DE102005027845B4

DE102005027845B4 - Verfahren zur Steuerung der Bremsanlage eines stehenden oder beinahe stehenden Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102005027845B4
Application number: DE102005027845.0A
Authority: DE
Inventors: Frank Ewerhart; Reiner Marchthaler; Stephan Stabrey
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-06-16
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2026-01-15
Anticipated expiration: 2025-06-17
Also published as: DE102005027845A1

Abstract

Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage eines Fahrzeugs zur Verminderung von Folgen einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) die Geschwindigkeit des Fahrzeugs überwacht wird, und
(b) Signale aus der Umfeldsensorik ausgewertet werden und
(c) falls das Fahrzeug steht und falls sich aus den ausgewerteten Signalen eine Kollisionsgefahr mit einem sich von hinten nähernden Fahrzeug ergibt, die Bremsanlage selbsttätig ausgelöst wird, und wobei die Auswertung der Signale aus der Umfeldsensorik in einem Vergleich des gemessenen Abstands des sich von hinten nähernden Fahrzeugs mit dem angenommenen Bremsweg des hinteren Fahrzeugs bei der ermittelten Annäherungsgeschwindigkeit besteht, wobei das Signal der Auslösung der Bremsanlage generiert wird, wenn sich der gemessene Abstand dem angenommenen Bremsweg des sich annähernden Fahrzeugs bei der gemessenen Annäherungsgeschwindigkeit nähert oder diesen Bremsweg unterschreitet, wobei die Bremsanlage alle im Fahrzeug vorhandenen, aktiv ansteuerbaren Bremsmittel umfaßt, und wenn sie im Schritt (c) selbsttätig ausgelöst ist, die maximal mögliche Bremskraft erzeugt wird.

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage eines stehenden oder beinahe stehenden Fahrzeugs zur Verminderung von Folgen einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug.
Stand der Technik
Moderne Fahrzeuge verfügen über Bremsanlagen, die unter bestimmten Bedingungen durch elektrische Betätigung aktiv Bremskraft an den Rädern aufbauen, die größer ist, als die Fahrervorgabe und teilweise unabhängig von dieser ist, wie es zum Beispiel in der Schrift DE 195 24 939 C1 beschrieben ist. Die Bremsanlagen können anhand von Signalen aktiviert werden, die durch Systeme zur Stabilisierung der Gierbewegung oder durch Abstandsregeltempomaten gewonnen werden. Für diese Systeme zur automatischen Bremsung sind jedoch sehr komplexe und deshalb aufwändige Sicherheitskonzepte erforderlich, um eine unerwünschte und unerwartete Bremsung während der Fahrt zu vermeiden.
Aus der Schrift DE 197 53 971 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs bekannt, bei welchem in einer erkannten Kollisionssituation Bremskraft über die Vorgabe des Fahrers hinaus, vorzugsweise bis auf einen maximalen Wert, aufgebaut wird. Durch dieses Verfahren wird also die Bremsanlage erst nach einer erkannten Kollision aktiviert und dann vergeht noch eine mehr oder weniger lange Zeit, bis sich die angeforderte Bremswirkung einstellt, z.B. bis die Bremszylinder von einer Pumpe befüllt werden. Fährt ein Fahrzeug auf ein stehendes Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit auf, wird das vordere Fahrzeug stark beschleunigt, was zu einer hohen Verletzungsgefahr für die Insassen führt. Außerdem besteht ein Risiko, daß das Fahrzeug in einen gefährlichen Bereich, wie zum Beispiel in eine Kreuzung oder auf ein vor dem Fahrzeug stehendes anderes Fahrzeug geschoben wird.
Die Druckschrift DE 196 07 788 A1 offenbart eine Einparkhilfe, die bei Rückwärtsfahrt die Motorleistung reduziert und bei geringem Abstand zum Hindernis automatisch bremst. Die Lehre zielt auf ein sich bewegendes Fahrzeug ab und vergleicht den Abstand mit festen Schwellen.
Die Druckschrift DE 43 26 051 A1 beschreibt ein vorausschauendes Kollisionswarnsystem, das ein fahrendes Fahrzeug vor einem Aufprall auf ein vorausfahrendes Hindernis schützt.
Die Druckschrift DE 197 36 840 A1 beschreibt ein Verfahren zur situationsabhängigen Auslösung von Rückhaltesystemen wie Airbags und Gurtstraffern. Das System nutzt Pre-Crash-Sensoren (z.B. Abstandssensoren), um die Schwere eines bevorstehenden Unfalls abzuschätzen und die Rückhaltemittel entsprechend gestuft zu aktivieren.
Die Druckschrift DE 600 15 157 T2 offenbart eine Antikollisionsvorrichtung, wobei bei einer drohenden Frontalkollision ein Teil eines Stoßfängers mittels einer Treibladung nach vorne ausgeschwenkt wird. Die Auslösung dieser mechanischen Vorrichtung wird durch einen vorausschauenden Sensor gesteuert.
Die Druckschrift DE 10 2004 046 360 A1 beschreibt ein präventiv wirkendes Schutzsystem für ein Kraftfahrzeug, das mehrere Sicherheitseinrichtungen ansteuert. Die Ansteuerung der Aktoren erfolgt auf Basis einer berechneten, verbleibenden Zeit bis zum Zusammenstoß, wobei in Abhängigkeit der Zeit eine Sicherheitseinrichtung aktiviert wird.
Die Druckschrift DE 603 08 593 T2 offenbart ein Fahrzeugbremssystem, das auf Heckkollisionen reagiert. Das System nutzt mehrere Hecksensoren, wobei basierend auf einem identifizierten Kollisionstyp das System die Bremsen der einzelnen Räder individuell ansteuert, um ein Bremsmoment zu erzeugen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein unkompliziertes Verfahren anzubieten, das ein automatisches Auslösen der Bremsanlage eines stehenden oder beinahe stehenden Fahrzeugs im Falle einer erkannten Kollisionsgefahr mit einem sich von hinten nähernden Fahrzeug gewährleistet. Dies wird durch das Merkmal des unabhängigen Patentanspruchs erreicht.
Vorteile der Erfindung
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine Notsituation erkannt, in der sich einem stehenden Fahrzeug ein anderes Fahrzeug von hinten gefährlich nähert und die Insassen des stehenden Fahrzeugs durch Auffahren des anderen Fahrzeugs und die dadurch verursachte starke Beschleunigung gefährdet werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird diese Beschleunigung wesentlich vermindert, weil die Bremsanlage bereits vor der Kollision aktiviert wird. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß dies ohne zusätzliche Sensoren oder einen anderen apparativen Mehraufwand erreicht wird. Besonders vorteilhaft ist, daß die erfindungsgemäße automatische Bremsung nur im Stillstand ausgelöst wird, so daß keine Gefährdung durch Fehlauslösungen entsteht und im Gegensatz zu den bekannten Systemen zur automatischen Bremsung weniger komplexe Sicherheitskonzepte erforderlich sind.
Prinzipiell könnte die Bremse im Stillstand immer aktiviert werden, durch die erfindungsgemäße Aktivierung nur im Falle einer erkannten Kollisionsgefahr wird der schnelle Verschleiß der Bremsenaktorik vermieden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigen: 1 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels des Verfahrens und 2 eine beispielhafte Systemarchitektur zur Durchführung des Verfahrens.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Das Fahrzeug wird in der Regel durch die Pedalbetätigung des Fahrers im Stillstand gehalten. Die zum Stillstand notwendige Bremskraft ist im allgemeinen gegenüber der während des Bremsvorgangs aufgebrachten Bremskraft geringer. Daher kann bei einem Auffahrunfall das stehende Fahrzeug trotz der Bremsenbetätigung verschoben werden. Wenn ein Fahrzeug von hinten auf das stehende Fahrzeug auffährt, wird das Fahrzeug stark beschleunigt und aufgrund der Massenträgheit der Kopf der Fahrzeugsinsassen dadurch zunächst nach hinten und danach relativ zum Fahrzeug nach vorne geschleudert, wobei der Rumpf durch den Gurt zurückgehalten wird. Sowohl die nach vorne als auch die nach hinten gerichtete Bewegung des Kopfes kann zu Verletzungen im Bereich der Halswirbelsäule führen. Diese Gefahr wird durch das erfindungsgemäße Verfahren stark reduziert.
In 1 wird ein Ausführungsbeispiel als Flußdiagramm dargestellt. Dieses Flußdiagramm repräsentiert ein im Mikrocomputer der Steuereinheit realisiertes Programm. Dieses Programm wird z.B. gestartet, wenn die Zündung eingeschaltet wird, und wird bis zur Ausschaltung der Zündung zyklisch durchlaufen.
Im Schritt 1 wird mit Hilfe der im Fahrzeug vorhandenen Sensorik, zum Beispiel mittels eines elektronischen Stabilitätsprogramms oder eines Antiblockiersystems, die Fahrzeugsgeschwindigkeit erfaßt. Daraus wird im Schritt 2 entschieden, ob die Geschwindigkeit des Fahrzeugs den vorgegebenen Grenzwert, in diesem Ausführungsbeispiel 10 km pro Stunde, unterschreitet. Wenn sich das Fahrzeug mit einer höheren Geschwindigkeit bewegt, wird das Programm wieder vor den Schritt 1 zurückspringen. Wenn die Geschwindigkeit den vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, werden Signale aus dem Rückhaltesystem oder der Umfeldsensorik, am besten aus den Ultraschallsensoren S_U der Einparkhilfe 21 im Schritt 3 eingelesen. Im Schritt 4 wird anhand dieser Signale überprüft, ob sich von hinten ein anderes Fahrzeug nähert. Falls sich kein Fahrzeug nähert, wird das Programm wieder vor den Schritt 1 zurückspringen. Falls ein sich näherndes Fahrzeug festgestellt wird, wird zumindest sein Abstand und seine, aus den zyklisch wiederholten Abstandsmessungen ermittelte Annäherungsgeschwindigkeit im Schritt 5 erfaßt. Danach wird im Schritt 6 durch eine Steuereinheit 23 ermittelt, ob eine Kollisionsgefahr mit dem hinteren Fahrzeug vorliegt. Im einfachsten Fall kann dies aufgrund des Vergleichs des angenommenen Bremsweges des hinteren Fahrzeugs bei der gemessenen Annäherungsgeschwindigkeit mit dem gemessenen Abstand oder aufgrund der ermittelten Zeit bis zur Kollision durchgeführt werden. Dabei können auch mögliche Ausweichmanöver des hinteren Fahrzeugs berücksichtigt werden. Falls aus diesen Berechnungen hervorgeht, daß keine Kollision mit dem sich annähernden Fahrzeug droht, wird das Programm wieder vor den Schritt 1 zurückspringen. Wenn aber eine solche Kollision droht, wird die Fahrzeugsgeschwindigkeit im Schritt 7 wieder überprüft. Falls sich im Schritt 8 herausstellt, daß sich das Fahrzeug bewegt, wird das Programm wieder vor den Schritt 1 zurückspringen. Wenn aber das Fahrzeug im Stillstand oder fast im Stillstand ist, wird die eventuelle Fahrpedalbetätigung im Schritt 9 eingelesen und im Schritt 10 entschieden, ob der Fahrer losfahren will. Im positiven Fall wird das Programm wieder vor den Schritt 1 zurückspringen und im negativen Fall wird die Bremsanlage im Schritt 11 die Vollbremsung selbsttätig durchführen, wobei die maximale Bremskraft an den Rädern aufgebaut wird. Dann wird das Programm wieder vor den Schritt 9 zurückspringen.
Zur Umsetzung der Bremsung wird ein elektrohydraulisches Bremssystem, ein elektropneumatisches oder ein elektromotorisches Bremssystem benutzt.
Die Kommunikation unter den verschiedenen beteiligten Systemen kann über ein Bussystem, beispielsweise den CAN-Bus des Fahrzeugs erfolgen.
In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die automatische Bremsung beendet werden, wenn das Fahrzeug nach der Kollision wieder zum Stillstand kommt, wobei dies zum Beispiel mittels Raddrehzahl-, Beschleunigungs- und/oder Gierratensensoren ermittelt wird.
In 2 wird eine beispielhafte Systemarchitektur gezeigt. Das Steuergerät 20 des elektronischen Stabilitätsprogramms erhält Signale aus verschiedenen Sensoren 25, 26 über die Raddrehzahl, über den Fahrpedalzustand usw. und übersendet die Informationen über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und den Fahrpedalwert in die Steuereinheit 23. Weiterhin erhält das Einparkhilfegerät 21 Signale aus den Umfeldsensoren S_U und übersendet die Informationen über ein sich von hinten annäherndes Fahrzeug, insbesondere dessen Abstand, dessen Annäherungsgeschwindigkeit und/oder die Zeit bis zur Kollision, in die Steuereinheit 23. Danach sendet die Steuereinheit 23 im Falle eines Eingriffs Signale zur Aktivierung der Bremsung an die Bremsaktorik 24, z.B. die ESP-Hydraulik.

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage eines Fahrzeugs zur Verminderung von Folgen einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß (a) die Geschwindigkeit des Fahrzeugs überwacht wird, und (b) Signale aus der Umfeldsensorik ausgewertet werden und (c) falls das Fahrzeug steht und falls sich aus den ausgewerteten Signalen eine Kollisionsgefahr mit einem sich von hinten nähernden Fahrzeug ergibt, die Bremsanlage selbsttätig ausgelöst wird, und wobei die Auswertung der Signale aus der Umfeldsensorik in einem Vergleich des gemessenen Abstands des sich von hinten nähernden Fahrzeugs mit dem angenommenen Bremsweg des hinteren Fahrzeugs bei der ermittelten Annäherungsgeschwindigkeit besteht, wobei das Signal der Auslösung der Bremsanlage generiert wird, wenn sich der gemessene Abstand dem angenommenen Bremsweg des sich annähernden Fahrzeugs bei der gemessenen Annäherungsgeschwindigkeit nähert oder diesen Bremsweg unterschreitet, wobei die Bremsanlage alle im Fahrzeug vorhandenen, aktiv ansteuerbaren Bremsmittel umfaßt, und wenn sie im Schritt (c) selbsttätig ausgelöst ist, die maximal mögliche Bremskraft erzeugt wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren beim Einschalten der Zündung gestartet wird und bis zum Ausschalten der Zündung zyklisch wiederholt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale im Schritt (b) mittels Ultraschallsensoren des Einparkhilfegerätes gewonnen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskraftaufbau im Schritt (c) nur dann stattfindet, wenn vom Fahrer kein Fahrwunsch durch Betätigen des Fahrpedals angezeigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Fahrzeugs mittels Sensoren des elektronischen Stabilitätsprogramms oder eines Antiblockiersystems ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Bremsung beendet wird, wenn der Fahrer durch Betätigung des Fahrpedals einen Beschleunigungswunsch anzeigt.