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WO2005100110A1 - Verfahren zum ansteuern eines insassenschutzmittels in einem fahrzeug und insassenschutzsystem - Google Patents

Verfahren zum ansteuern eines insassenschutzmittels in einem fahrzeug und insassenschutzsystem Download PDF

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Publication number
WO2005100110A1
WO2005100110A1 PCT/EP2005/003857 EP2005003857W WO2005100110A1 WO 2005100110 A1 WO2005100110 A1 WO 2005100110A1 EP 2005003857 W EP2005003857 W EP 2005003857W WO 2005100110 A1 WO2005100110 A1 WO 2005100110A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
braking
occupant protection
vehicle
braking deceleration
determined
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2005/003857
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl-Heinz Baumann
Michael Fehring
Rainer Justen
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler 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 DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to JP2007507736A priority Critical patent/JP4669509B2/ja
Priority to US11/578,424 priority patent/US20080021617A1/en
Publication of WO2005100110A1 publication Critical patent/WO2005100110A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B60T7/22—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger initiated by contact of vehicle, e.g. bumper, with an external object, e.g. another vehicle, or by means of contactless obstacle detectors mounted on the vehicle
    • 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
    • B60R2021/01311—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 monitoring the braking system, e.g. ABS

Definitions

  • the invention relates to a method for actuating an occupant protection device in a vehicle according to the preamble of patent claim 1 and an occupant protection system for carrying out the method according to the preamble of patent claim 10.
  • controllable occupant protection devices in vehicles which have a restraining effect and / or an energy-absorbing effect to protect an occupant in the event of a collision.
  • occupant protection means are movable impact bodies, pillows and headrests, which can be changed in size, hardness, shape and position by means of a control.
  • additional controllable protection devices can be provided to avoid the severity of the accident, which reduce the consequences of an accident for a vehicle occupant by positioning the occupant, ie, he is brought into a position favorable for an accident.
  • Means for positioning the occupant are, for example, an electric seat adjustment, a headrest adjustment, seat belt tensioners and movable cushions.
  • the invention relates to a control of a protective agent as a preventive measure, ie as a preventive protective measure.
  • DE 101 21 386 C1 has disclosed a method for actuating a reversible occupant protection device in a motor vehicle with a driving state sensor system and a reversible occupant protection device.
  • the reversible occupant protection means can be triggered before the time of the collision and can thus be brought into the operative position.
  • the driving status data are monitored with regard to an emergency braking status, and when the emergency braking status is determined, the occupant protection system, which comprises the occupant protection means, is activated.
  • An oversteer state and an understeer state are additionally transmitted by a data processing device. If the state of emergency braking and / or the state of oversteering and / or the state of understeering is recognized by the data processing device, the reversible occupant protection system is activated.
  • a method for controlling the brake system of a vehicle has become known.
  • braking force is built up or reduced on the wheel brakes, an automatic braking process being triggered when at least one predetermined threshold value is exceeded by at least one signal which represents the actuation of the brake control element.
  • the at least one threshold value is changed as a function of at least one operating variable which indicates a dangerous situation, the triggering of the automatic braking process becoming more sensitive with increasing risk potential.
  • the at least one operating variable is a variable derived from the distance to an obstacle located in front of the vehicle.
  • a method for controlling an occupant protection system for a vehicle in which when an obstacle is detected in front of the vehicle, a braking deceleration is determined which is required in order to bring the vehicle to a stop before the obstacle , in which the determined necessary braking deceleration is further compared with a maximum possible braking deceleration dependent on weather conditions and in which an occupant protection device is put into operation as soon as the necessary braking deceleration has exceeded the maximum possible braking deceleration.
  • the object of the present invention is to provide a method for actuating an occupant protection means, with which the functionality of occupant protection means is expanded.
  • the invention is also based on the object Specify occupant protection system for performing the procedure.
  • a braking deceleration necessary to avoid a collision with the obstacle is determined, the braking deceleration determined determines whether a predetermined event has occurred and when the event occurs the occupant protection means controlled.
  • the necessary braking deceleration is then only determined or the determined necessary braking deceleration is only evaluated with regard to the occurrence of the predetermined event if a driver of the vehicle has initiated a braking operation by actuating a brake control element.
  • the necessary braking deceleration can be recorded by recording the distance to an object or obstacle and the absolute speed of the vehicle. This is particularly advantageous when there is a standing obstacle.
  • the change in the distance of the vehicle from the obstacle or object for example a person driving ahead, can be changed Vehicle, or the relative speed to the object can be determined therefrom. From this, the braking deceleration that is necessary to avoid a collision can be determined.
  • the braking deceleration is preferably determined such that the vehicle would come to a standstill at a safety distance of, for example, 0.5 m from the obstacle if the physical framework conditions, for example a dry roadway, permit this.
  • the advantage of the method is particularly evident when the physical conditions do not allow the vehicle to be braked in such a way that a collision is prevented. This can be the case in particular on wet, snow or icy roads. In such a case, although a sufficient braking deceleration has been determined, a collision can still occur. Furthermore, a collision can also occur during control interventions by the driver who tries to avoid an obstacle and accidentally targets another obstacle during the evasive maneuver.
  • the predefined event is preferably judged to have occurred when collision avoidance with the obstacle is no longer possible due to the necessary braking deceleration.
  • the occupant protection means is then activated when the determined necessary braking deceleration shows that a collision can no longer be prevented. For example, if another vehicle unexpectedly crosses the direction of travel, it may happen that the vehicle can no longer be stopped to prevent a collision. This can be determined on the basis of the detected distance to the obstacle and with knowledge of the maximum possible braking deceleration of the vehicle. In order to ensure that the occupants do the best they can in the event of an impending collision protect, the occupant protection means can be controlled in such a case.
  • a reversible occupant protection means is a means, the purpose of which is to reduce the load on a vehicle occupant in the event of a collision, wherein the protection means can be brought from the initial state into an active state several times, and can be returned from the active state to its original state.
  • An electrical seat adjustment device and / or an electrical adjustment device for vehicle openings and / or a reversible belt tensioner and / or an electrically adjustable impact protection device can be provided as occupant protection means.
  • An electrical seat adjustment device and electrical adjustment devices for vehicle openings such as the electrically adjustable sunroof and electrically adjustable window lifters, are at least partially present in today's vehicles and can also be used with little effort for preconditioning the vehicle occupants or the vehicle.
  • All electrically adjustable occupant protection devices have the advantage that the energy supply via the vehicle electrical system is simple, in particular electro-motor drives enable the reversibility of the occupant protection devices in a simple manner. This makes it possible to trigger the protective systems, taking into account their effect on the driver and occupants, when a dangerous situation is determined which does not lead to a collision with a high degree of certainty, but only with a certain predeterminable probability.
  • the predetermined event is judged to have occurred if the necessary braking deceleration is above a first threshold value.
  • the occupant protection device is then activated when the necessary braking deceleration is half of the predetermined first threshold.
  • This threshold value of the necessary braking deceleration is an indication of how likely a collision is. If a very high necessary braking deceleration, for example greater than 0.7 G (braking deceleration expressed as a multiple of the acceleration G) is determined accordingly, this is an indication that a collision could occur. This situation can therefore be defined as an event in which the occupant protection means is activated in order to reach an active state.
  • the braking deceleration initiated by a driver is determined and compared with the determined necessary braking deceleration and the occupant protection means is activated or activated if the difference between the braking decelerations is above a predetermined second threshold value. For example, if it is determined that the braking deceleration initiated by the driver is 0.2 G, the braking deceleration required to bring the vehicle to a standstill from an obstacle, but is 0.8 G, the difference between the braking decelerations is 0.6 G.
  • the occupant protection means is activated since a collision is to be feared if the driver does not increase the braking deceleration. Exceeding the difference can be defined as another event in which the occupant protection device is activated.
  • the braking force or the braking pressure is automatically increased for target braking if the difference between the braking decelerations exceeds the second threshold value.
  • target braking braking in a understood at a predetermined distance from the object, ie that the vehicle comes to a standstill at a distance from a stationary object or that it does not fall below a certain distance from a slower object moving in the same direction.
  • the method does not work autonomously, but only when the brake control element is actuated. As a result, the driver is not surprised and disturbed by the activation of the occupant protection means. This measure increases the safety of the vehicle. If the necessary brake deceleration is not calculated, no event dependent on it can be recognized and no preventive protective measures can be initiated.
  • the necessary braking deceleration is determined at the start of braking. It can thus be determined at the start of braking whether the braking deceleration value set by the driver is sufficient to brake the vehicle without a collision. If this is not the case, the occupant protection means can be activated as a precaution. This ensures that the occupant protection devices are activated in good time.
  • preventive protective measures can be taken if a brake assistant, ie automatic braking to reinforce the braking initiated by the driver, has not been triggered, but a critical driving condition nevertheless results due to the object approaching quickly.
  • a brake assistant is triggered, for example, when a brake control element speed exceeds a predetermined threshold value.
  • a braking force required for target braking is generated simultaneously with the activation of the occupant protection means and the wheels are braked accordingly. This measure delays the vehicle as best as possible. In the event that the distance to the obstacle is not sufficient to prevent a collision, the collision is at least weakened by increasing the brake pressure or by applying a brake pressure when the driver is not braking automatically. If, on the other hand, it is recognized that the braking deceleration initiated by the driver is not sufficient, the braking force or the braking pressure is adjusted so that target braking can be implemented if the physical framework conditions allow this. If the physical framework conditions do not allow this, the driver or the other occupants are nevertheless optimally protected since the occupant protection means is activated at the same time.
  • the occupant protection means can already be activated if the brake assistant is not yet adjusting the braking deceleration for target braking, since the driver may still have enough time to increase the braking force or the braking pressure himself in order to avoid a collision.
  • the occupant protection means is advantageously deactivated when a termination condition occurs. If a critical situation is no longer present, the occupant protection means can also be deactivated.
  • a termination condition can, for example are present if the driver continues to operate the accelerator pedal or again.
  • an abort condition can be when the brake is released or released again by the driver.
  • the occupant protection means can be deactivated again when the vehicle is stationary.
  • An environmental sensor system which includes distance sensors for determining the distance of the vehicle from an obstacle, means for determining the relative speed with respect to the obstacle being provided and the control device having a braking deceleration determination direction which, based on the distance and the relative speed, has the necessary Braking acceleration determined for collision avoidance.
  • the occupant protection means While in occupant protection systems known from the prior art, the occupant protection means are actuated when a particular vehicle condition, in particular a particular driving dynamics condition, is present or when the brake assistant is activated on the basis of the detection of a driver brake request, the occupant protection means of the occupant protection system is activated depending on an environmental sensor system. This measure enables the occupant protection means to be activated or activated at an earlier point in time. A hazard situation can be recognized on the basis of the environmental sensor system, even if the driver has not yet realized this and the occupant protection means can accordingly be activated.
  • Activation can be further improved if a driving condition sensor system is additionally provided.
  • the vehicle longitudinal speed can be speed can be determined, which can be taken into account when determining the necessary braking deceleration.
  • the single figure shows a schematic representation of an occupant protection system.
  • An occupant protection system 1 is shown in a highly schematic manner in the single figure.
  • the occupant protection system has an occupant protection means 2 which is activated when a collision is to be feared.
  • the occupant protection device is activated or controlled by a control device 3.
  • the control device 3 can be used to determine an event in which the occupant protection device 2 has to be activated.
  • An environmental sensor system 4, which includes distance sensors 5, enables distances to objects in the surroundings of a vehicle to be determined.
  • relative speeds of the vehicle in which the occupant protection system 1 is installed to a recognized object can be determined by means 6a for determining the relative speed.
  • the environmental sensor system 4 is connected to a braking deceleration determination device 6 of the control device 3.
  • the braking deceleration determining device 6 determines the braking deceleration required to brake a vehicle in such a way that it does not collide with one detected by the environmental sensor system 4 Object is coming. It can be provided that the braking deceleration is determined in a stationary object so that the vehicle comes to a stop in front of the object. If the object is a moving object, the braking deceleration can be determined in such a way that the vehicle is braked to a predetermined distance from the object.
  • a driving state sensor system 7 can be provided, which is connected, for example, to a wheel speed sensor 8.
  • the vehicle speed can be determined from the signals of the sensor 8. This can be taken into account when determining the braking deceleration or when activating the occupant protection device 2.
  • the control device 3 can also be connected to a brake system 9, which can be controlled by a brake assistance system.
  • the brake system 9 is automatically subjected to a brake pressure if it is recognized that the brake deceleration determined by the brake deceleration determination device 6 is significantly greater than the brake deceleration that is introduced by a driver via a brake control element 10.
  • the control device 3 can comprise a comparison device 11, in which the determined necessary braking deceleration is compared with the braking deceleration introduced by the driver. If there is a deviation that exceeds a predetermined threshold value, it can be provided that both the auxiliary braking means 2 and the braking system 9 are activated.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Insassenschutzsystem und ein Ver­fahren zum Ansteuern eines Insassenschutzmittels (2) in einem Fahrzeug, wobei und der Abstand zu einem Hindernis erfasst wird, eine zur Vermeidung einer Kollision notwendige Brems­verzögerung ermittelt wird, anhand der ermittelten Bremsver­zögerung bestimmt wird, ob ein vorgegebenes Ereignis einge­treten ist und bei Eintritt des Ereignisses das Insassen­schutzmittel (2) angesteuert wird, um es auszulösen oder für eine Auslösung zu aktivieren, wobei die notwendige Bremsver­zögerung nur dann ermittelt wird oder die ermittelte notwen­dige Bremsverzögerung nur dann hinsichtlich des Eintritts des vorgegebenen Ereignisses ausgewertet wird, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs ein Bremsbetätigungselement zur Initiierung ei­nes Bremsvorgangs betätigt hat.

Description

Verfahren zum Ansteuern eines Insassenschutzmittels in einem Fahrzeug und Insassenschutzsystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Insassenschutzmittels in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Insassenschutzsystem zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
Neben den gängigen Rückhaltemitteln wie Airbag und Sicherheitsgurt mit Gurtstraffer gibt es eine Reihe weiterer ansteuerbarer Insassenschutzmittel in Fahrzeugen, welche eine Rückhaltewirkung und/oder eine energieabsorbierende Wirkung zum Schütze eines Insassen bei einer Kollision entfalten. Beispiele für solche Insassenschutzmittel sind verfahrbare Prallkörper, Kissen und Kopfstützen, welche mittels einer An- steuerung in Größe, Härte, Form und Lage verändert werden können. Neben diesen Insassenschutzmitteln können zur Vermeidung der Unfallschwere weitere ansteuerbare Schutzmittel vorgesehen werden, welche die Unfallfolgen für einen Fahrzeuginsassen vermindern, indem der Insasse positioniert wird, d.h. er wird in eine für einen Unfall günstige Stellung gebracht. Mittel zum Positionieren des Insassen sind beispielsweise eine elektrische Sitzverstellung, eine KopfStützenverstellung, Sicherheitsgurtstraffer und verfahrbare Polster. Bei der Ansteuerung von Insassenschutzmitteln zur Verminderung der Unfallfolgen im Straßenverkehr kann unterschieden werden zwischen vorbeugenden Maßnahmen, welche vor einem Unfall ergriffen werden, und akuten Maßnahmen, welche nach einem erkannten Unfall ergriffen werden. Die Erfindung bezieht sich auf eine Ansteuerung eines Schutzmittels als vorbeugende Maßnahme, d.h. als präventive Schutzmaßnahme.
Aus der DE 101 21 386 Cl ist ein Verfahren zum Ansteuern eines reversiblen Insassenschutzmittels in einem Kraftfahrzeug mit einer Fahrzustandssensorik und einem reversiblen Insassenschutzmittel bekannt geworden. Das reversible Insassenschutzmittel kann vor dem Kollisionszeitpunkt ausgelöst und dadurch in Wirkstellung gebracht werden. Hierzu werden die Fahrzustandsdaten hinsichtlich eines Zustands Notbremsung überwacht, und bei ermitteltem Zustand Notbremsung wird das Insassenschutzsystem, welches das Insassenschutzmittel um- fasst, angesteuert. Von einer Datenverarbeitungseinrichtung wird zusätzlich ein Zustand Übersteuern und ein Zustand Untersteuern übermittelt . Wenn von der Datenverarbeitungseinrichtung der Zustand Notbremsung und/oder der Zustand Übersteuern und/oder der Zustand Untersteuern erkannt wird, wird das reversible Insassenschutzsystem angesteuert.
Aus der DE 100 47 048 AI ist ein Verfahren zur selbsttätigen Geschwindigkeitseinstellung in einem Fahrzeug bekannt geworden. Dabei werden der Abstand und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis sensorisch ermittelt und der Berechnung eines fahrerunabhängig zu erzeugenden Brems- bzw. Antriebsmoments zugrunde gelegt. Bei Unterschreitung eines Mindestabstands des Fahrzeugs wird selbsttätig abgebremst. Dabei ist vorgesehen, dass die Fahrzeugverzögerung beim selbsttätigen Abbremsen einer SollVerzögerung folgt, die sich additiv aus drei Verzögerungsanteilen zusammensetzt, die nach unterschiedlichen Vorschriften ermittelt werden.
Aus der DE 197 38 690 AI ist ein Verfahren zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs bekannt geworden. An den Radbremsen wird zusätzlich zur Fahrervorgabe Bremskraft aufgebaut oder abgebaut, wobei bei Überschreiten wenigstens eines vorgegebenen Schwellenwertes durch wenigstens ein Signal, welches die Betätigung des Bremsbedienelements repräsentiert, ein automatischer Bremsvorgang ausgelöst wird. Der wenigstens eine Schwellenwert wird abhängig von wenigstens einer Betriebsgröße, die eine Gefahrensituation anzeigt, verändert, wobei die Auslösung des automatischen Bremsvorgangs mit zunehmendem Gefahrenpotenzial empfindlicher wird. Dabei ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Betriebsgröße eine aus dem Abstand zu einem sich vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernis abgeleitete Größe ist.
Aus der DE 101 21 956 Cl ist ein Verfahren zum Ansteuern eines Insassenschutzsystems für ein Fahrzeug bekannt, bei dem bei Erkennung eines Hindernisses vor dem Fahrzeug eine Brems- Verzögerung ermittelt wird, die benötigt wird, um das Fahrzeug noch vor dem Hindernis zum Stehen zu bringen, bei dem weiterhin die ermittelte notwendige Bremsverzögerung mit einer von Witterungsbedingungen abhängigen maximal möglichen Bremsverzögerung verglichen wird und bei dem ein Insassenschutzmittel in Betrieb gesetzt wird, sobald die notwendige Bremsverzögerung die maximal mögliche Bremsverzögerung überschritten hat.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Ansteuern eines Insassenschutzmittels bereitzustellen, mit dem die Funktionalität von Insassenschutzmitteln erweitert wird. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Insassenschutzsystem zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. durch die Merkmale des Patentanspruchs 10 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art, der Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis erfasst, eine zur Vermeidung einer Kollision mit dem Hindernis notwendige Bremsverzögerung ermittelt, anhand der ermittelten Bremsverzögerung bestimmt, ob ein vorgegebenes Ereignis eingetreten ist, und bei Eintritt des Ereignisses das Insassenschutzmittel angesteuert. Die notwendige Bremsverzögerung wird dabei nur dann ermittelt oder die ermittelte notwendige Bremsverzögerung wird nur dann hinsichtlich des Eintritts des vorgegebenen Ereignisses ausgewertet, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs durch Betätigung eines Bremsbedienelements einen Bremsvorgang initiiert hat. Durch die Ansteuerung des Insassenschutzmittels wird dieses ausgelöst oder für eine Auslösung aktiviert, d.h. in einen auslösbaren Zustand gebracht, wobei es durch seine Auslösung in einen Wirkzustand gebracht wird, in dem es die Fahrzeuginsassen schützt, d.h. die Belastung der Fahrzeuginsassen im Falle einer Kollision vermindert .
Die notwendige Bremsverzögerung kann erfasst werden, indem der Abstand zu einem Objekt oder Hindernis und die absolute Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei einem stehenden Hindernis. Alternativ oder zusätzlich kann die Änderung des Abstands des Fahrzeugs zu dem Hindernis oder Objekt, z.B. einem vorausfahrenden Fahrzeug, bzw. daraus die Relativgeschwindigkeit zu dem Objekt bestimmt werden. Daraus kann die Bremsverzögerung, die notwendig ist, um eine Kollision zu vermeiden, ermittelt werden.
Vorzugsweise wird die Bremsverzögerung so bestimmt, dass das Fahrzeug in einem Sicherheitsabstand von beispielsweise 0,5 m von dem Hindernis zum Stehen kommen würde, wenn die physikalischen Rahmenbedingungen, beispielsweise eine trockene Fahrbahn, dies erlauben. Der Vorteil des Verfahrens kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn die physikalischen Rahmenbedingungen es nicht erlauben, das Fahrzeug so zu bremsen, dass eine Kollision verhindert wird. Dies kann insbesondere bei nasser, schnee- oder eisglatter Fahrbahn der Fall sein. In einem solchen Fall kann es, obwohl eine an sich ausreichende Bremsverzögerung ermittelt wurde, dennoch zu einer Kollision kommen. Weiterhin kann es auch bei Steuereingriffen des Fahrers, der versucht einem Hindernis auszuweichen und beim Ausweichmanöver versehentlich ein anderes Hindernis anvisiert, zu einer Kollision kommen.
Vorzugsweise wird das vorgegebene Ereignis dann als eingetreten beurteilt, wenn eine Kollisionsvermeidung mit dem Hindernis aufgrund der notwendigen Bremsverzögerung nicht mehr möglich ist. Somit wird das Insassenschutzmittel dann angesteuert, wenn die ermittelte notwendige Bremsverzögerung ergibt, dass eine Kollision nicht mehr verhindert werden kann. Wenn beispielsweise ein anderes Fahrzeug unvorhergesehenerweise die Fahrtrichtung kreuzt, kann es vorkommen, dass das Fahrzeug nicht mehr zum Stehen gebracht werden kann, um eine Kollision zu verhindern. Dies kann anhand des erfassten Abstands zu dem Hindernis und in Kenntnis der maximal möglichen Brems- Verzögerung des Fahrzeugs bestimmt werden. Um die Insassen bei einer bevorstehenden Kollision dennoch bestmöglich zu schützen, kann in einem solchen Fall das Insassenschutzmittel angesteuert werden. Ein reversibles Insassenschutzmittel ist ein Mittel, dessen Zweck es ist, die Belastung eines Fahrzeuginsassen im Falle einer Kollision zu vermindern, wobei das Schutzmittel mehrmals vom Ausgangszustand in einen Wirkzustand gebracht, und aus dem Wirkzustand wieder in seinen Ausgangszustand zurückversetzt werden kann. Als Insassenschutzmittel können eine elektrische Sitzverstellvorrichtung und/oder eine elektrische VerStellvorrichtung von Fahrzeugöffnungen und/oder ein reversibler Gurtstraffer und/oder eine elektrisch verstellbare Prallschutzvorrichtung vorgesehen sein. Eine elektrische Sitzverstellvorrichtung und elektrische Verstellvorrichtungen von Fahrzeugöffnungen, wie beispielsweise das elektrisch verstellbare Schiebedach und e- lektrisch verstellbare Fensterheber, sind in heutigen Fahrzeugen zumindest teilweise vorhanden und können mit geringem Aufwand zusätzlich zur Vorkonditionierung der Fahrzeuginsas- sen oder des Fahrzeugs genutzt werden. Alle elektrisch verstellbaren Insassenschutzmittel haben den Vorteil, dass sich die Energieversorgung über das Bordnetz einfach gestaltet, insbesondere elektro-motorische Antriebe ermöglichen auf einfache Weise die Reversibilität der Insassenschutzmittel. Hierdurch ist es möglich, die Schutzsysteme unter Berücksichtigung ihrer Wirkung auf Fahrer und Insassen auch dann auszulösen, wenn eine Gefahrensituation ermittelt wird, welche nicht mit hoher Sicherheit, sondern lediglich mit einer gewissen vorgebbaren Wahrscheinlichkeit zu einer Kollision führt .
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das vorgegebene Ereignis dann als eingetreten beurteilt wird wenn die notwendige Bremsverzögerung oberhalb eines ersten Schwellenwerts liegt. Somit wird das Insassenschutzmittel dann angesteuert, wenn die notwendige Bremsverzögerung ober- halb des vorgegebenen ersten Schwellenwertes liegt. Dieser Schwellenwert der notwendigen Bremsverzögerung ist ein Indiz dafür, wie wahrscheinlich eine Kollision ist. Wird entsprechend eine sehr hohe notwendige Bremsverzögerung, beispielsweise größer als 0,7 G (Bremsverzögerung ausgedrückt als Vielfaches der Fallbeschleunigung G) ermittelt, ist dies ein Indiz dafür, dass eine Kollision erfolgen könnte. Diese Situation kann daher als Ereignis definiert werden, bei dem das Insassenschutzmittel angesteuert wird, um in einen Wirkzustand zu gelangen.
Bei einer Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass die von einem Fahrer initiierte Bremsverzögerung bestimmt wird und mit der ermittelten notwendigen Bremsverzögerung verglichen wird und das Insassenschutzmittel angesteuert bzw. aktiviert wird, wenn die Differenz der Bremsverzögerungen über einem vorgegebenen zweiten Schwellenwert liegt. Wird beispielsweise ermittelt, dass die vom Fahrer initiierte Bremsverzögerung bei 0,2 G liegt, die notwendige Bremsverzögerung, um das Fahrzeug in einem Abstand von einem Hindernis zum Stehen zu bringen, jedoch bei 0,8 G liegt, so liegt die Differenz der Bremsverzögerungen bei 0,6 G. Wenn ein zweiter Schwellenwert für die Differenz von beispielsweise 0,4 G vorgegeben wurde, so wird das Insassenschutzmittel angesteuert, da eine Kollision zu befürchten ist, wenn der Fahrer die Bremsverzögerung nicht erhöht. Das Überschreiten der Differenz kann als weiteres Ereignis definiert werden, bei dem das Insassenschutzmittel angesteuert wird.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Bremskraft bzw. der Bremsdruck automatisch für eine Zielbremsung erhöht wird, wenn die Differenz der Bremsverzögerungen den zweiten Schwellenwert überschreitet. Unter einer Zielbremsung wird dabei eine Bremsung in ei- nem vorgegebenen Abstand vom Objekt verstanden, d.h. dass das Fahrzeug in einem Abstand von einem ruhenden Objekt zum Stehen kommt oder ein gewisser Abstand zu einem sich in gleicher Richtung bewegenden langsameren Objekt nicht unterschritten wird.
Wenn die notwendige Bremsverzögerung nur bestimmt wird, wenn der Fahrer ein Bremsbedienelement betätigt, arbeitet das Verfahren nicht autonom, sondern erst bei einer Bremsbedienele- mentbetätigung . Dadurch wird der Fahrer nicht durch die Ansteuerung des Insassenschutzmittels überrascht und gestört. Durch diese Maßnahme wird die Sicherheit des Fahrzeugs erhöht . Wenn die notwendige Bremsverzδgerung nicht berechnet wird, kann auch kein davon abhängiges Ereignis erkannt werden und können keine präventive Schutzmaßnahmen eingeleitet werden.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die notwendige Bremsverzögerung bei Bremsbeginn ermittelt wird. Somit kann bereits bei Bremsbeginn bestimmt werden, ob der vom Fahrer eingestellte Bremsverzögerungswert ausreicht, das Fahrzeug ohne Kollision zu bremsen. Ist dies nicht der Fall, kann das oder können die Insassenschutzmittel vorsorglich bereits aktiviert werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Insassenschutzmittel rechtzeitig angesteuert werden. Insbesondere können präventive Schutzmaßnahmen ergriffen werden, wenn ein Bremsassistent, d.h. eine selbsttätige Bremsung zur Verstärkung der vom Fahrer initiierten Bremsung, nicht ausgelöst wurde, sich aber dennoch ein kritischer Fahrzustand auf Grund schneller Objektannäherung ergibt. Ein Bremsassistent wird beispielsweise ausgelöst, wenn eine Bremsbedienelementgeschwindigkeit einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Dies bedeutet, dass die Funktion des Bremsassistenten und die Ansteuerung von Insassenschutzmitteln entkoppelt werden kann. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass gleichzeitig mit dem Ansteuern des Insassenschutzmittels eine für eine Zielbremsung notwendige Bremskraft erzeugt wird und die Räder entsprechend gebremst werden. Durch diese Maßnahme wird das Fahrzeug bestmöglich verzögert. Für den Fall, dass der Abstand zum Hindernis nicht ausreichend ist, um eine Kollision zu verhindern, wird durch Erhöhen des Bremsdrucks bzw. durch Anlegen eines Bremsdrucks, wenn der Fahrer nicht selbsttätig bremst, die Kollision zumindest abgeschwächt. Wird dagegen erkannt, dass die vom Fahrer initiierte Bremsverzögerung nicht ausreichend ist, wird die Bremskraft bzw. der Bremsdruck so nachgestellt, dass eine Zielbremsung realisiert werden kann, falls die physikalischen Rahmenbedingungen dies erlauben. Erlauben die physikalischen Rahmenbedingungen dies nicht, so werden der Fahrer bzw. die anderen Insassen dennoch optimal geschützt, da gleichzeitig das Insassenschutzmittel angesteuert wird.
Bei einer alternativen Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass für das Ansteuern des Insassenschutzmittels und das Aufbringen der für eine Zielbremsung notwendigen Bremskraft unterschiedliche Schwellenwerte vorgegeben werden. So kann beispielsweise das Insassenschutzmittel bereits angesteuert werden, wenn der Bremsassistent die Bremsverzögerung für eine Zielbremsung noch nicht nachstellt, da dem Fahrer eventuell noch genügend Zeit verbleibt, selbst die Bremskraft bzw. den Bremsdruck zu erhöhen, um eine Kollision zu vermeiden.
Vorteilhafterweise wird das Insassenschutzmittel bei Eintritt einer Abbruchbedingung deaktiviert. Liegt eine kritische Situation nicht mehr vor, so kann auch das Insassenschutzmittel deaktiviert werden. Eine Abbruchbedingung kann beispielsweise vorliegen, wenn der Fahrer weiterhin oder wieder das Fahrpedal betätigt. Weiterhin kann eine Abbruchbedingung sein, wenn vom Fahrer die Bremse wieder freigegeben bzw. gelöst wird. Außerdem kann das Insassenschutzmittel wieder deaktiviert werden, wenn das Fahrzeug steht.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Insassenschutzsystem mit einem Insassenschutzmittel, das von einer Steuereinrichtung angesteuert ist, insbesondere zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens. Dabei ist eine Umgebungssensorik vorgesehen, die Abstandssensoren zum Ermitteln des Abstands des Fahrzeugs von einem Hindernis umfasst, wobei Mittel zum Ermitteln der relativen Geschwindigkeit bezüglich des Hindernisses vorgesehen sind und die Steuereinrichtung eine Brems- verzögerungsermittlungsrichtung aufweist, die aus dem Abstand und der relativen Geschwindigkeit die notwendige Bremsbeschleunigung für eine Kollisionsvermeidung ermittelt. Während bei aus dem Stand der Technik bekannten Insassenschutzsystemen die Insassenschutzmittel angesteuert werden, wenn ein besonderer Fahrzeugzustand, insbesondere ein besonderer fahrdynamischer Zustand, vorliegt oder wenn der Bremsassistent auf Grund des Erkennens eines Fahrerbremswunsches aktiviert wird, wird das Insassenschutzmittel des Insassenschutzsystems abhängig von einer Umgebungssensorik angesteuert . Durch diese Maßnahme kann das Insassenschutzmittel zu einem früheren Zeitpunkt angesteuert bzw. aktiviert werden. Auf Grund der Umgebungssensorik kann eine Gefahrensituation erkannt werden, auch wenn dies der Fahrer selbst noch nicht realisiert hat und kann demgemäß das Insassenschutzmittel aktiviert werden.
Die Aktivierung kann noch verbessert werden, wenn zusätzlich eine Fahrzustandssensorik vorgesehen ist. Insbesondere kann über die Fahrzustandssensorik die Fahrzeuglängsgeschwindig- keit ermittelt werden, die bei der Ermittlung der notwendigen Bremsverzögerung berücksichtigt werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figur der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Insassenschutzsystems .
In der einzigen Figur ist stark schematisiert ein Insassenschutzsystem 1 dargestellt. Das Insassenschutzsystem weist ein Insassenschutzmittel 2 auf, das aktiviert wird, wenn eine Kollision zu befürchten ist. Aktiviert bzw. angesteuert wird das Insassenschutzmittel durch eine Steuereinrichtung 3. Durch die Steuereinrichtung 3 kann ein Ereignis ermittelt werden, bei dem das Insassenschutzmittel 2 aktiviert werden muss. Durch eine Umgebungssensorik 4, die Abstandssensoren 5 umfasst, können Abstände zu Objekten in der Umgebung eines Fahrzeugs ermittelt werden.
Weiterhin können Relativgeschwindigkeiten des Fahrzeugs, in dem das Insassenschutzsystem 1 eingebaut ist, zu einem erkannten Objekt durch Mittel 6a zum Ermitteln der relativen Geschwindigkeit bestimmt werden. Die Umgebungssensorik 4 steht mit einer Bremsverzögerungsermittlungseinrichtung 6 der Steuereinrichtung 3 in Verbindung. In der Bremsverzögerungs- ermittlungseinrichtung 6 wird die notwendige Bremsverzögerung ermittelt, um ein Fahrzeug so abzubremsen, dass es zu keiner Kollision mit einem durch die Umgebungssensorik 4 erfassten Objekt kommt. Dabei kann vorgesehen sein, dass bei einem stehenden Objekt die Bremsverzögerung so ermittelt wird, dass das Fahrzeug vor dem Objekt zum Stehen kommt. Handelt es sich bei dem Objekt um ein sich bewegendes Objekt, so kann die Bremsverzögerung derart bestimmt werden, dass das Fahrzeug bis auf einen vorgegebenen Abstand zum Objekt abgebremst wird.
Weiterhin kann eine Fahrzustandssensorik 7 vorgesehen sein, die beispielsweise mit einem Raddrehzahlsensor 8 verbunden ist. Aus den Signalen des Sensors 8 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt werden. Diese kann bei der Ermittlung der Bremsverzögerung bzw. bei der Ansteuerung des Insassenschutzmittels 2 berücksichtigt werden. Die Steuereinrichtung 3 kann weiterhin mit einer Bremsanlage 9 verbunden sein, die durch ein Bremsassistenzsystem angesteuert werden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Bremsanlage 9 mit einem Bremsdruck automatisch beaufschlagt wird, wenn erkannt wird, dass die durch die Bremsverzögerungsermittlungseinrich- tung 6 ermittelte Bremsverzögerung deutlich größer ist als die Bremsverzögerung, die von einem Fahrer über ein Bremsbedienelement 10 eingebracht wird.
Die Steuereinrichtung 3 kann eine Vergleichseinrichtung 11 umfassen, in der die ermittelte notwendige Bremsverzögerung mit der durch den Fahrer eingebrachten Bremsverzögerung verglichen wird. Liegt eine Abweichung vor, die einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, so kann vorgesehen sein, dass sowohl das Hilfsbremsmittel 2 als auch die Bremsanlage 9 angesteuert werden.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Ansteuern eines Insassenschutzmittels (2) in einem Fahrzeug, wobei der Abstand zu einem Hindernis erfasst wird, eine zur Vermeidung einer Kollision mit dem Hindernis notwendige Bremsverzögerung ermittelt wird, anhand der ermittelten Bremsverzögerung bestimmt wird, ob ein vorgegebenes Ereignis eingetreten ist, und bei Eintritt des vorgegebenen Ereignisses das Insassenschutzmittel (2) angesteuert wird, um es zu aktivieren oder auszulösen, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung eines Bremsbedienelements (10) durch einen Fahrer des Fahrzeugs Voraussetzung für die Ermittlung der notwendigen Bremsverzögerung oder für die Auswertung der notwendigen Bremsverzögerung hinsichtlich des Eintritts des vorgegebenen Ereignisses ist.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Ereignis dann eingetreten ist, wenn die ermittelte notwendige Bremsverzögerung ergibt, dass eine Kollision mit dem Hindernis nicht mehr verhindert werden kann .
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das das vorgegebene Ereignis dann eingetreten ist, wenn die notwendige Bremsverzögerung oberhalb eines vorgegebenen ersten Schwellenwertes liegt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Fahrer initiierte Bremsverzögerung bestimmt wird und mit der ermittelten notwendigen Bremsverzögerung verglichen wird und das vorgegebene Ereignis dann eingetreten ist, wenn die Differenz der Bremsverzögerungen ü- ber einem vorgegebenen zweiten Schwellenwert liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft automatisch für eine Zielbremsung erhöht wird, wenn die Differenz der Bremsverzögerungen den zweiten Schwellenwert überschreitet, wobei das Fahrzeug durch die Zielbremsung derart gebremst wird, dass ein vorgegebener Abstand zum Hindernis nicht unterschritten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die notwendige Bremsverzögerung bei Bremsbeginn ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit dem Ansteuern des Insassenschutzmittels (2) eine für eine Zielbremsung notwendige Bremskraft erzeugt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für das Ansteuern des Insassenschutzmittels (2) und das Aufbringen der für eine Zielbremsung notwendigen Bremskraft unterschiedliche Schwellenwerte vorgegeben werden .
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Insassenschutzmittel (2) bei Eintritt einer Abbruchbedingung deaktiviert wird.
10. Insassenschutzsystem (1) mit einem Insassenschutzmittel (2), das von einer Steuereinrichtung (3) angesteuert ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Umgebungssensorik (4) vorgesehen ist, die Abstandssensoren (5) zum Ermitteln des Abstands des Fahrzeugs von einem Hindernis umfasst, Mittel (6a) zum Ermitteln der relativen Geschwindigkeit bezüglich des Hindernisses vorgesehen sind, Mittel zur Erfassung der Betätigung eines Bremsbetäti- gungselements (10) vorgesehen sind und wobei die Steuereinrichtung (3) eine Bremsverzögerungsermittlungseinrich- tung (6) aufweist, die aus dem Abstand und der relativen Geschwindigkeit die notwendige Bremsbeschleunigung für eine Kollisionsvermeidung ermittelt, dadurch gekennzeichnet dass die Steuereinrichtung eingerichtet ist, die notwendige Bremsverzögerung nur dann zu ermittelten oder die ermittelte notwendige Bremsverzögerung nur dann der Ansteuerung der Insassenschutzmittel (2) zugrunde zu legen, wenn der Fahrer das Bremsbetäti- gungselement (10) betätigt hat.
1. Insassenschutzsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrzustandssensorik (7) vorgesehen ist.
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