzmittel deutlich besser geschützt werden als beteiligte Passanten, die quasi ungeschützt sind. Em Falle eines Seitenaufpralls 0 kann versucht werden, entweder auf den vorderen Motorbereich oder den Kofferraumbereich eines fremden Kraftfahrzeuges aufzufahren, da in diesen Bereichen die Knautschzone eines Kraftfahrzeuges die Fahrzeuginsassen in der Fahrgastzelle besser schützt. Alternativ kann auch versucht werden, das Fahrzeug zu drehen, um mit der Seite des Kraftfahrzeuges auf den am potentiellen Unfall beteiligten Verkehrsteilnehmer aufzuprallen und so die auftretenden Deformationskräfte auf eine möglichst große 5 Fläche zu verteilen. Für den Fall, dass es sich bei dem fremden Kraftfahrzeug um einen LKW handelt, kann versucht werden, auf dessen Achsen aufzufahren, um ein Untertauchen unter den LKW, was schwerwiegendere Folgen hätte, zu vermeiden. Bei einem im Voraus erkannten Unfall gegen einen Baum kann die Fahrzeugbewegung so beeinflusst werden, dass der Baum statt in einem Bereich des Fahrzeuges, dessen Knautschzone im Vergleich zu der im Frontbereicti sehr weich ist und wo der 0 Baum somit sehr tief in das Fahrzeug eindringen würde, mit einem der Längsträger des Fahrzeuges getroffen wird.
Falls ein potentieller Unfall vorzeitig erkannt wird, falls die Verlässhc hkeit der ermittelten Informati¬ onen sehr hoch ist und falls es die Umgebung der am Unfall beteiligen Fahrzeuge zulässt, können sogar Maßnahmen zur Unfallvenπeidung ergriffen werden Unter Maß nahmen zur Reduzierung der Unfallfolgen sind daher nicht ausschließlich solche Maßnahmen zu verstehen, die das Ausmaß eines nahenden Unfalles reduzieren, sondern im Idealfall auch den Unfall selbst vermeiden. Die Maßnah¬ men zur Reduzierung der Unfallfolgen können beispielsweise dann bestehen, dass außerhalb einer Ortschaft nach einem ungewollten Verlassen der Straße noch versucht wird, einen Aufprall auf ein festes Hindernis (z B einen Baum) zu vermeiden, indem daran vorbei gesteuert wird Andererseits erfasst das erfmdungsgemaße Verfahren auch den Fall, dass zur Vermeidung eines Bagatellunfalles innerhalb einer Oi tschaft keine Ausweichbewegung 1 1 in eine in der unmittelbaren Umgebung stehende Personengruppe eingeleitet wird Das erfmdungsgemaße Verfahren wurde eben diesen Tatbestand mitbei ueksichtigen und eine solche Ausweichbewegung 1 1 , die einen sicherlich höheren Gesamtunfallbchaden als den Bagatell-Auffahi Unfall zur Folge hatte, n icht vornehmen
In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung dieses erfindungigemaßen Verfahrens ist eine mehrdimensi¬ onale Matrix vorgesehen, in der verschiedene Unfallsszenaπen und verschiedene Umgebungsbedin- gungeπ abgelegt sind und die entsprechenden Strategien für die Einleitung von Maßnahmen zur
Reduzierung der Unfall folgen für und unter Berücksichtigung sämtlicher an einem unvermeidbaren Unfall beteiligter Verkehrsteilnehmer zugeordnet sind Auf dieser Matrix können bei bekannten Informationen über Ist- und Ziel-Zustände geeignete Maßnahmen ausgewählt werden, deren Möglich¬ keiten zur Schadensminderung berechnet werden und entsprechend diesem Resultat die optimalen Maßnahmen eingeleitet werden Diese Schadensverminderungsstrategien sind typischerweise in Abhängigkeit des Fahrzeugtyps unterschiedlich gewählt Femer werden diese Schadensverminde¬ rungsstrategien auch unterschiedlich sein, je nachdem, ob das eigene KLraftfahrzeug der Verursacher eines potentiellen Unfalls ist oder das unverschuldet in Mitleidenschaft gezogene Kraftfahrzeug ist Diese Strategien werden typischerweise in einer Apphkationsphase des erfindungsgemäßen Verfah- rens festgelegt und auf den jeweiligen Fahrzeugtyp optimal angepasst und anschließend m der Matrix abgelegt Diese Matrix kann beispielsweise in einer programmgesteuerten Einheit des Kraftfahrzeuges abgelegt sein.
Besonders vorteilhaft ist es , wenn nicht nur das Kraftfahrzeug 1 ein System zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist, sondern auch möglichst andere Kraftfahrzeuge 2, 3 eben mit einem solchen System ausgestattet sind. In einer sehr vorteilhaften We iterbildung der Erfindung können diese Systeme in den unterschiedlichen Kraftfahrzeugen 1 , 2, 3 miteinander kommunizieren und interagieren, um dadurch bei einem nahenden Unfall die Unfall vermeidenden bzw. Unfallfolgen vermindernden Maßnahmen miteinander abzustimmen Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einem bereits bestehenden elektronischen System, z.B. einem Rückhaltesystem, einer Steuereinrichtung für das Sensorsystem, etc , implementiert sein oder auch getrennt in einem speziell dazu ausgelegten Sicherheitssystem realisiert sein.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens die berechneten Unfallfolgen eines vorzeitig erkannten potentiellen Unfalles unter Berücksichtigung sämtlicher Verkehrsteilnehmer optimiert werden. D.h. es werden hier nicht nur das eigene Kraftfahr¬ zeug und dessen Insassen, sondern auch andere Kraftfahrzeuge, deren Insassen, Passanten und sonstige Verkehrsteilnehmer und Verkehrsobjekte berücksichtigt.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfaltige Weise modifizierbar.
Beispielsweise kann die Erfindung in beliebigen Kraftfahrzeugen, d.h. in Personenkraftfahrzeugen,
Lastkraftfahrzeugen, Motorrädern vorgesehen sein. Auch ist die Erfindung nicht auf die vorstehend genannten Sensorarten und -typen beschränkt, sondern lässt sich selbstverständlich auf alle denkbaren Sensorarten, die zur Erfassung der Umgebung eines Kraftfahrzeuges geeignet sind, erweitern. Auch ist die Anzahl und die Anordnung dieser Sensortypen nicht auf die vorstehend beschriebenen Anordnungen und Positionen beschränkt.

Claims

Verfahren zur Verbesserung der Sicherheit von an einem vorzeitig erkanntem Unfall beteiligten VerkehrsteilnehmernPATENTANSPRÜCHE
1 Verfahren zur Verbesserung der Sicherheit und'oder zur Reduzierung der LJnfallfolgen von an einem vorzeitig durch ein Kraftfahrzeug (1) erkanntem Unfall beteiligten Verkiehrsteilnehmern, bei dem von dem Kraftfahrzeug die Verfahrensschritte vorgenommen werden.
Ermitteln von Fahrzeuginformαtionen des Kraftfahrzeuges ( 1 ), Erfassen des Umfeldes des Kraftfahrzeuges ( 1 ).
Ermitteln von Umfeldinformationen über im Umfeld des Kraftfahrzeuges (I) befindliche Ver¬ kehrsteilnehmer (2, 3, 7) aus dem erfassten Umfeld, - Berechnen zumindest eines unvermeidlichen Unfalls aus den Umfeldinforπnationen und Fahr- zeuginformationen nach Maßgabe eines Unfallberechnungsalgoπthmus, und Einleiten von Maßnahmen zur Reduzierung der Unfallfolgen für und unter Berücksichtigung sämtlichei an einem unvermeidbaien Unfall unmittelbarer und mittelbarer "beteiligter Ver¬ kehrsteilnehmer (1, 2, 3, 7)
2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennze ic hnet, dass es sich bei den beteiligten Verkehrsteilnehmern (1, 2, 3, 7) um das das Verfahren durchfüh¬ rende Kraftfahrzeuges (1) sowie dessen Insassen und übrige Verkehrsteilnehmer (2, 3, 7) aus dem Umfeld des Kraftfahrzeuges (1) handelt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichn et, dass es sich bei den übrigen Verkehrsteilnehmern (2, 3, 7) um mobile Verkehrsteilnehmer (2, 3, 7), insbesondere fahrende Kraftfahrzeuge oder sich bewegende Personen, und/oder um ortsfeste Ver¬ kehrsteilnehmer (4.1 -43, 7, S), insbesondere Baume, Verkehrsschilder, Ampeln, Gebäude, par¬ kende Kraftfahrzeuge, stehende Personen, handelt
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüchen, da d u rc h g e ke n n ze i c hn e t, dass bei der Umfelderfassung unterschieden wird zwischen mobilen und ortsfesten übrigen Ver¬ kehrsteilnehmern (2, 3, 7) und die relative Geschwindigkeit und Richtung dieser übrigen Ver¬ kehrsteilnehmer (2, 3, 7) zu dem Kraftfahrzeug (1) ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüchen, da d u r c h g e k e n n ze i c hn e t , dass im Falle einer Ermittlung eines unvermeidbarer Unfall mittels des Unfallberechnungsalgo- πthmus und im Falle einer Einleitung der Maßnahmen zur Reduzierung der Unfallfolgen das Ver- L 0 fahren mit den sich infolge der eingeleiteten Maßnahmen geänderten Umfeldinformationen und/oder Fahrzeuginformationen fortgesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüchen, d a d ur c h g eken n ze i ch n e t ,
L 5 dass bei dem Erfassen des Umfeldes der übrigen Verkehrsteilnehmer (2, 3, 7) die Art des oder der übrigen Verkehrsteilnehmer, deren relative Geschwindigkeit, deren relative Bewegungsrichrung, deren relative Position, deren Abmessungen ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüchen, 20 d ad u r c h g ekenn ze i chne t , dass für die Fahrzeuginformationen Fahrzeug interne Informationen aus dem ABS-System, ASR- System, ESP-System, Fahrwerkregelsystems, Rückhaltesystem, Motorsteuersystem und/oder Kom¬ fortsystem mit einbezogen werden.
5 S. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e ke n nze i c h n e t , dass für die Fahrzeuginformationen die genaue Fahrzeugposition des Kraftfahrzeuges (1), bei¬ spielsweise durch ein Navigationssystem, festgestellt wird und bei der Entscheidung mit einbezo¬ gen wird. 0
9. Verfahren nach Anspruch 8, d adurc h g e ke nnzei c hnet, dass bei der Einleitung der Maßnahmen zur Reduzierung der Unfallfolgen unterschieden wird, ob sich das Kraftfahrzeug (1 ) innerhalb oder außerhalb einer Ortschaft befindet.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüchen, d adu rc h ge kennzeichne t, dass mittels der ermittelten Umfeldinformationen und des Unfallberechnungsalgorithmus fort- während Verkehrsteilnehmer (2, 3, 7), die mögliche Kollisionsobjekte darstellen, bestimmt wer¬ den und bei diesen eine Wahrscheinlichkeit für einen Unfall errechnet wird.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüchen. d adurch gekennzeichnet, dass das Einleiten von Maßnahmen zur Reduzierung der Unfallfolgen durch Veränderung, insbe¬ sondere durch eine Erhöhung des Bremsdruckes, durch Veränderung der Fahrzeugrichtung, durch Veränderung der Position der Insassen, durch Auslösen von Schutzsystemen für die Fahr- zeuginsassen und/oder des Kraftfahrzeugs ( 1 ) selbst, durch Auslösen von Schutzsystemen für die übrigen Verkehrsteilnehmer (2, 3, 7) vorgenommen wird.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass bereits vor Feststellung der Unvermeidbarkeit eines Unfalls Unfall-Vermeidungsstrategien und/oder Unfallfolgen-Reduzierungsstrategien ermittelt werden.
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