-
Stand der Technik
-
In der gattungsbildenden
DE 101 49 206 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kartographieren einer Straße sowie ein Unfallverhütungssystem beschrieben, welches zum Kartographieren einer Straße während der Fahrt eines Fahrzeugs verwendet werden kann. Das Fahrzeug hat zwei Datenerfassungsmodule, die jeweils über einen GPS-Empfänger, eine Antenne und eine Linearkamera verfügen. Eine Prozessoreinheit bildet eine kartographische Datenbank der Straße, indem sie die Fahrzeugposition in Korrelation zu den Informationen über die Straße setzt. Optional stehen Abtast-Laserradars zur Verfügung, die senkrecht zum Boden Wellen emittieren und empfangen, woraus Informationen zu ihrem Abstand zum Boden abzuleiten sind, die bei der Bildung der Datenbank verwendet werden können.
-
Die
DE 101 10 493 A1 legt eine Diebstahlwarnanlage für Kraftfahrzeuge offen, die nehrere Beschleunigungssensoren, die im Kraftfahrzeug vielfach bereits vorhanden sind, für ein Alarmsystem einsetzt, sodass mehrere Beschleunigungskomponenten durch das System erfassbar und verarbeitbar sind. Durch die getrennte Auswertung der Beschleunigungskomponenten, insbesondere der Mustererkennung, kann die Sensitivität und Selektivität des Alarmsystems erhöht werden.
-
Vorteile der Erfindung
-
Die erfindungsgemäße Unfallerkennungseinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat den Vorteil, dass zur Gewinnung einen Unfall anzeigender Signale auf für Zwecke der Fahrzeugnavigation bereits vorhandene Sensoren zurückgegriffen werden kann. Somit ermöglicht die Erfindung in vorteilhafter Weise eine Doppelnutzung vorhandener Sensoren und trägt damit zur Kosteneinsparung bei.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zur Auswertung der Sensorsignale eine ohnehin vorhandene Auswerteeinrichtung mit verwendet werden kann. Im Falle eines Fahrzeugnavigationssystems umfasst dieses regelmäßig eine Auswerteeinrichtung für die Signale eines Drehratensensors, um eine Positionsänderung des Fahrzeugs und daraus letztlich eine neue Fahrzeugposition zu bestimmen. Vorteilhafter Weise kann die Auswerteeinrichtung zur Ermittlung eines Unfalls des Kraftfahrzeugs als zusätzliches Softwaremodul innerhalb dieser bekannten Auswerteeinrichtung realisiert werden. Damit werden Zusatzaufwand und -kosten für eine separate Auswertehardware eingespart.
-
Erfindungsgemäß ergibt sich die Möglichkeit zur Erkennung eines Fahrzeugunfalls dadurch, dass die Auswerteeinrichtung auf einen Unfall erkennt, wenn die Signale des Drehratensensors Änderungen der absoluten Drehrate oder Änderungen der Drehrate pro Zeiteinheit anzeigen, die außerhalb im gewöhnlichen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs auftretenden Grenzwerten liegen.
-
So ergeben sich beispielsweise im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs auf ein stehendes oder entgegen kommendes Hindernis hohe Beschleunigungswerte, die Werte der Drehratenänderung bedingen, welche weit oberhalb im gewöhnlichen Betrieb des Fahrzeugs in Verbindung mit Brems- oder Beschleunigungsvorgängen erfassten Drehratenänderungen liegen. Ebenso treten bei Seitencrashs oder Überschlägen des Fahrzeugs Beschleunigungen und damit Drehratenänderungen auf, die für den gewöhnlichen Fahrbetrieb völlig atypisch sind.
-
Eine Erhöhung der Sicherheit bei der Erkennung eines Fahrzeugunfalls ergibt sich dadurch, dass die Auswerteeinrichtung ausgebildet ist, auf einen Unfall zu erkennen, wenn die Signale des Drehratensensors Änderungen der absoluten Drehrate oder Änderungen der Drehrate pro Zeiteinheit anzeigen, die außerhalb im gewöhnlichen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs auftretenden Grenzwerten liegen und wenn zusätzlich darauf für eine vorgegebene Zeitspanne keine Drehratenänderungen mehr festgestellt werden.
-
Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass nach einem Unfall das Fahrzeug gewöhnlich zum Stehen kommt und danach für eine gewisse Zeit nicht mehr bewegt wird, demzufolge keine weiteren Drehratenänderungen mehr auftreten.
-
Die erfindungsgemäße Unfallerkennungseinrichtung kann in vorteilhafter Weise in einer automatischen Notrufeinrichtung für ein Kraftfahrzeug verwandt werden. Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn die zur Unfallerkennung erforderliche Sensorik und Auswertung sowie eine Schnittstelle zum Absetzen eines Notrufs in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sind. Die erfindungsgemäße Verwendung der erfindungsgemäßen Unfallerkennungseinrichtung ist somit beispielsweise besonders günstig in ein Fahrzeugnavigationsgerät, insbesondere ein solches mit Mobilfunkschnittstelle, wie diese für sogenannte offboard-Routenberechnung benötigt wird, integrierbar.
-
Die erfindungsgemäße Unfallerkennungseinrichtung kann ferner in vorteilhafter Weise zur Ansteuerung einer Notfallschutzausstattung des Kraftfahrzeugs verwendet werden. So können bei Erkennung eines Unfalls mittels der erfindungsgemäßen Unfallerkennungseinrichtung beispielsweise Airbags oder ein ausklappbarer Überrollbügel o.ä. aktiviert werden.
-
Figurenliste
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.
-
Es zeigen
- 1 ein Blockschaltbild des erfindungswesentlichen Teils einer erfindungsgemäßen Unfallerkennungseinrichtung.
-
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
-
In 1 ist ein Blockschaltbild des erfindungswesentlichen Teils eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Unfallerkennungseinrichtung 1 dargestellt.
-
Die Unfallerkennungseinrichtung umfasst wenigstens einen Drehratensensor 11 zur Erfassung einer Drehratenänderung. Dieser ist erfindungsgemäß Bestandteil eines an sich bekannten Fahrzeugnavigationssystems 10 und ist regelmäßig derart ausgebildet, dass er zumindest Änderungen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, die sich durch Kurvenfahrt ergeben, detektieren kann.
-
Eine Steuerung 14 des Fahrzeugnavigationssystems 10 umfasst eine Auswertevorrichtung 15, die im folgenden als weitere Auswertevorrichtung 15 bezeichnet wird, die vorzugsweise als erstes Softwaremodul innerhalb einer Steuerungssoftware der Steuerung 14 des Navigationssystems 10 ausgeführt ist. Der weiteren Auswertevorrichtung 15 sind die Signale des Drehratensensors 11 zugeführt, ebenso sind der weiteren Auswertevorrichtung 15 auch die Signale eines GPS-(Global Positioning System)-Satellitenempfängers 13 zugeführt. Die weitere Auswertevorrichtung 15 der Steuerung 14 ist dazu ausgebildet, aus den Signalen des Drehratensensors 11 und des GPS-Empfängers 13 zu Zwecken der Fahrzeugnavigation eine Bewegung und/oder eine aktuelle Position des Fahrzeugs festzustellen.
-
Ein einziger Drehratensensor 11 ermöglicht die Erfassung von Drehratenänderungen in zwei Dimensionen des Raumes, also hier infolge einer Fahrtrichtungsänderung infolge Kurvenfahrt und beispielsweise Nickbewegungen des Fahrzeugs. Um auch Drehratenänderungen in der dritten Raumdimension detektieren bzw. messen zu können, hier also Rollbewegungen des Fahrzeugs um dessen Längsachse, ist ein zweiter Drehratensensor 12 erforderlich, dessen Signale ebenfalls der Steuerung 14 zugeführt sind. Die Signale des zweiten Drehratensensors 12 ermöglichen bei geeigneter Auslegung der weiteren Auswerteeinrichtung 15 des Fahrzeugnavigationssystems eine verbesserte Ortungsgenauigkeit.
-
Erfindungsgemäß sind die Signale mindestens des ersten Drehratensensors 11, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch die des zweiten Drehratensensors 12, einer Auswerteeinrichtung 21 zugeführt. Die Auswerteeinrichtung 21 kann wiederum vorteilhaft als zusätzliche Softwareroutine innerhalb der Steuerungssoftware 14 der Steuerung 14 des Navigationssystems 10 ausgeführt ist.
-
Die Auswerteeinrichtung 21 ist derart ausgebildet, dass sie die im gewöhnlichen Fahrbetrieb des Fahrzeugs auftretenden Drehratenänderungen aufzeichnet und daraus Grenzwerte für Drehratenänderungen um die verschiedenen Drehachsen, also für Fahrtrichtungsänderungen sowie Nick- und Rollbewegungen des Fahrzeugs, bildet, die im gewöhnlichen Fahrbetrieb des Fahrzeugs nicht überschritten werden. Ferner ermittelt die Auswerteeinrichtung vorteilhaft auch Grenzwerte für Drehratenänderungen pro Zeiteinheit für jede Drehachse. Schließlich kann die Auswerteeinrichtung vorteilhaft derart ausgebildet sein, für den gewöhnlichen Fahrbetrieb typische Muster der Drehraten, Drehratenänderungen und/oder Drehratenänderungen pro Zeiteinheit zu ermitteln.
-
Die Auswerteeinrichtung 21 ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, die Signale des mindestens einen Drehratensensors 11, gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwei Drehratensensoren 11 und 12, darauf hin zu überwachen, ob diese die ermittelten Grenzwerte der Drehratenänderungen und/oder Drehratenänderung pro Zeiteinheit für mindestens eine Drehachse überschreiten. Vorteilhaft kann die Auswerteeinrichtung 21 ferner dazu ausgebildet sein, festzustellen, ob die Drehrate, die Drehratenänderung und/oder die Drehratenänderung pro Zeiteinheit um mindestens eine der überwachten Drehachsen außerhalb der für die betroffenen Drehachse typischen Muster liegt.
-
Stellt die Auswerteeinrichtung 21 aufgrund der ihr zugeführten Drehratensignale der Drehratensensoren 11 bzw. 11 und 12 eine Drehratenänderung oder Drehratenänderung pro Zeiteinheit um mindestens eine Drehachse fest, die über dem entsprechenden Grenzwert für die betroffene Drehachse liegt, erkennt die Auswerteeinrichtung 21 auf einen Unfall des Fahrzeugs. Darüber hinaus kann vorteilhaft auf einen Unfall des Fahrzeugs erkannt werden, wenn die Signale der Drehratensensoren deutlich außerhalb der im üblichen Betrieb auftretenden Muster liegen.
-
Beispielsweise treten im gewöhnlichen Fahrbetrieb Drehratenänderungen um die Längsachse des Fahrzeugs, also Rollbewegungen des Fahrzeugs nur in begrenztem Umfang auf. So sind beispielsweise Rollbewegungen des Fahrzeugs um 360 Grad und die daraus resultierenden Drehraten oder Drehratenänderungen für den gewöhnlichen Fahrbetrieb völlig untypisch und lassen auf einen Überschlag des Fahrzeugs schließen. Gleiches gilt für Nickbewegungen des Fahrzeugs und die daraus resultierenden Drehraten oder Drehratenänderungen.
-
Hingegen sind Fahrtrichtungsänderungen des Fahrzeugs um 360 Grad oder mehr beispielsweise im Zusammenhang mit wendelförmigen Zufahrten zu Parkhäusern nicht unüblich. Hingegen lassen Fahrtrichtungsänderungen pro Zeiteinheit, die über bestimmten Grenzwerten liegen, auf ein Schleudern des Fahrzeugs schließen.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung 21 derart ausgebildet, auf einen Unfall zu erkennen, wenn die Signale des oder der Drehratensensors/en Änderungen der absoluten Drehrate und/oder Änderungen der Drehrate pro Zeiteinheit anzeigen und/oder Abweichungen von einem üblichen Muster aufweisen, die außerhalb im gewöhnlichen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs auftretenden Grenzwerten liegen und wenn zusätzlich darauf für eine vorgegebene Zeitspanne keine Drehratenänderungen mehr festgestellt werden. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass nach einem Unfall das Fahrzeug gewöhnlich zum Stehen kommt und danach für eine gewisse Zeit nicht mehr bewegt wird, demzufolge keine weiteren Drehratenänderungen mehr auftreten.
-
Statt der oder ergänzend zur Auswertung von Drehratenänderungen kann die Auswerteeinrichtung 21 auch eine Auswertung von aus den Signalen der Drehratensensoren 11 und 12 abgeleiteten Beschleunigungswerte zur Bildung der Grenzwerte und zum Vergleich der aktuellen Werte mit den Grenzwerten durchführen.
-
Erkennt die Auswerteeinrichtung 21 aufgrund der ihr zugeführten Signale des mindestens einen Drehratensensors auf einen Unfall, erzeugt sie ein einen Unfall anzeigendes Signal.
-
Dieses einen Unfall anzeigende Signal kann in an sich bekannter Weise innerhalb einer an sich bekannten automatischen Notrufeinrichtung zur Aussendung eines Notrufs an eine Zentrale verwendet werden. Dazu weist die Steuerung 14 Anordnung 1 gemäß 1 ein drittes Softwaremodul 22 auf, das auf das Unfallsignal der Auswerteeinrichtung 21 einen Notruf über eine Funkschnittstelle 24, beispielsweise eine angeschlossene oder integrierte Mobilfunkkomponente 24 initiiert. Dazu führt das dritte Softwaremodul der Mobilfunkkomponente 24 eine gespeicherte Notruftelefonnummer sowie die von der weiteren Auswerteeinrichtung 15 des Navigationssystems 10 ermittelten Positionsdaten 23 zu, die dann zur Benachrichtigung eines Hilfsdienstes an diesen übermittelt werden.
-
Eine solche Mobilfunkschnittstelle 24 ist bei heutigen Navigationssystemen, die eine zumindest teilweise sogenannte Offboard-Routenberechnung ermöglichen, häufig integraler Bestandteil des Fahrzeugnavigationssystems und kann somit für die Zwecke der automatischen Notrufeinrichtung vorteilhaft genutzt werden.
-
Das einen Unfall anzeigende Signal der Auswerteeinrichtung 21 kann ferner alternativ oder ergänzend in an sich bekannter Weise zur Auslösung einer Unfall- bzw. Notfallausstattung 27, 28, 29 des Kraftfahrzeugs verwandt werden. Hierzu verfügt die Steuerung 14 der Anordnung 1 über eine vierte Softwarekomponente 25, die die Ansteuerung beispielsweise der Ansteuerung 27 eines ausklappbaren Überrollbügels, der Ansteuerung 28 eines automatischen Gurtstraffers und/oder der Ansteuerung 29 eines oder mehrerer Airbags koordiniert.
-
Auch die vierte Softwarekomponente 25 kann vorteilhaft integraler Bestandteil eines Fahrzeugnavigationssystems 10 sein.
-
Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinrichtung 21 oder alternativ das dritte Softwaremodul 22, das die Auslösung des automatischen Notrufs koordiniert, eine Ausgabe an den Fahrzeugführer erzeugt mit dem Inhalt, dass ein Unfall erkannt wurde und dass nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne, beispielsweise einer Minute, ein automatischen Notruf an eine Notfallzentrale gesandt wird. Vorteilhaft kann ferner vorgesehen sein, dass dem Fahrzeugführer die Möglichkeit eingeräumt wird, die Aussendung eines solchen automatischen Notruf durch eine entsprechende Eingabe über das MMI (man machine interface) des Navigationssystems 10 zu unterbinden.
-
Ein erfindungsgemäßes integriertes Navigations- und Unfallnotrufsystem bietet sich besonders als Nachrüstsystem für ältere oder auch neuere Kraftfahrzeuge an, die noch über kein Navigationssystem verfügen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Unfallerkennungseinrichtung
- 10
- Fahrzeugnavigationssystem
- 11
- Erster Drehratensensor
- 12
- Zweiter Drehratensensor
- 13
- GPS-Empfänger
- 14
- Steuerung
- 15
- Zweite Auswerteeinrichtung, erstes Modul der Steuerung 14
- 21
- Auswerteeinrichtung, zweites Modul der Steuerung 14
- 22
- Drittes Modul der Steuerung 14
- 23
- Funkdaten
- 24
- Funkschnittstelle (insbesondere Mobiltelefon)
- 25
- Viertes Modul der Steuerung 14
- 27
- Überrollbügelsteuerung
- 28
- Gurtstraffersteuerung
- 29
- Airbagsteuerung
