DE102008008555B4 - Method and device for minimizing dangerous situations in vehicles - Google Patents
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Abstract
Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Minimieren von Gefahrensituationen bei Fahrzeugen mit einem das Fahrzeug-Umfeld erkennenden und bezüglich möglicher entstehender Gefahrensituationen auswertenden System beschrieben, welches eine Gefahrensituation anhand einer Analyse der Umfeld-, Fahrzeug- und/oder Fahrersituation erkennen und bei dem Erkennen einer Gefahrensituation in dem Fahrzeug Fahrerassistenzfunktionen auslösen kann, die teilweise auf in dem Fahrzeug installierte Sicherheitssysteme, die zumindest eine Bremsanlage oder ein Lenksystem umfasst, zugreifen. Um bei deren Ausfall die Sicherheit zu erhöhen, überprüft das auswertende System die Funktion der Bremsanlage oder des Lenksystem und greift bei einer nicht betriebsbereiten Bremsanlage oder des Lenksystem, welches im Rahmen der Auslösung der Fahrerassistenzfunktion betätigt werden soll, auf ein alternatives Sicherheitssystem zu, wobei zumindest eines der nachfolgenden Systeme als alternatives Sicherheitssystem verwendet wird:- eine Betätigung einer elektronischen Parkbremse,- ein Eingriff in ein Motormanagement,- ein Eingriff in ein elektrisches Getriebe,- bei der nicht betriebsbereiten Bremsanlage ein Eingriff in ein Lenksystem,- bei dem nicht betriebsbereiten Lenksystem eine Betätigung einer Bremsanlage.The invention relates to a method and a device for minimizing hazardous situations in vehicles with a system that recognizes the vehicle environment and evaluates possible emerging dangerous situations, which detects a dangerous situation based on an analysis of the environment, vehicle and / or driver situation and recognizes it a hazard situation in the vehicle can trigger driver assistance functions, which partially access installed in the vehicle security systems that includes at least one brake system or a steering system access. In order to increase safety in the event of failure, the evaluating system checks the function of the brake system or the steering system and accesses an alternative safety system in an inoperable brake system or the steering system, which is to be actuated in the context of triggering the driver assistance function, at least one of the following systems is used as an alternative safety system: - an operation of an electronic parking brake, - an intervention in a motor management, - an intervention in an electrical transmission, - in the inoperative brake system an intervention in a steering system, - in the non-operational steering system an operation of a brake system.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Minimieren von Gefahrensituationen bei Fahrzeugen mit einem das Fahrzeug-Umfeld erkennenden und bezüglich möglicher entstehender Gefahrensituationen, insbesondere drohenden Unfallsituationen, auswertenden System sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens eingerichtete Vorrichtung. Das auswertende System erkennt eine Gefahrensituation anhand einer Analyse der Umfeld-, Fahrzeug- und/oder Fahrersituation, welche ihm durch Sensorsignale angezeigt werden, und löst bei dem Erkennen einer Gefahrensituation in dem Fahrzeug mindestens eine, vorzugsweise aber mehrere Fahrerassistenzfunktionen aus, die teilweise auf in dem Fahrzeug installierte, insbesondere aktive Sicherheitssysteme zugreifen.The invention relates to a method for minimizing dangerous situations in vehicles having a vehicle environment recognizing and with regard to possible emerging dangerous situations, in particular impending accident situations, evaluating system and a device configured for carrying out this method. The evaluating system recognizes a dangerous situation based on an analysis of the environment, vehicle and / or driver situation, which are indicated by sensor signals, and triggers at the detection of a dangerous situation in the vehicle at least one, but preferably several driver assistance functions that partially in the vehicle installed, in particular active security systems access.
Unfallvermeidende bzw. die Folgen eines Unfalls mildernde Systeme sind bspw. aus der
Das APIA-System als auswertendes System im Sinne dieser Patentanmeldung bündelt alle heute bereits vorhandenen sowie weitere künftige Systeme zur aktiven und passiven Sicherheit zu einem Netzwerk. Ein zentral gesteuerter Systemverbund unterstützt den Fahrer aktiv bei der Bewältigung von Gefahrensituationen und hilft die Zeit vor einem trotz allem nicht zu vermeidenden Unfall zu nutzen, um bestmöglichen Schutz vor Verletzungen zu ermöglichen.The APIA system as an evaluating system in the sense of this patent application bundles all existing and future systems for active and passive security into one network. A centrally controlled system network actively supports the driver in coping with dangerous situations and helps to save time against an unavoidable accident in order to provide the best possible protection against injury.
Dazu setzt APIA auf den Datenaustausch zwischen allen bzw. einer Vielzahl von Fahrzeugsystemen, die Informationen über die Aktivitäten des Fahrers, das Verhalten des Fahrzeugs und das Fahrzeugumfeld erheben. Dadurch können mehrfach in den verschiedenen Systemen enthaltene, identische Sensoren teilweise sogar entfallen.For this purpose, APIA relies on the data exchange between all or a plurality of vehicle systems, which collect information about the activities of the driver, the behavior of the vehicle and the vehicle environment. As a result, multiple identical sensors contained in the various systems can sometimes even be omitted.
Dieses auswertende APIA-System stellt eine Fahrzeugfunktion dar, die aufgrund ihrer Sicherheitsfunktion in letzter Zeit stark an Bedeutung gewinnt, da man damit Unfälle vermeiden bzw. Unfallfolgen mildern kann. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise aus der
Die
In der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs zu schaffen, welche die Sicherheit der Fahrzeuginsassen in einem Kraftfahrzeug weiter erhöhen.The invention has for its object to provide a method and an apparatus according to the features of the preamble, which further increase the safety of the vehicle occupants in a motor vehicle.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Dazu ist insbesondere vorgesehen, dass das auswertende System die Funktion der Sicherheitssysteme überprüft und bei einem nicht betriebsbereiten Sicherheitssystem, welches im Rahmen der Auslösung der Fahrerassistenzfunktionen betätigt werden soll, auf ein alternatives Sicherheitssystem als Rückfallebene zugreift. Hierdurch wird zuverlässig verhindert, dass durch eine Fahrerassistenzfunktion ausgelöste Zugriffe auf ein Sicherheitssystem ins Leere laufen, weil das Sicherheitssystem selbst ausgefallen ist. Dabei kann die Überprüfung des Sicherheitssystems durch das auswertende System unmittelbar vor der Ausgabe eines Befehls an dieses Sicherheitssystem erfolgen. Die Überprüfung kann mittels einer Funktionsprüfung oder eines Rückgriffs auf eine Fehlerdatenbank erfolgen, in der Probleme mit einzelnen Fahrzeugsystemen eingetragen werden. Ferner ist es möglich, dass die Überprüfung des Sicherheitssystems durch das auswertende System im Sinne einer Überwachung kontinuierlich stattfindet, wobei die Verfügbarkeit eines Sicherheitssystems in regelmäßigen Abständen überprüft wird. Auf diese Weise kann in einem Gefahrenfall, in dem schnelle Reaktionen erforderlich sind, ohne vorherige Überprüfung auf das Sicherheitssystem zugegriffen werden, da dessen Funktion ständig überwacht ist. Bei Ausfall eines Sicherheitssystems kann dann unmittelbar das in der Rückfallebene definierte Sicherheitssystem angesprochen werden, ohne dass es zu einem weiteren Zeitverlust kommt.This object is achieved by a method having the features of claim 1 and an apparatus having the features of claim 7. For this purpose, it is provided, in particular, that the evaluating system checks the function of the safety systems and accesses an alternative safety system as a fallback level in the case of a non-operational safety system which is to be actuated as part of the triggering of the driver assistance functions. This reliably prevents accesses to a security system triggered by a driver assistance function from becoming ineffective because the security system itself has failed. In this case, the checking of the security system by the evaluating system can take place immediately before issuing a command to this security system. The check can be carried out by means of a functional test or by resorting to an error database in which problems with individual vehicle systems are entered. Furthermore, it is possible that the monitoring of the security system by the evaluating system takes place continuously in the sense of monitoring, whereby the availability of a security system is checked at regular intervals. In this way, in a hazardous situation where quick reactions are required, the safety system can be accessed without any prior check as its function is constantly monitored. In the event of a failure of a security system, the security system defined in the fallback level can then be addressed directly without any further loss of time.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen auswertenden Systems ist vorgesehen, dass mehrere alternative Sicherheitssysteme gleichzeitig und/oder nacheinander aktiviert werden können. Auf diese Weise werden mehrere Rückfallebenen gebildet, die jeweils auf verschiedene alternative Sicherheitssysteme oder eine Kombination dieser alternativen Sicherheitssysteme zurückgreifen und verschiedene Intensitäten der Fahrerassistenzfunktionen durch alternative Sicherheitssysteme verwirklichen können. Da alternative Sicherheitssysteme häufig nur eine geringere Wirksamkeit als das für die Umsetzung dieser Fahrerassistenzfunktion eigentlich vorgesehene Sicherheitssystem aufweist, kann es daher insbesondere dann sinnvoll sein, in einer Rückfallebene mehrere alternative Sicherheitssysteme gleichzeitig anzusprechen, wenn ein starker Einfluss auf das Kraftfahrzeug genommen werden soll, der durch ein einzige alternatives Sicherheitssystem nicht geleistet werden kann.According to a particularly preferred embodiment of the inventively proposed evaluating system, it is provided that a plurality of alternative security systems can be activated simultaneously and / or successively. In this way, several fallback levels are formed, each of which can rely on different alternative safety systems or a combination of these alternative safety systems and can realize different intensities of driver assistance functions by alternative safety systems. Since alternative safety systems frequently only have a lower efficiency than the safety system actually provided for the implementation of this driver assistance function, it may therefore make sense to address several alternative safety systems simultaneously in one fallback mode if a strong influence is to be exerted on the motor vehicle a single alternative security system can not be provided.
Ein typisches aktives Sicherheitssystem, auf das das auswertende System zur Umsetzung von Fahrerassistenzfunktionen häufig zugreift, ist die Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, insbesondere dessen elektronisches Bremssystem EBS, das auf verschiedene Arten in bekannter Weise realisiert sein kann. Trotz hoher Qualitäts- und Sicherheitsstandards bei den Bremsanlagen kann ein Versagen der Bremsanlage nicht ausgeschlossen werden. So kann es beispielsweise durch eine Beschädigung des Hydrauliksystems vorkommen, dass in dem Hydrauliksystem kein ausreichender Staudruck zum Betätigen der hydraulisch angetriebenen Radbremsen aufgebaut werden kann. Dies wird durch das auswertende System bei der Überprüfung der Funktionen des Sicherheitssystems festgestellt.A typical active safety system, often accessed by the evaluating system for implementing driver assistance functions, is the brake system of a motor vehicle, in particular its electronic brake system EBS, which can be realized in various ways in a known manner. Despite high quality and safety standards in the brake systems failure of the brake system can not be excluded. Thus, it may happen, for example, due to damage to the hydraulic system, that sufficient back pressure for actuating the hydraulically driven wheel brakes can not be built up in the hydraulic system. This is determined by the evaluating system when checking the functions of the security system.
In einem solchen Fall kann dann als alternatives Sicherheitssystem, auf welches das auswertende System zur Umsetzung einer Fahrerassistenzfunktion zugreift, die Betätigung einer elektronischen Parkbremse, ein Eingriff in das Motormanagement insbesondere zur Reduzierung der Motordrehzahl, ein Eingriff in ein elektrisches Getriebe insbesondere zum Einlegen eines niedrigeren Ganges und Aktivierung der Motorbremse und/oder ein Eingriff in ein beispielsweise autonomes Lenksystem verwendet werden, um durch ein Lenkmanöver einem beispielsweise durch optische Sensoren oder Radarsensoren erkannten Hindernis auszuweichen. Das Ansprechen eines oder mehrerer dieser alternativen Sicherheitssysteme kann in einer oder mehreren einander nachgeschalteten Rückfallebenen geschehen.In such a case, then as an alternative safety system, which accesses the evaluating system for implementing a driver assistance function, the operation of an electronic parking brake, an intervention in the engine management in particular for reducing the engine speed, an intervention in an electric transmission, in particular for engaging a lower gear and activation of the engine brake and / or an intervention in an example autonomous steering system can be used to avoid by a steering maneuver an identified for example by optical sensors or radar sensors obstacle. The response of one or more of these alternative safety systems may be in one or more successive fallback levels.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die auch mit der vorbeschriebenen Ausführungsform kombinierbar ist, kann das aktive Sicherheitssystem ein Lenksystem des Fahrzeugs sein, das dazu eingerichtet ist, Hindernissen auszuweichen oder das Fahrzeug mittels eines Spurhalteassistenzsystems in seiner Spur zu halten.In a further embodiment of the present invention, which is also combinable with the above-described embodiment, the active safety system may be a steering system of the vehicle, which is adapted to avoid obstacles or to keep the vehicle in its lane by means of a lane keeping assistance system.
Bei einem Ausfall dieses Fahrzeuglenksystems kann, sofern vorhanden, beispielsweise in einer ersten Rückfallebene ein autonomes Lenksystem als alternatives Sicherheitssystem verwendet werden. Ein derartiges autonomes Lenksystem ist in einem Fahrzeug beispielsweise dann vorhanden, wenn das Fahrzeug über einen Einparkassistenten verfügt, welcher die Lenkung des Fahrzeugs eigenständig betätigt. Gleichzeitig oder in einer anderen, vorzugsweise nachgeschalteten Rückfallebene kommen die Betätigung der Bremsanlage, eine Betätigung einer elektronische Parkbremse (beispielsweise für den Fall, dass die Bremsanlage zusätzlich ausfällt), ein Eingriff in das Motormanagement und/oder ein Eingriff in ein elektrisches Getriebe als alternative Sicherheitssysteme in Frage, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu reduzieren und das Fahrzeug kontrolliert zum Stehen zu bringen, vorzugsweise bevor es aufgrund der defekten Lenkung mit einem Hindernis oder anderem Kraftfahrzeug kollidiert.If this vehicle steering system fails, an autonomous steering system, if present, can be used as an alternative safety system, for example in a first fallback level. Such an autonomous steering system is present in a vehicle, for example, if the vehicle has a parking assistant, which operates the steering of the vehicle independently. At the same time or in another, preferably downstream fallback, the operation of the brake system, an operation of an electronic parking brake (for example, in the event that the brake system fails additionally), an intervention in the engine management and / or an intervention in an electric transmission as alternative safety systems in question, in order to reduce the speed of the vehicle and to bring the vehicle controlled to stop, preferably before it collides with an obstacle or other motor vehicle due to the defective steering.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf die vorbeschriebenen Ausführungsformen von Sicherheitssystemen und alternativen Sicherheitssystemen beschränkt, sondern kann auch mit anderen Sicherheits- und alternativen Sicherheitssystemen kombiniert werden, wie sie beispielsweise in der
Um entscheiden zu können, welche der Rückfallebenen beziehungsweise alternativen Sicherheitssysteme aktiviert wird, kann das auswertende System erfindungsgemäß eine Klassifizierung der Gefahrensituation vornehmen, d.h. die Schwere der Gefahrensituation bewerten, und den Zugriff (Aktivierung) auf ein alternatives Sicherheitssystem in Abhängigkeit von der gewählten Gefahrenklasse ausüben. So können auch zwanglos alternative Sicherheitssysteme kombiniert beziehungsweise weitere Sicherheitssysteme zugeschaltete werden, wenn sich trotz Aktivierung eines alternativen Sicherheitssystems die Einschätzung der Gefahrensituation durch das auswertende System nicht verbessert. Hierzu kann in die Klassifizierung auch eine zeitliche Bewertung der Gefahrensituation vorgenommen werden, gegebenenfalls kombiniert mit einer Bewertung der Gefahrenklasse, deren zeitliches Verhalten ausgewertet wird.In order to be able to decide which of the fallback levels or alternative security systems is activated, the evaluating system can according to the invention make a classification of the dangerous situation, i. assess the severity of the hazardous situation and exercise access (activation) to an alternative security system, depending on the hazard class selected. Thus, alternative safety systems can also be combined informally or additional safety systems can be switched on if, despite activation of an alternative safety system, the assessment of the hazardous situation by the evaluating system does not improve. For this purpose, the classification can also include a temporal assessment of the dangerous situation, possibly combined with an evaluation of the hazard class whose temporal behavior is evaluated.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Minimieren von Gefahrensituationen bei Fahrzeugen mit einem das Fahrzeug-Umfeld erkennenden und bezüglich möglicher entstehender Gefahrensituationen, insbesondere drohenden Unfallsituationen, auswertenden System, welches über Schnittstellen mit Sensoren zur Aufnahme von Umfeld-, Fahrzeug- und/oder Fahrerdaten verbindbar ist. Das auswertende System weist einen Gefahrenrechner zur Analyse der aufgenommenen Daten und zum Erkennen einer Gefahrensituation auf und kann über Schnittstellen auf im Fahrzeug installierte Sicherheitssysteme zum Auslösen von Fahrerassistenzfunktionen zugreifen. Erfindungsgemäß ist der Gefahrenrechner dazu eingerichtet, die Funktion der Sicherheitssysteme zu überprüfen und bei einem nicht betriebsbereiten Sicherheitssystem, welches im Rahmen der Auslösung der Fahrerassistenzfunktion betätigt werden soll, auf ein alternatives Sicherheitssystem als Rückfallebene zuzugreifen. Diese Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens, wodurch die bereits erwähnten Vorteile erreicht werden. In einem bevorzugten Anwendungsfall ist die Vorrichtung in die Steuerung eines elektronischen Bremssystems beispielsweise als implementierte Software integriert.The invention also relates to a device for minimizing dangerous situations in vehicles with a vehicle environment recognizing and with regard to possible emerging danger situations, especially impending accident situations, evaluating system, which interfaces with sensors for recording environment, vehicle and / or Driver data is connectable. The evaluating system has a hazard calculator for analyzing the recorded data and for detecting a dangerous situation and can access safety systems installed in the vehicle via interfaces to trigger driver assistance functions. According to the hazard calculator is set up to check the function of the safety systems and to access an alternative security system as a fallback level in a non-operational security system, which is to be actuated in the context of triggering the driver assistance function. This device is particularly suitable for carrying out the method described above, whereby the already mentioned advantages are achieved. In a preferred application, the device is integrated into the control of an electronic brake system, for example as implemented software.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.Further advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and the drawings. All described and / or illustrated features alone or in any combination form the subject matter of the present invention, also independent of their summary in the claims or their back references.
Es zeigen:
-
1 ein Ablaufschema zur Aktivierung einer elektrischen Parkbremse bei einem aktivierten auswertenden System gemäß der vorliegenden Erfindung; -
2 ein Ablaufschema zur Aktivierung einer Motormomentunterdrückung bei einem aktivierten auswertenden System gemäß der vorliegenden Erfindung und -
3 ein Ablaufschema zur Aktivierung eines autonomen Gangwechsels bei einem aktivierten auswertenden System gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
1 a flowchart for activating an electric parking brake in an activated evaluating system according to the present invention; -
2 a flowchart for activating a motor torque suppression in an activated evaluating system according to the present invention and -
3 a flowchart for activating an autonomous gear change in an activated evaluating system according to the present invention.
Die Erfindung wird in einem Gefahrensituationen bei Fahrzeugen mit einem das Fahrzeug-Umfeld erkennenden und bezüglich möglicher entstehender Gefahrensituationen auswertenden System realisiert, welches eine Gefahrensituation anhand einer Analyse der Umfeld-, Fahrzeug- und/oder Fahrersituation erkennt und bei dem Erkennen einer Gefahrensituation in dem Fahrzeug Fahrerassistenzfunktionen auslöst.The invention is realized in a dangerous situation in vehicles with a system recognizing the vehicle environment and evaluating possible emerging dangerous situations system, which detects a dangerous situation based on an analysis of the environment, vehicle and / or driver situation and in detecting a dangerous situation in the vehicle Driver assistance functions triggers.
Ein derartiges System ist in der
Im Falle einer Folgefahrt zweier Autos lassen sich - abhängig von der Geschwindigkeitsdifferenz sowie dem Abstand der Fahrzeuge zueinander - verschiedene Gefahrenstufen darstellen:
- Stufe
1 : Vorausfahrendes Auto bremst leicht, Sicherheitsabstand wird unterschritten- a) Das APIA-System weist den Fahrer optisch auf eine potenzielle Gefahrensituation hin, z.B. durch eine Cockpit-Anzeige: „Abstand!“, und/oder warnt ihn haptisch, z.B. über ein aktives Fahrpedal.
- Stufe
2 : Vorausfahrendes Auto bremst stärker, schnelle An näherung- a) Die Maßnahmen der 1. Stufe werden ausgeführt, zusätzlich:
- b) Das Bremssystems wird bis 5 bar Bremsdruck vorgefüllt, um eine unmittelbare Bremsbereitschaft der Bremsanlage zu erreichen.
- c) Die Gurte werden - reversibel und mit geringer Kraft - zur Beseitigung der Gurtlose gestrafft.
- d) Das Seitenfenster und das Schiebedach werden geschlossen.
- Stufe
3 : Vorausfahrendes Auto bremst sehr stark, sehr schnelle Annäherung, Fahrer zeigt keine Reaktion- a) Es werden die Maßnahmen der 1. und 2. Stufe ausgeführt, zusätzlich:
- b) Das APIA-System leitet aktiv eine Bremsung mit einer Verzögerung bis zu 0,3 g zur Wahrung bzw. Wiederherstellung des Sicherheitsabstands ein. (Der Wert von 0,3 g ist aus technischer Sicht willkürlich gewählt und könnte den jeweiligen Anforderungen geeignet angepasst und bspw. abstandsabhängig gewählt werden. Derzeit stellen 0,3 g die gesetzliche Obergrenze für eine Verzögerung bei autonomen Bremseingriffen dar.)
- c) Reversible Gurtstraffer werden aktiviert und fixieren die zu schützenden Personen optimal im Sitz
- d) Der elektrisch verstellbare Beifahrersitz wird in eine Position gebracht, die einen zu geringen Abstand zum Airbag ausgleicht. Sitzkissen werden auch beim Fahrersitz in eine optimale Position bewegt
- Stufe
4 : Notbremsung des Vordermanns, Fahrer des Folgefahrzeugs reagiert- a) Es werden die Maßnahmen der 1. bis 3. Stufe ausgeführt, zusätzlich:
- b) Der erweiterte Bremsassistent erkennt aus dem schnellen Wechsel des Fußes vom Gas- auf das Bremspedal den Beginn einer Notbremsung. Dank der mit Druck vorgefüllten Bremsanlage (
2 . Stufe) kann umgehend der maximale Bremsdruck aufgebaut werden. So wird für einen optimal kurzen Anhalteweg gesorgt. - c) Reversible Gurtstraffer werden mit maximaler Kraft aktiviert und positionieren die zu schützenden Personen optimal im Sitz.
- Stufe
5 : Trotz Notbremsung kommt es zum Auffahrunfall- a) Die Maßnahmen der 1. bis 4. Stufe werden ausgeführt, zusätzlich:
- b) Die Smart Airbags lösen in Abhängigkeit von Unfallschwere und Unfallart aus.
- step
1 : The vehicle in front brakes slightly, the safety distance falls below- a) The APIA system visually alerts the driver to a potential danger situation, eg by a cockpit display: "Abstand!", and / or warns him haptically, eg via an active accelerator pedal.
- step
2 : In front of the car brakes stronger, fast approach- a) The measures of the 1st stage are carried out, in addition:
- b) The brake system is pre-filled to 5 bar brake pressure, in order to achieve an immediate braking readiness of the brake system.
- c) The straps are tightened - reversibly and with little force - to eliminate the slack.
- d) The side window and sunroof are closed.
- step
3 : Ahead car brakes very hard, very fast approach, driver shows no reaction- a) The measures of the 1st and 2nd stages are carried out, in addition:
- b) The APIA system actively initiates braking with a delay of up to 0.3 g to maintain or restore the safety margin. (The value of 0.3 g is chosen arbitrarily from a technical point of view and could be suitably adapted to the respective requirements and selected, for example, distance-dependent.) At present, 0.3 g represents the legal upper limit for a delay in autonomous brake interventions.)
- c) Reversible belt tensioners are activated and optimally fix the persons to be protected in the seat
- d) The electrically adjustable passenger seat is placed in a position that compensates for too small a distance to the airbag. Seat cushions are also moved to the driver's seat in an optimal position
- step
4 : Emergency braking of the front man, driver of the following vehicle reacts- a) The measures of the 1st to 3rd stages are carried out, in addition:
- b) The extended brake assist recognizes the beginning of emergency braking from the rapid change of the foot from the accelerator pedal to the brake pedal. Thanks to the pressure pre-filled brake system (
2 , Stage), the maximum brake pressure can be built up immediately. This ensures an optimally short stopping distance. - c) Reversible belt tensioners are activated with maximum force and optimally position the persons to be protected in the seat.
- step
5 : Despite emergency braking it comes to rear-end collision- a) The measures of the 1st to 4th stages are carried out, in addition:
- b) The Smart Airbags will deploy depending on the severity of the accident and the type of accident.
Zusammenfassend sieht das auswertende APIA-System als Fahrerassistenzfunktionen bei einem drohenden Auffahrunfall eine optische und/oder haptische Warnung des Fahrers vor, wobei bei wachsendem Gefahrenpotenzial das Vorfüllen der Bremsanlage, das leichte Straffen der Gurte sowie das Schließen von Seitenscheiben und des Schiebedachs folgen. Wächst die Gefahr weiter und schließt das System aus der Art, wie der Fahrer den Fuß vom Gaspedal nimmt, auf eine Notsituation, leitet der Gefahrenrechner eine Bremsung mit einer Verzögerung von bis zu 0,3 g ein, aktiviert die reversiblen Gurtstraffer und bringt elektrisch einstellbare Sitze und Kopfstützen in eine optimale Position. Beim Tritt auf das Bremspedal, welches in dieser Situation das Einleiten einer Notbremsung durch den Fahrer anzeigt, unterstützt der Bremsassistent den Fahrer weiter, indem die maximale Fußkraftverstärkung eingestellt wird. Parallel werden die Gurtstraffer mit maximaler Kraft aktiviert.In summary, the evaluating APIA system provides as driver assistance functions in the event of an impending rear-end collision, a visual and / or haptic warning of the driver, with increasing risk following the priming of the brake system, the slight tightening of the straps and the closing of side windows and sunroof. If the hazard continues to grow and the system shuts off an emergency situation from the way the driver takes his foot off the accelerator pedal, the hazard calculator initiates braking with a delay of up to 0.3 g, activates the reversible belt tensioners and brings electrically adjustable Seats and headrests in an optimal position. Upon pedaling the brake pedal, which in this situation indicates the initiation of emergency braking by the driver, the brake assist further assists the driver by adjusting the maximum foot force gain. At the same time, the belt tensioners are activated with maximum force.
Eine Verbesserung des vorbeschriebenen APIA-Systems oder der gemäß der
Im Folgenden wird die Erfindung in Bezug auf die als hydraulische Betriebsbremse ausgebildete Bremsanlage konkret beschrieben. Die vorgesehenen, als Rückfallebenen betriebenen alternativen Sicherheitssystem sind nicht so effektiv wie die hydraulische Betriebsbremse, aber jegliche Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit führt bereits zu einer Reduzierung der Unfallfolgen oder sogar einer Vermeidung des Unfalls selbst, abhängig von der vorhergesagten Gefahrensituation und dem Zeitpunkt der Vorhersage. Erfindungsgemäß können insbesondere die folgende Rückfallebenen beim Ausfall der Bremsanlage vorteilhaft selbsttätig, d.h. unabhängig vom Fahrer, aktiviert werden:In the following, the invention will be described concretely in relation to the brake system designed as a hydraulic service brake. The envisaged alternative safety systems operated as fallback levels are not as effective as the hydraulic service brake, but any reduction in vehicle speed already results in a reduction in the consequences of the accident or even avoidance of the accident itself, depending on the predicted hazard situation and timing of the prediction. According to the invention, in particular the following fallback levels can advantageously be achieved automatically in the event of failure of the brake system, i. regardless of the driver to be activated:
Die erste Rückfallebene bildet eine elektronische Parkbremse, wie sie beispielhaft in der
Ein möglicher Ablauf des vorbeschriebenen Verfahrens ist in
Sofern beispielsweise im Rahmen einer automatischen Abstandsregelung (ACC - Adaptive Cruise Control) lediglich ein minimal zu geringer Sicherheitsabstand eingehalten wird, kann durch die auch nur recht geringe Bremswirkung bzw. Verzögerung der Parkbremse die Gefahrensituation aufgehoben werden. Das APIA-System wird dann insoweit deaktiviert, als die Fahrerassistenzfunktion beendet wird.If, for example, within the framework of an automatic adaptive cruise control (ACC), only a minimally too small safety distance is maintained, the danger situation can be eliminated by the braking effect or deceleration of the parking brake, which is only very slight. The APIA system is then deactivated to the extent that the driver assistance function is terminated.
Die zweite Rückfallebene, die je nach Art und Klassifizierung der Gefahrensituation alternativ oder zusätzlich zu der ersten Rückfallebene betrieben werden kann, sieht einen Eingriff in das Motormanagement, konkret eine Motormomentreduzierung, vor. Verschiedene in Fahrzeugen eingesetzte Sicherheits- oder Assistenzsysteme sehen eine Reduzierung des Motormoments vor, so z.B. die Antriebsschlupfregelung ASR bzw. die Traktionskontrolle TCS, welche einen Schlupf der Räder zu vermeiden suchen. Bei einem Abstandsregelsystem ACC (Adaptive Cruise Control) wird das Motormoment häufig direkt vorgegeben, um einen konstanten Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug oder eine konstanten Fahrzeuggeschwindigkeit einzuregeln.The second fallback level, which can be operated alternatively or in addition to the first fallback level, depending on the type and classification of the dangerous situation, envisages an intervention in the engine management, specifically an engine torque reduction. Various safety or assistance systems used in vehicles provide for engine torque reduction, e.g. the traction control ASR or the traction control TCS, which seek to avoid slippage of the wheels. In an Adaptive Cruise Control (ACC) control system, the engine torque is often given directly to control a constant distance to a preceding vehicle or a constant vehicle speed.
Die vorhandene Möglichkeit zum Eingriff in das Motormanagement wird vom APIA-System wahrgenommen und dann autonom in das Motormanagement eingegriffen, wenn der Fahrer in einer Gefahrensituation ist und zum Beispiel während der vorbeschriebenen Stufen
Dies führt bei einem nachfolgenden Unfall zu einer Reduzierung der Aufprallgeschwindigkeit und damit zu einer Reduzierung der Unfallfolgen. Die Beeinflussung des Motormoments dahingehend, dass eine Reduzierung erfolgt, kann bei einem Ausfall des im Regelfall anzusteuernden Stellglieds eines Sicherheitssystems, z.B. der Bremsanlage, als auch bei betriebsbereiter Bremsanlage oder in Verbindung mit der zuvor beschriebenen elektrischen Parkbremse erfolgen.This leads in a subsequent accident to a reduction in the impact speed and thus to a reduction in the consequences of accidents. The influencing of the engine torque in such a way that a reduction takes place can be effected in the event of a failure of the normally controlled actuator of a safety system, e.g. the brake system, as well as when the brake system is ready for operation or in conjunction with the electric parking brake described above.
Der Ablauf der Beeinflussung in dieser Rückfallebene ist schematisch in
Eine weitere Rückfallebene kann durch einen Eingriff in ein elektrisches Getriebe als alternatives Sicherheitssystem realisiert werden, indem eine Gangmanipulation erfolgt. Bei Fahrzeugen mit elektrischem Automatikgetriebe wird die Gangstufe nicht mehr vom Fahrer eingelegt. Dieser gibt über einen Hebel einen elektrischen Befehl für einen vorgewählten Gang, der über einen Regler eingelegt wird. Die Getriebe können auch über eine Datenverbindung, zum Beispiel über einen CAN-Datenbus, angesteuert werden. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das APIA-System oder andere mit dem APIA-System kommunizierende Steuersysteme, bei erkannter Gefahrensituation und nicht betriebsbereiter Bremsanlage niedrigere Gänge anfordern, um die Motorbremse zu aktivieren und die Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren.A further fall-back level can be realized by an intervention in an electric transmission as an alternative safety system by a gear manipulation takes place. On vehicles with electric automatic transmission, the gear is no longer engaged by the driver. This is via a lever an electrical command for a preselected gear, which is inserted via a regulator. The transmissions can also be controlled via a data connection, for example via a CAN data bus. According to the invention, it is provided that the APIA system or other control systems communicating with the APIA system request lower gears in the event of a detected dangerous situation and an inoperative brake system in order to activate the engine brake and to reduce the vehicle speed.
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in
Alle Rückfallebenen können bei erkannter Gefahrensituation auch gemeinsam aktiviert werden. Die gemeinsame Aktivierung kann in einer zeitlich abgestuften Aktivierung, z.B. zuerst die Reduzierung des Motormoments, bei höherem Gefahrenpotenzial dann das Einlegen eines niedrigeren Ganges und so weiter oder in der sofortigen Aktivierung aller Rückfallebenen erfolgen.All fallback levels can also be activated together when a dangerous situation is detected. The joint activation may be in a time-stepped activation, e.g. first the reduction of the engine torque, with higher danger potential then the insertion of a lower gear and so on or in the immediate activation of all fallback levels done.
Die Erfindung ist auch nicht auf das vorbeschriebene Beispiel beschränkt und kann mit einer Vielzahl von Sicherheitssystemen in einem Kraftfahrzeug in analoger, für den Fachmann einfach übertragbarer Weise angewendet werden.The invention is not limited to the above-described example and can be applied to a variety of safety systems in a motor vehicle in an analogous, easily transferable manner for the skilled person.
Das neue, erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren verwendet die bei einem Fahrzeugsystem vorhandenen zusätzlichen Stellglieder bzw. Sicherheitssysteme für die Minimierung von Gefahrensituationen, die bei einem Ausfall der von dem APIA-System standardmäßig in Abhängigkeit von der Fahr- und Umfeldsituation angesteuerte Brems- oder Lenkanlage dann alternativ angesteuert werden, um die die Gefahren zu verringern. Dabei kann auch ein standardgemäß bei einer bestimmten Situation angesteuertes Sicherheitssystem, z.B. eine Überlagerungslenkung für einen autonomen Lenkeingriff, durch einen Bremseneingriff ersetzt werden, wenn die Lenkanlage nicht betriebsbereit, also defekt, ist.The new, inventively proposed method uses the present in a vehicle system additional actuators or safety systems for the minimization of dangerous situations, which then alternatively controlled in case of failure of the APIA system as a function of the driving and environmental situation controlled braking or steering system to reduce the dangers. In this case, a security system controlled by default in a particular situation, e.g. a superposition steering for an autonomous steering intervention to be replaced by a brake intervention when the steering system is not ready, so defective.
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