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DE102024104970A1 - Method for controlling a motor vehicle and vehicle assistance system of a motor vehicle - Google Patents

Method for controlling a motor vehicle and vehicle assistance system of a motor vehicle

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Publication number
DE102024104970A1
DE102024104970A1 DE102024104970.7A DE102024104970A DE102024104970A1 DE 102024104970 A1 DE102024104970 A1 DE 102024104970A1 DE 102024104970 A DE102024104970 A DE 102024104970A DE 102024104970 A1 DE102024104970 A1 DE 102024104970A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
motor vehicle
evaluation
control device
sensor means
obstacle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102024104970.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Adrian Pogorzelski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102024104970.7A priority Critical patent/DE102024104970A1/en
Publication of DE102024104970A1 publication Critical patent/DE102024104970A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0134—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to imminent contact with an obstacle, e.g. using radar systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs (1), wobei
- mittels einer Anzahl n ≥ 1 von Umgebungssensormitteln (100, 101) des Kraftfahrzeugs (1) Umgebungsinformationen in einem Vorfeld des Kraftfahrzeugs (1) kontinuierlich erfasst werden,
- die von den Umgebungssensormitteln (100, 101) erfassten Umgebungsinformationen mittels einer Auswerte- und Steuerungseinrichtung (102) ausgewertet werden und überprüft wird, ob sich im Vorfeld des Kraftfahrzeugs (1) ein Pfahlhindernis (10) befindet, und
- von der Auswerte- und Steuerungseinrichtung (102) ein elektrischer Lenkimpuls initiiert wird, wenn die Auswerte- und Steuerungseinrichtung (102) anhand der Umgebungsinformationen erkennt, dass eine Frontalkollision des Kraftfahrzeugs (1) mit dem Pfahlhindernis (10) unvermeidlich oder zumindest hochwahrscheinlich ist, wobei der elektrische Lenkimpuls zumindest auf die Vorderräder (7a, 7b) an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs (1) wirkt und wobei die Stärke des elektrischen Lenkimpulses so gewählt wird, dass eine Trajektorie des Kraftfahrzeugs (1) derart verändert wird, dass das Pfahlhindernis (10) bei der Frontalkollision auf eine energieabsorbierende Struktur des Kraftfahrzeugs (1) trifft. The invention relates to a method for controlling a motor vehicle (1), wherein
- by means of a number n ≥ 1 of environmental sensor means (100, 101) of the motor vehicle (1), environmental information in a field in front of the motor vehicle (1) is continuously recorded,
- the environmental information detected by the environmental sensor means (100, 101) is evaluated by means of an evaluation and control device (102) and it is checked whether there is a pole obstacle (10) in front of the motor vehicle (1), and
- an electrical steering pulse is initiated by the evaluation and control device (102) if the evaluation and control device (102) recognizes on the basis of the environmental information that a frontal collision of the motor vehicle (1) with the pole obstacle (10) is unavoidable or at least highly probable, wherein the electrical steering pulse acts at least on the front wheels (7a, 7b) on the front axle of the motor vehicle (1) and wherein the strength of the electrical steering pulse is selected such that a trajectory of the motor vehicle (1) is changed such that the pole obstacle (10) strikes an energy-absorbing structure of the motor vehicle (1) in the frontal collision.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeugassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs.The present invention relates to a method for controlling a motor vehicle. Furthermore, the present invention relates to a vehicle assistance system of a motor vehicle.

Moderne Kraftfahrzeuge sind häufig mit ganz unterschiedlichen Fahrzeugassistenzsystemen ausgestattet, die insbesondere dem Zweck dienen, Kollisionen des Kraftfahrzeugs mit einem Kollisionshindernis möglichst zu vermeiden beziehungsweise bei einer nicht mehr vermeidbaren Kollision die Kollisionsfolgen zumindest abzumildern.Modern motor vehicles are often equipped with very different vehicle assistance systems, which serve the particular purpose of avoiding collisions between the motor vehicle and a collision obstacle as far as possible or, in the event of a collision that can no longer be avoided, at least mitigating the consequences of the collision.

Die Unfallforschung zeigt, dass es im Straßenverkehr viele Kollisionsgegner gibt. Neben den Teilnehmern des Straßenverkehrs, bei denen es sich zum Beispiel um andere Kraftfahrzeuge, Zweiräder und Menschen handeln kann, sind ein großer Teil der Kollisionsgegner statische Objekte, die sich häufig bei einem Anprall nicht verformen und damit nicht nachgeben. Untersuchungen haben gezeigt, dass Pfahlhindernisse, wie zum Beispiel Bäume, der zweithäufigste Kollisionsgegner sind. Bei einer Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem Pfahlhindernis kommt es oft zu großen Intrusionen in das Kraftfahrzeug, da energieabbauende Crashstrukturen aufgrund der häufig relativ kleinen Durchmesser der Pfahlhindernisse nicht getroffen werden. Die Intrusionen können wiederum schwere Verletzungen der Fahrzeuginsassen zur Folge haben. Bei batterieelektrischen beziehungsweise hybridelektrischen Kraftfahrzeugen besteht zudem die Gefahr einer Beschädigung von Hochvolt-Komponenten, die im Vorderwagen des Kraftfahrzeugs verbaut sind.Accident research shows that there are many collision opponents in road traffic. In addition to road users, which can be other motor vehicles, two-wheelers, and people, a large proportion of collision opponents are static objects that often do not deform upon impact and therefore do not yield. Studies have shown that pole obstacles, such as trees, are the second most common collision opponent. When a motor vehicle collides with a pole obstacle, large intrusions into the vehicle often occur, as energy-absorbing crash structures are not hit due to the often relatively small diameter of the pole obstacles. These intrusions can, in turn, result in serious injuries to the vehicle occupants. In battery-electric or hybrid-electric vehicles, there is also a risk of damage to high-voltage components installed in the front of the vehicle.

Die DE 10 2016 216 738 A1 offenbart ein Fahrzeugassistenzsystem mit Umgebungssensormitteln, wobei im Falle einer Kollision bei einem Überholbeziehungsweise Einschervorgang durch einen gezielten automatischen Lenkeingriff eine Zweitkollision, insbesondere mit einem Baum, verhindert werden soll.The DE 10 2016 216 738 A1 discloses a vehicle assistance system with environmental sensor means, wherein in the event of a collision during an overtaking or merging maneuver, a second collision, in particular with a tree, is to be prevented by a targeted automatic steering intervention.

Aus der DE 10 2014 204 168 A1 ist ein Fahrzeugassistenzsystem mit Umgebungssensormitteln bekannt, wobei durch einen gezielten automatischen Lenkeingriff ein drohender Wildunfall verhindert werden soll.From the DE 10 2014 204 168 A1 A vehicle assistance system with environmental sensors is known, whereby an impending collision with wildlife is to be prevented by targeted automatic steering intervention.

Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs und ein Fahrzeugassistenzsystem zur Verfügung zu stellen, die es ermöglichen, die Folgen einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs mit einem Pfahlhindernis abzumildern.The invention aims to provide a method for controlling a motor vehicle and a vehicle assistance system which make it possible to mitigate the consequences of a frontal collision of the motor vehicle with a pole obstacle.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeugassistenzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by a method for controlling a motor vehicle having the features of claim 1 and by a vehicle assistance system having the features of claim 7. The subclaims relate to advantageous developments of the invention.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs ist vorgesehen, dass

  • - mittels einer Anzahl n ≥ 1 von Umgebungssensormitteln des Kraftfahrzeugs Umgebungsinformationen in einem Vorfeld des Kraftfahrzeugs kontinuierlich erfasst werden,
  • - die von den Umgebungssensormitteln erfassten Umgebungsinformationen mittels einer Auswerte- und Steuerungseinrichtung ausgewertet werden und überprüft wird, ob sich im Vorfeld des Kraftfahrzeugs ein Pfahlhindernis befindet, und
  • - von der Auswerte- und Steuerungseinrichtung ein elektrischer Lenkimpuls initiiert wird, wenn die Auswerte- und Steuerungseinrichtung anhand der Umgebungsinformationen erkennt, dass eine Frontalkollision des Kraftfahrzeugs mit dem Pfahlhindernis unvermeidlich oder zumindest hochwahrscheinlich ist, wobei der elektrische Lenkimpuls zumindest auf die Vorderräder an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs wirkt und wobei die Stärke des elektrischen Lenkimpulses so gewählt wird, dass eine Trajektorie des Kraftfahrzeugs derart verändert wird, dass das Pfahlhindernis bei der Frontalkollision auf eine energieabsorbierende Struktur des Kraftfahrzeugs trifft.
In a method according to the invention for controlling a motor vehicle, it is provided that
  • - environmental information in a field in front of the motor vehicle is continuously recorded by means of a number n ≥ 1 of environmental sensor means of the motor vehicle,
  • - the environmental information detected by the environmental sensor means is evaluated by means of an evaluation and control device and it is checked whether there is a pole obstacle in front of the motor vehicle, and
  • - an electrical steering pulse is initiated by the evaluation and control device if the evaluation and control device detects on the basis of the environmental information that a frontal collision of the motor vehicle with the pole obstacle is unavoidable or at least highly probable, wherein the electrical steering pulse acts at least on the front wheels on the front axle of the motor vehicle and wherein the strength of the electrical steering pulse is selected such that a trajectory of the motor vehicle is changed such that the pole obstacle strikes an energy-absorbing structure of the motor vehicle in the case of a frontal collision.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht bei der Frontalkollision des Kraftfahrzeugs mit dem Pfahlhindernis in vorteilhafter Weise einen höheren Energieabbau in die energieabsorbierende Struktur, wie zum Beispiel in einen vorderen Längsträger, des Kraftfahrzeugs. Die Intrusion des Pfahlhindernisses in die Front des Kraftfahrzeugs wird ebenfalls verringert, so dass der Grad der Verletzungsschwere der Fahrzeuginsassen, insbesondere in Bezug auf die unteren Gliedmaßen, in vorteilhafter Weise ebenfalls verringert werden kann. Wenn es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein batterieelektrisches oder hybridelektrisches Fahrzeug handelt, ergibt sich zudem eine Verbesserung des Hochvolt-Schutzes, da Hochvolt-Komponenten im Vorderwagen des Kraftfahrzeugs in vorteilhafter Weise nicht direkt vom Pfahlhindernis getroffen werden.The method according to the invention advantageously enables greater energy dissipation into the energy-absorbing structure, such as a front longitudinal member, of the motor vehicle in the event of a head-on collision between the motor vehicle and the pole obstacle. The intrusion of the pole obstacle into the front of the motor vehicle is also reduced, so that the severity of injuries to the vehicle occupants, particularly with regard to the lower limbs, can also be advantageously reduced. If the motor vehicle is a battery-electric or hybrid-electric vehicle, this also results in improved high-voltage protection, since high-voltage components in the front of the motor vehicle are advantageously not directly impacted by the pole obstacle.

In einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass mittels der Auswerte- und Steuerungseinrichtung die Größe eines Pfahldurchmessers des Pfahlhindernisses bestimmt wird.In one embodiment, it is proposed that the size of a pile diameter of the pile obstacle is determined by means of the evaluation and control device.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass für die Erkennung, ob eine Frontalkollision des Kraftfahrzeugs mit dem Pfahlhindernis unvermeidlich oder zumindest hochwahrscheinlich ist, mittels der Auswerte- und Steuerungseinrichtung aus den von den Umgebungssensormitteln erfassten Umgebungsinformationen eine Relativposition des Kraftfahrzeugs zum Pfahlhindernis bestimmt wird.In one embodiment, it is provided that for the detection of whether a frontal collision of the Motor vehicle with the pole obstacle is unavoidable or at least highly probable, a relative position of the motor vehicle to the pole obstacle is determined by means of the evaluation and control device from the environmental information detected by the environmental sensor means.

In einer Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass die Auswerte- und Steuerungseinrichtung für die Erkennung, ob eine Frontalkollision des Kraftfahrzeugs mit dem Pfahlhindernis hochwahrscheinlich oder unvermeidlich ist, Informationen über eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und einen aktuellen Lenkwinkel der Vorderräder verwendet.In one embodiment, it is possible for the evaluation and control device to use information about a current speed of the motor vehicle and a current steering angle of the front wheels to detect whether a frontal collision of the motor vehicle with the pole obstacle is highly probable or unavoidable.

In einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass vor dem Initiieren des elektrischen Lenkeingriffs eine Reibwertschätzung der Fahrbahn erfolgt, die von der Auswerte- und Steuerungseinrichtung vorgenommen wird.In one embodiment, it is proposed that before initiating the electric steering intervention, a friction coefficient estimate of the road surface is carried out by the evaluation and control device.

In einer vorteilhaften Weiterbildung besteht die Möglichkeit, dass die Auswerte- und Steuerungseinrichtung Messdaten eines Sitzbelegungssensormittels eines Beifahrersitzes des Kraftfahrzeugs empfängt und auswertet, wobei der elektrische Lenkeingriff in der Weise erfolgt, dass eine vom Fahrer abgewandte Seite des Kraftfahrzeugs für die Kollision mit dem Pfahlhindernis gewählt wird, wenn der Beifahrersitz nicht belegt ist.In an advantageous further development, it is possible for the evaluation and control device to receive and evaluate measurement data from a seat occupancy sensor means of a passenger seat of the motor vehicle, wherein the electrical steering intervention takes place in such a way that a side of the motor vehicle facing away from the driver is selected for the collision with the pole obstacle if the passenger seat is not occupied.

Ein erfindungsgemäßes Fahrzeugassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs umfasst gemäß Anspruch 7

  • - eine Anzahl n ≥ 1 von Umgebungssensormitteln, die dazu ausgebildet sind, Umgebungsinformationen in einem Vorfeld des Kraftfahrzeugs kontinuierlich zu erfassen, sowie
  • - eine Auswerte- und Steuerungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Umgebungsinformationen der Umgebungssensormittel auszuwerten und zu überprüfen, ob sich im Vorfeld des Kraftfahrzeugs ein Pfahlhindernis befindet, wobei die Auswerte- und Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, wenn eine Frontalkollision des Kraftfahrzeugs mit dem Pfahlhindernis unvermeidlich oder zumindest hochwahrscheinlich ist, einen elektrischen, auf die Vorderräder des Kraftfahrzeugs wirkenden Lenkimpuls zu initiieren, dessen Stärke so gewählt ist, dass eine Trajektorie des Kraftfahrzeugs derart veränderbar ist, dass das Pfahlhindernis bei der Frontalkollision auf eine energieabsorbierende Struktur des Kraftfahrzeugs trifft.
A vehicle assistance system according to the invention of a motor vehicle comprises according to claim 7
  • - a number n ≥ 1 of environmental sensor means designed to continuously detect environmental information in a region in front of the motor vehicle, and
  • - an evaluation and control device which is designed to evaluate the environmental information of the environmental sensor means and to check whether there is a pole obstacle in front of the motor vehicle, wherein the evaluation and control device is designed to initiate, if a frontal collision of the motor vehicle with the pole obstacle is unavoidable or at least highly probable, an electrical steering impulse acting on the front wheels of the motor vehicle, the strength of which is selected such that a trajectory of the motor vehicle can be changed such that the pole obstacle strikes an energy-absorbing structure of the motor vehicle in the case of a frontal collision.

In einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass zumindest eines der Umgebungssensormittel als Kameraeinrichtung ausgeführt ist.In one embodiment, it is proposed that at least one of the environmental sensor means is designed as a camera device.

In einer Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass zumindest eines der Umgebungssensormittel nicht-kamerabasiert ist und insbesondere als Radarsensormittel oder als Lidarsensormittel ausgeführt ist.In one embodiment, it is possible that at least one of the environmental sensor means is non-camera-based and is designed in particular as a radar sensor means or as a lidar sensor means.

Vorzugsweise können zumindest ein kamerabasiertes und zumindest ein nicht-kamerabasiertes Umgebungssensormittel verwendet werden, um den Abstand des Pfahlhindernisses zu erfassen und in vorteilhafter Weise eine wechselseitige Plausibilitätsprüfung zu ermöglichen.Preferably, at least one camera-based and at least one non-camera-based environmental sensor means can be used to detect the distance of the pole obstacle and advantageously enable a mutual plausibility check.

Das Fahrzeugassistenzsystem ist insbesondere dazu ausgebildet, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.The vehicle assistance system is particularly designed to carry out a method according to one of claims 1 to 6.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Dabei zeigen

  • 1 eine schematisch stark vereinfachte Darstellung eines Kraftfahrzeugs, das mit einem Fahrzeugassistenzsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, vor einer Kollision mit einem Pfahlhindernis,
  • 2 eine schematisch stark vereinfachte Darstellung des Kraftfahrzeugs gemäß 1 nach der Kollision mit dem Pfahlhindernis.
Further features and advantages of the present invention will become clear from the following description of a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings.
  • 1 a schematically highly simplified representation of a motor vehicle equipped with a vehicle assistance system according to an embodiment of the present invention, before a collision with a pole obstacle,
  • 2 a schematically simplified representation of the motor vehicle according to 1 after the collision with the pole obstacle.

1 und 2 zeigen jeweils ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Karosserie 2 und einer Tragstruktur in einer stark schematisierten, transparenten Draufsicht. Die Tragstruktur umfasst einen ersten seitlichen Längsträger 3a, einen zweiten seitlichen Längsträger 3b, die sich in Längsrichtung (x-Richtung) des Kraftfahrzeugs 1 parallel zueinander erstrecken, sowie einen ersten (vorderen) Querträger 4a und einen zweiten (hinteren) Querträger 4b, die sich in Querrichtung (y-Richtung) des Kraftfahrzeugs 1 parallel zueinander erstrecken und die beiden seitlichen Längsträger 3a, 3b miteinander verbinden. Darüber hinaus umfasst die Tragstruktur zwei vordere Längsträger 5a, 5b, die mit dem ersten (vorderen) Querträger 4a verbunden sind und sich parallel zueinander im Vorderwagenbereich des Kraftfahrzeugs 1 in Richtung der Fahrzeugfront erstrecken, sowie zwei hintere Längsträger 6a, 6b, die mit dem zweiten (hinteren) Querträger 4b verbunden sind und sich parallel zueinander in Richtung des Fahrzeughecks erstrecken. Ferner verfügt das Kraftfahrzeug 1 über zwei Vorderräder 7a, 7b und zwei Hinterräder 8a, 8b. Mittels einer hier nicht explizit dargestellten Lenkvorrichtung können 1 and 2 each show a motor vehicle 1 with a body 2 and a supporting structure in a highly schematic, transparent top view. The supporting structure comprises a first lateral longitudinal member 3a, a second lateral longitudinal member 3b, which extend parallel to one another in the longitudinal direction (x-direction) of the motor vehicle 1, as well as a first (front) cross member 4a and a second (rear) cross member 4b, which extend parallel to one another in the transverse direction (y-direction) of the motor vehicle 1 and connect the two lateral longitudinal members 3a, 3b to one another. In addition, the supporting structure comprises two front longitudinal members 5a, 5b, which are connected to the first (front) cross member 4a and extend parallel to one another in the front area of the motor vehicle 1 in the direction of the front of the vehicle, as well as two rear longitudinal members 6a, 6b, which are connected to the second (rear) cross member 4b and extend parallel to one another in the direction of the rear of the vehicle. Furthermore, the motor vehicle 1 has two front wheels 7a, 7b and two rear wheels 8a, 8b. By means of a steering device not explicitly shown here,

Lenkeingriffe vorgenommen werden, die an einer Vorderachse auf die beiden Vorderräder 7a, 7b wirken.Steering interventions are carried out which act on the two front wheels 7a, 7b on a front axle.

Bei dem Kraftfahrzeug 1 kann es sich insbesondere um ein batterieelektrisches oder hybridelektrisches Fahrzeug handeln, welches über mehrere Hochvolt-Komponenten 9a, 9b, 9c, 9d verfügt. 1 und 2 zeigen schematisch mögliche Positionen der Hochvolt-Komponenten 9a, 9b, 9c, 9d im Bereich des Vorderwagens des Kraftfahrzeugs 1.The motor vehicle 1 can in particular be a battery-electric or hybrid-electric vehicle which has several high-voltage components 9a, 9b, 9c, 9d. 1 and 2 schematically show possible positions of the high-voltage components 9a, 9b, 9c, 9d in the area of the front end of the motor vehicle 1.

Das Kraftfahrzeug 1 weist ferner ein Fahrzeugassistenzsystem auf, das eine Anzahl n ≥ 1 von Umgebungssensormitteln 100, 101 umfasst, die dazu ausgebildet sind, Umgebungsinformationen in einem Vorfeld des Kraftfahrzeugs 1 zu erfassen. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel soll angenommen werden, dass das Fahrzeugassistenzsystem zwei Umgebungssensormittel 100, 101 umfasst. Ein erstes Umgebungssensormittel 100 ist vorliegend als Kameraeinrichtung ausgebildet. Bei dem zweiten Umgebungssensormittel 101 handelt es sich um ein nicht-kamerabasiertes Umgebungssensormittel, insbesondere um ein Radar- oder Lidar-Sensormittel.The motor vehicle 1 further comprises a vehicle assistance system comprising a number n ≥ 1 of environmental sensor means 100, 101, which are configured to detect environmental information in the area in front of the motor vehicle 1. In the exemplary embodiment shown here, it should be assumed that the vehicle assistance system comprises two environmental sensor means 100, 101. A first environmental sensor means 100 is embodied as a camera device. The second environmental sensor means 101 is a non-camera-based environmental sensor means, in particular a radar or lidar sensor means.

Das Fahrzeugassistenzsystem umfasst ferner eine Auswerte- und Steuerungseinrichtung 102, die dazu ausgebildet ist, die während des Betriebs von den Umgebungssensormitteln 100, 101 erfassten Umgebungsinformationen zu empfangen und auszuwerten und darauf basierend auch Lenkeingriffe, die zumindest auf die beiden Vorderräder 7a, 7b an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs 1 wirken, elektrisch zu steuern.The vehicle assistance system further comprises an evaluation and control device 102, which is designed to receive and evaluate the environmental information detected by the environmental sensor means 100, 101 during operation and, based thereon, to electrically control steering interventions that act on at least the two front wheels 7a, 7b on the front axle of the motor vehicle 1.

In 1 ist im Vorfeld des Kraftfahrzeugs 1 ein Pfahlhindernis 10 dargestellt. Ein derartiges Pfahlhindernis 10, bei dem es sich zum Beispiel um einen Baum handeln kann, hat die Eigenschaft, dass es sich bei einem Anprall des Kraftfahrzeugs 1 nicht verformt und damit nicht nachgibt. Bei einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs 1 mit einem solchen Pfahlhindernis 10 kommt es oft zu starken Intrusionen in das Kraftfahrzeug 1, da energieabbauende Strukturen, wie zum Beispiel die vorderen Längsträger 5a, 5b, aufgrund der häufig relativ kleinen Durchmesser derartiger Pfahlhindernisse 10 nicht getroffen werden. Die Intrusionen können wiederum zu schweren Verletzungen der Fahrzeuginsassen führen. Bei Kraftfahrzeugen 1, die batterieelektrisch beziehungsweise hybridelektrisch ausgeführt sind, besteht zudem die Gefahr einer Beschädigung der Hochvolt-Komponenten 9a, 9b, 9c, 9d, die im Vorderwagen des Kraftfahrzeugs 1 verbaut sind.In 1 A pole obstacle 10 is shown in front of the motor vehicle 1. Such a pole obstacle 10, which can be a tree, for example, has the property that it does not deform and therefore does not give way when the motor vehicle 1 impacts. In the event of a head-on collision between the motor vehicle 1 and such a pole obstacle 10, severe intrusions into the motor vehicle 1 often occur, since energy-absorbing structures, such as the front longitudinal members 5a, 5b, are not hit due to the often relatively small diameters of such pole obstacles 10. The intrusions can, in turn, lead to serious injuries to the vehicle occupants. In motor vehicles 1 that are battery-electric or hybrid-electric, there is also a risk of damage to the high-voltage components 9a, 9b, 9c, 9d that are installed in the front of the motor vehicle 1.

Um diesen vorstehend genannten Problemen abzuhelfen, soll nachfolgend ein Verfahren zur Steuerung des Kraftfahrzeugs 1 näher erläutert werden, welches es ermöglicht, die negativen Wirkungen einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs 1 mit dem Pfahlhindernis 10 zumindest abzumildern. Das Fahrzeugassistenzsystem des Kraftfahrzeugs 1 ist dazu ausgebildet, dieses Verfahren auszuführen.To remedy the aforementioned problems, a method for controlling the motor vehicle 1 will be explained in more detail below, which makes it possible to at least mitigate the negative effects of a frontal collision of the motor vehicle 1 with the pole obstacle 10. The vehicle assistance system of the motor vehicle 1 is designed to carry out this method.

Wie oben bereits erläutert, können die von den im Kraftfahrzeug 1 verbauten Umgebungssensormitteln 100, 101, wie zum Beispiel Kameraeinrichtungen, Radarsensormitteln, Lidarsensormitteln, etc., erfassten Umgebungsinformationen mittels der Auswerte- und Steuerungseinrichtung 102 ausgewertet werden. Dadurch können Objekte im Vorfeld des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden. Die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 102 ist dazu ausgebildet, ein im Vorfeld des Kraftfahrzeugs 1 erfasstes Pfahlhindernis 10 als solches zu klassifizieren und insbesondere auch die Größe des Pfahldurchmessers des Pfahlhindernisses 10 zu bestimmen beziehungsweise zumindest abzuschätzen. Darüber hinaus ist die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 102 dazu ausgebildet, die Relativposition des Kraftfahrzeugs 1 zum Pfahl 10 zu bestimmen und abzuschätzen beziehungsweise festzustellen, ob eine hohe Wahrscheinlichkeit oder Unvermeidbarkeit einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs 1 mit dem Pfahlhindernis 10 besteht.As already explained above, the environmental information acquired by the environmental sensor means 100, 101 installed in the motor vehicle 1, such as camera devices, radar sensors, lidar sensors, etc., can be evaluated by the evaluation and control device 102. This allows objects in front of the motor vehicle 1 to be detected. The evaluation and control device 102 is designed to classify a pole obstacle 10 detected in front of the motor vehicle 1 as such and, in particular, to determine or at least estimate the size of the pole diameter of the pole obstacle 10. Furthermore, the evaluation and control device 102 is designed to determine the relative position of the motor vehicle 1 to the pole 10 and to estimate or determine whether a head-on collision between the motor vehicle 1 and the pole obstacle 10 is highly likely or unavoidable.

Wenn die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 102, insbesondere auch unter weiterer Berücksichtigung der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 und des aktuellen Lenkwinkels, erkennt, dass eine Frontalkollision des Kraftfahrzeugs 1 mit dem Pfahl 10 hochwahrscheinlich beziehungsweise unvermeidlich ist, initiiert die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 102 einen elektrischen Lenkeingriff in die Lenkeinrichtung der Vorderräder 7a, 7b, der darauf abzielt, die verbleibende Trajektorie des Kraftfahrzeugs 1 vor der Frontalkollision derart zu verändern, dass das Pfahlhindernis 10 beim Anprall des Kraftfahrzeugs 1 auf eine energieabsorbierende Struktur des Kraftfahrzeugs 1, wie zum Beispiel auf einen der beiden vorderen Längsträger 5a, 5b der Tragstruktur, trifft. Vorzugsweise erfolgt in Vorbereitung auf den elektrischen Lenkeingriff auch eine Reibwertschätzung der Fahrbahn, die ebenfalls von der Auswerte- und Steuerungseinrichtung 102 durch Auswertung geeigneter Sensordaten, insbesondere Sensordaten einer Fahrdynamikregelung, vorgenommen wird.If the evaluation and control device 102 detects, in particular also taking into account the current speed of the motor vehicle 1 and the current steering angle, that a frontal collision of the motor vehicle 1 with the pole 10 is highly probable or unavoidable, the evaluation and control device 102 initiates an electrical steering intervention in the steering device of the front wheels 7a, 7b, which aims to change the remaining trajectory of the motor vehicle 1 before the frontal collision in such a way that the pole obstacle 10 strikes an energy-absorbing structure of the motor vehicle 1, such as one of the two front longitudinal members 5a, 5b of the supporting structure, upon impact of the motor vehicle 1. Preferably, in preparation for the electrical steering intervention, an estimate of the friction coefficient of the road surface is also carried out, which is also carried out by the evaluation and control device 102 by evaluating suitable sensor data, in particular sensor data from a vehicle dynamics control system.

Es besteht in einer Ausführungsform die Möglichkeit, dass die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 102 Messdaten eines Sitzbelegungssensormittels eines Beifahrersitzes empfängt und auswertet. Ergibt die Sitzbelegungserkennung hierbei, dass der Beifahrersitz nicht belegt ist, erfolgt der elektrische Lenkeingriff vorzugsweise in der Weise, dass die vom Fahrer abgewandte Seite für die Kollision mit dem Pfahlhindernis 10 gewählt wird. Diese Situation ist in 2 zu erkennen. Der Energieeintrag des Pfahlhindernissees 10 erfolgt - in Vorwärtsfahrtrichtung des (linksgelenkten) Kraftfahrzeugs 1 gesehen - in den rechten vorderen Längsträger 5b, indem ein nach links wirkender elektrischer Lenkimpuls auf die beiden Vorderräder 7a, 7b erzeugt wird.In one embodiment, it is possible for the evaluation and control device 102 to receive and evaluate measurement data from a seat occupancy sensor of a passenger seat. If the seat occupancy detection indicates that the passenger seat is not occupied, the electrical steering intervention preferably takes place in such a way that the side facing away from the driver is selected for the collision with the pole obstacle 10. This Situation is in 2 The energy input of the pole obstacle 10 occurs - viewed in the forward direction of travel of the (left-hand drive) motor vehicle 1 - into the right front longitudinal member 5b by generating an electric steering impulse acting to the left on the two front wheels 7a, 7b.

Das hier vorgestellte Verfahren bietet eine Reihe von Vorteilen. So ergibt sich bei der Frontalkollision mit dem Pfahlhindernis 10 ein höherer Energieabbau durch die energieabsorbierenden Längsträger der Tragstruktur, insbesondere durch zumindest einen der beiden vorderen Längsträger 5a, 5b. Die Intrusion des Pfahlhindernisses 10 in die Front des Kraftfahrzeugs 1 wird ebenfalls verringert, so dass der Grad der Verletzungsschwere der Fahrzeuginsassen, insbesondere in Bezug auf die unteren Gliedmaßen, verringert werden kann. Wenn es sich bei dem Kraftfahrzeug 1 um ein batterieelektrisches oder hybridelektrisches Fahrzeug handelt, ergibt sich zudem eine Erhöhung des Hochvolt-Schutzes, da Hochvolt-Komponenten 9a, 9b, 9c, 9d im Vorderwagen des Kraftfahrzeugs 1 in vorteilhafter Weise nicht direkt vom Pfahlhindernis 10 getroffen werden.The method presented here offers a number of advantages. In a head-on collision with the pole obstacle 10, greater energy dissipation is achieved through the energy-absorbing longitudinal members of the support structure, in particular through at least one of the two front longitudinal members 5a, 5b. The intrusion of the pole obstacle 10 into the front of the motor vehicle 1 is also reduced, so that the severity of injuries to the vehicle occupants, particularly with regard to the lower limbs, can be reduced. If the motor vehicle 1 is a battery-electric or hybrid-electric vehicle, this also results in increased high-voltage protection, since high-voltage components 9a, 9b, 9c, 9d in the front of the motor vehicle 1 are advantageously not directly impacted by the pole obstacle 10.

Es besteht in einer hier nicht explizit dargestellten Ausführungsform die Möglichkeit, dass das Kraftfahrzeug 1 auch über eine Hinterachslenkung verfügt, die im Falle einer drohenden Kollision mit dem Pfahlhindernis 10 zusätzliche elektrische Lenkeingriffe, die von der Auswerte- und Steuerungseinrichtung 102 initiiert werden und auf die beiden Hinterräder 8a, 8b an der Hinterachse wirken, ermöglicht.In an embodiment not explicitly shown here, it is possible for the motor vehicle 1 to also have a rear-axle steering system which, in the event of an impending collision with the pole obstacle 10, enables additional electrical steering interventions which are initiated by the evaluation and control device 102 and act on the two rear wheels 8a, 8b on the rear axle.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10 2016 216 738 A1 [0004]DE 10 2016 216 738 A1 [0004]
  • DE 10 2014 204 168 A1 [0005]DE 10 2014 204 168 A1 [0005]

Claims (9)

Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs (1), wobei - mittels einer Anzahl n ≥ 1 von Umgebungssensormitteln (100, 101) des Kraftfahrzeugs (1) Umgebungsinformationen in einem Vorfeld des Kraftfahrzeugs (1) kontinuierlich erfasst werden, - die von den Umgebungssensormitteln (100, 101) erfassten Umgebungsinformationen mittels einer Auswerte- und Steuerungseinrichtung (102) ausgewertet werden und überprüft wird, ob sich im Vorfeld des Kraftfahrzeugs (1) ein Pfahlhindernis (10) befindet, und - von der Auswerte- und Steuerungseinrichtung (102) ein elektrischer Lenkimpuls initiiert wird, wenn die Auswerte- und Steuerungseinrichtung (102) anhand der Umgebungsinformationen erkennt, dass eine Frontalkollision des Kraftfahrzeugs (1) mit dem Pfahlhindernis (10) unvermeidlich oder zumindest hochwahrscheinlich ist, wobei der elektrische Lenkimpuls zumindest auf die Vorderräder (7a, 7b) an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs (1) wirkt und wobei die Stärke des elektrischen Lenkimpulses so gewählt wird, dass eine Trajektorie des Kraftfahrzeugs (1) derart verändert wird, dass das Pfahlhindernis (10) bei der Frontalkollision auf eine energieabsorbierende Struktur des Kraftfahrzeugs (1) trifft.Method for controlling a motor vehicle (1), wherein - environmental information in a front area of the motor vehicle (1) is continuously recorded by means of a number n ≥ 1 of environmental sensor means (100, 101) of the motor vehicle (1), - the environmental information recorded by the environmental sensor means (100, 101) is evaluated by means of an evaluation and control device (102), and it is checked whether a pole obstacle (10) is located in front of the motor vehicle (1), and - an electrical steering pulse is initiated by the evaluation and control device (102) if the evaluation and control device (102) recognizes from the environmental information that a frontal collision of the motor vehicle (1) with the pole obstacle (10) is unavoidable or at least highly probable, wherein the electrical steering pulse acts at least on the front wheels (7a, 7b) on the front axle of the motor vehicle (1), and wherein the strength of the electrical steering pulse is selected that a trajectory of the motor vehicle (1) is changed such that the pole obstacle (10) strikes an energy-absorbing structure of the motor vehicle (1) in the case of a frontal collision. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerte- und Steuerungseinrichtung (102) die Größe eines Pfahldurchmessers des Pfahlhindernisses (10) bestimmt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the size of a pile diameter of the pile obstacle (10) is determined by means of the evaluation and control device (102). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Erkennung, ob eine Frontalkollision des Kraftfahrzeugs (1) mit dem Pfahlhindernis (10) unvermeidlich oder zumindest hochwahrscheinlich ist, mittels der Auswerte- und Steuerungseinrichtung (102) aus den von den Umgebungssensormitteln (100, 101) erfassten Umgebungsinformationen eine Relativposition des Kraftfahrzeugs (1) zum Pfahlhindernis (10) bestimmt wird.Method according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that , in order to detect whether a frontal collision of the motor vehicle (1) with the pole obstacle (10) is unavoidable or at least highly probable, a relative position of the motor vehicle (1) to the pole obstacle (10) is determined by means of the evaluation and control device (102) from the environmental information detected by the environmental sensor means (100, 101). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuerungseinrichtung (102) für die Erkennung, ob eine Frontalkollision des Kraftfahrzeugs (1) mit dem Pfahlhindernis (10) hochwahrscheinlich oder unvermeidlich ist, Informationen über die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1) und den aktuellen Lenkwinkel der Vorderräder (7a, 7b) verwendet.Procedure according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the evaluation and control device (102) uses information about the current speed of the motor vehicle (1) and the current steering angle of the front wheels (7a, 7b) to detect whether a frontal collision of the motor vehicle (1) with the pole obstacle (10) is highly probable or unavoidable. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem elektrischen Lenkeingriff eine Reibwertschätzung der Fahrbahn erfolgt, die von der Auswerte- und Steuerungseinrichtung (102) vorgenommen wird.Procedure according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that before the electrical steering intervention, an estimate of the friction value of the road surface is carried out by the evaluation and control device (102). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuerungseinrichtung (102) Messdaten eines Sitzbelegungssensormittels eines Beifahrersitzes des Kraftfahrzeugs (1) empfängt und auswertet, wobei der elektrische Lenkeingriff in der Weise erfolgt, dass die vom Fahrer abgewandte Seite des Kraftfahrzeugs (1) für die Kollision mit dem Pfahlhindernis (10) gewählt wird, wenn der Beifahrersitz nicht belegt ist.Method according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the evaluation and control device (102) receives and evaluates measurement data from a seat occupancy sensor means of a passenger seat of the motor vehicle (1), wherein the electrical steering intervention takes place in such a way that the side of the motor vehicle (1) facing away from the driver is selected for the collision with the pole obstacle (10) if the passenger seat is not occupied. Fahrzeugassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs (1), umfassend - eine Anzahl n ≥ 1 von Umgebungssensormitteln (100, 101), die dazu ausgebildet sind, Umgebungsinformationen in einem Vorfeld des Kraftfahrzeugs (1) kontinuierlich zu erfassen, sowie - eine Auswerte- und Steuerungseinrichtung (102), die dazu ausgebildet ist, die Umgebungsinformationen der Umgebungssensormittel (100, 101) auszuwerten und zu überprüfen, ob sich im Vorfeld des Kraftfahrzeugs (1) ein Pfahlhindernis (10) befindet, wobei die Auswerte- und Steuerungseinrichtung (102) dazu ausgebildet ist, wenn eine Frontalkollision des Kraftfahrzeugs (1) mit dem Pfahlhindernis (10) unvermeidlich oder zumindest hochwahrscheinlich ist, einen elektrischen, auf die Vorderräder (7a, 7b) des Kraftfahrzeugs (1) wirkenden Lenkimpuls zu initiieren, dessen Stärke so gewählt ist, dass eine Trajektorie des Kraftfahrzeugs (1) derart veränderbar ist, dass das Pfahlhindernis (10) bei der Frontalkollision auf eine energieabsorbierende Struktur des Kraftfahrzeugs (1) trifft.A vehicle assistance system of a motor vehicle (1), comprising - a number n ≥ 1 of environmental sensor means (100, 101) which are designed to continuously detect environmental information in a region in front of the motor vehicle (1), and - an evaluation and control device (102) which is designed to evaluate the environmental information of the environmental sensor means (100, 101) and to check whether a pole obstacle (10) is located in the region in front of the motor vehicle (1), wherein the evaluation and control device (102) is designed, if a frontal collision of the motor vehicle (1) with the pole obstacle (10) is unavoidable or at least highly probable, to initiate an electrical steering impulse acting on the front wheels (7a, 7b) of the motor vehicle (1), the strength of which is selected such that a trajectory of the motor vehicle (1) can be changed such that the pole obstacle (10) the frontal collision hits an energy-absorbing structure of the motor vehicle (1). Fahrzeugassistenzsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Umgebungssensormittel (100, 101) als Kameraeinrichtung ausgeführt ist.Vehicle assistance system according to Claim 7 , characterized in that at least one of the environmental sensor means (100, 101) is designed as a camera device. Fahrzeugassistenzsystem nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Umgebungssensormittel (100, 101) nicht-kamerabasiert ist und insbesondere als Radarsensormittel oder als Lidarsensensormittel ausgeführt ist.Vehicle assistance system according to one of the Claims 7 or 8 , characterized in that at least one of the environmental sensor means (100, 101) is non-camera-based and is designed in particular as a radar sensor means or as a lidarsen sensor means.
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