WO2013186053A1

WO2013186053A1 - Verfahren und vorrichtung zur ermittlung eines auftretenden überschlags eines fahrzeugs

Info

Publication number: WO2013186053A1
Application number: PCT/EP2013/061088
Authority: WO
Inventors: Michael Knoop
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2013-12-19
Anticipated expiration: 2014-12-12
Also published as: DE102012209839A1

Description

Beschreibung

Titel

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines auftretenden Überschlags eines Fahrzeugs

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung eines auftretenden Überschlags eines Fahrzeugs, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den

Hauptansprüchen.

Systeme zur Vermessung des Freiraums um das eigene Fahrzeug mittels Ultraschallsensoren sind auf dem Markt erhältlich. Diese warnen den Fahrer bei zu starker Annäherung an ein Hindernis beim Parkieren oder Rangieren, insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten. Je nach System sind

Ultraschallsensoren auch an der Seite des Fahrzeugs verbaut. Ihre Blickrichtung ist senkrecht zur Karosserie ausgerichtet, und wenn diese nicht wankt, damit parallel zur Fahrbahnoberfläche ausgerichtet. Auf der anderen Seite sind

Verfahren zur Erkennung von Rollover-Situationen bekannt. Sie arbeiten z. B. mit einem Drehratesensor, der die Wankwinkelgeschwindigkeit misst. Durch

Integration lässt sich daraus der Wankwinkel bestimmen.

Andere Verfahren ermitteln auf der Basis der ohnehin vorhandenen ESP- Sensorik einen Wert für die Rollover-Gefahr, indem sie z. B. die

Querbeschleunigung, die Gierrate und die Fahrzeuggeschwindigkeit auswerten. Dabei erhält man aber keinen Wert für den Wankwinkel.

Die Schrift KR 2008 054 002 beschreibt ein System zur Rollover-Erkennung mittels seitlich angebrachter Ultraschallsensoren, die aber nach unten auf die Fahrbahnoberfläche„schauen". Damit kann man insbesondere den Beginn einer Rollover-Bewegung mit noch kleinen Wankwinkeln erkennen.

Offenbarung der Erfindung

Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung eines auftretenden Überschlags eines Fahrzeugs, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein

entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen

Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Ermittlung eines auftretenden Überschlags eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Einlesen eines Entfernungssignals, das eine Entfernung eines Objektes von dem Fahrzeug repräsentiert, die in eine Erfassungsrichtung erfasst wurde, die sich innerhalb eines Toleranzbereiches normal zu einer

Fahrzeugaußenseite erstreckt, wobei eine Normale auf die

Fahrzeugaußenseite sich in eine andere Richtung als die Fahrtrichtung erstreckt; und

Bestimmen des auftretenden Überschlags unter Verwendung des

Entfernungssignals. Ferner schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Ermittlung eines auftretenden Überschlags eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung die folgenden Merkmale aufweist:

eine Schnittstelle zum Einlesen eines Entfernungssignals, das eine

Entfernung eines Objektes von dem Fahrzeug repräsentiert, die in eine Erfassungsrichtung erfasst wurde, die sich innerhalb eines

Toleranzbereiches normal zu einer Fahrzeugaußenseite erstreckt und wobei eine Normale auf die Fahrzeugaußenseite sich in eine andere Richtung als die Fahrtrichtung erstreckt; und

eine Einheit zum Bestimmen des auftretenden Überschlags unter

Verwendung des Entfernungssignals. Die vorliegende Erfindung schafft somit eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in entsprechenden

Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese

Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.

Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen

Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem

Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.

Unter einem auftretenden Überschlag eines Fahrzeugs kann ein seitliches Rollen des Fahrzeugs über das Dach hinweg verstanden werden, wobei das Rollen um eine Längsachse, d. h. eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtete Längsachse erfolgt. Unter einem Entfernungssignal kann ein Signal verstanden werden, welches eine Information über Entfernung eines Objektes von dem

Fahrzeug in Bezug auf eine Position eines Sensors an dem Fahrzeug

repräsentiert. Unter einer Erfassungsrichtung kann eine Richtung verstanden werden, in der der Sensor eine Entfernung des Objekts von dem Fahrzeug erfassen kann. Eine solche Erfassungsrichtung erstreckt sich gemäß den hier vorgestellten Ansatz innerhalb eines Toleranzbereichs um eine Normale auf eine

Außenfläche des Fahrzeugs auf einer Fahrzeugseite, die in eine andere Richtung als die Fahrtrichtung, insbesondere die quer zur Fahrtrichtung, ausgerichtet ist. Unter einer quer zur Fahrtrichtung ausgerichteten Fahrzeugseite kann eine Außenseite des Fahrzeugs verstanden werden, die in eine andere Richtung als die Fahrtrichtung weist, insbesondere die senkrecht zur Fahrtrichtung

ausgerichtet ist. Insbesondere kann die Erfassungsrichtung dabei im

Ruhezustand des Fahrzeugs im Wesentlichen parallel zu einer

Fahrbahnoberfläche ausgerichtet sein, auf der das Fahrzeug steht. Dabei kann die Erfassungsrichtung des Sensors innerhalb eines Toleranzbereichs liegen, wobei dieser Toleranzbereich eine maximal zulässige Abweichung der

Erfassungsrichtung von einer Normalen auf eine Fahrzeugseite bzw. einer

Außenoberfläche des Fahrzeugs auf der betreffenden Fahrzeugseite

repräsentiert. Beispielsweise kann der Toleranzbereich ein Winkelbereich um die Normale auf die Fahrzeugseite bzw. die Außenoberfläche des Fahrzeugs auf der betreffenden Fahrzeugseite umfassen, bei dem die Erfassungsrichtung um maximal 45 Grad von der vorstehend genannten Normalen abweicht. Unter einer

Fahrzeugseite, die quer zur Fahrtrichtung ausgerichtet ist, kann beispielsweise eine Außenseite des Fahrzeugs verstanden werden, die in einem rechten Winkel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist. Insbesondere kann die

Fahrzeugseite somit eine Seite sein, in der Türen für den Einstieg

beziehungsweise Ausstieg von Personen das Fahrzeug vorgesehen sind, nicht jedoch eine Fahrzeugseite, die den Front- oder Heckbereich des Fahrzeugs bildet. Unter einem Objekt kann beispielsweise ein Untergrund oder Boden, auf dem das Fahrzeug fährt, eine Bordsteinkante oder ein ähnliches Element verstanden werden, welches auf der Fahrbahn bzw. einem Bereich des Bodens neben der Fahrbahn liegt.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass zur Bestimmung eines auftretenden Überschlags des Fahrzeugs ein Signal verwendet werden kann, welches von einem Sensor erfasst wurde, der zur Überwachung der

Fahrzeugumgebung an den beiden lateralen Fahrzeugseiten angeordnet ist und dessen Erfassungsrichtung bzw. dessen Erfassungsbereich in der Ruhelage des Fahrzeugs innerhalb des Toleranzbereichs, d. h. im Wesentlichen parallel zur Fahrbahnoberfläche ausgerichtet ist. Unter einem solchen Sensor kann beispielsweise ein Ultraschallsensor, ein Radarsensor oder ein ähnlicher Sensor verstanden werden, der ein Signal aussendet und das vom Objekt reflektierte

Signal bzw. den vom Objekt reflektierten Signalanteil des ausgesandten Signals empfängt und evtl. auch gleich auswertet. Auf diese Weise lassen sich für die Erkennung eines auftretenden Überschlags des Fahrzeugs auch Sensoren verwenden, die beispielsweise zur Bestimmung eines Abstands beim Einparken oder Rangieren des Fahrzeugs vorgesehen sind. Der vorliegende Ansatz bietet somit die Möglichkeit, in modernen Fahrzeugen bereits weitverbreitete

Abstandswarnungssysteme, insbesondere aus dem Bereich der Einpark- Assistenten auch für die Erkennung von sicherheitskritischen Fahrtzuständen zu verwenden. Auf diese Weise lässt sich durch die Verknüpfung von Sensorwerten von oftmals bereits im Fahrzeug vorhandenen Sensoren ein hoher Zusatznutzen bei einem lediglich sehr geringen zusätzlichen Aufwand für die Verknüpfung der verfügbaren Sensorwerte erreichen.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der im Schritt des Einlesens ein Entfernungssignal eingelesen wird, das eine Reflexionsinformation umfasst, die eine Laufzeit eines vom Objekt reflektierten Anteils eines von einem

Sensor ausgesandten Sensorsignals repräsentiert, insbesondere wobei der Sensor auf der Fahrzeugaußenseite angeordnet ist, wobei im Schritt des Bestimmens der auftretende Überschlag unter Verwendung der

Reflexionsinformation bestimmt wird. Unter einer Reflexionsinformation kann somit beispielsweise die Laufzeit verstanden werden, die ein Signal braucht, um vom Sensor an der Fahrzeugaußenseite zum Objekt und wieder zurück zum Sensor an der Fahrzeugaußenseite zu gelangen. Eine derartige

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass auf technisch sehr einfache und kostengünstige Weise die Entfernung zwischen dem Objekt in dem Fahrzeug, insbesondere der Außenoberfläche des Fahrzeugs auf der betreffenden Fahrzeugseite erfasst werden kann.

Günstig ist ferner eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der im Schritt des Einlesens ein Entfernungssignal eingelesen wird, das eine

Intensitätsinformation umfasst, die eine Intensität eines von dem Objekt reflektierten Anteils des Sensorsignals repräsentiert, wobei im Schritt des Bestimmens der auftretende Überschlag unter Verwendung der

Intensitätsinformation bestimmt wird. Unter einer Intensitätsinformation kann beispielsweise eine Information verstanden werden, die einen Hinweis darauf gibt, welcher Anteil von vom Sensor abgestrahlter Signalenergie nach der

Reflexion am Objekt wieder zum Sensor zurückreflektiert wird. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass die

Information zwischen der Entfernung vom Objekt zum Fahrzeug durch die Auswertung eines weiteren Parameters bzw. einer anderen physikalischen Größe verifiziert werden kann. Hierbei kann der physikalische Effekt ausgenutzt werden, dass bei einem größeren Wankwinkel die Entfernung zwischen dem seitlich angebrachten Sensor und der Fahrbahnoberfläche sinkt, und dass der Auftreffwinkel der Strahlen für eine Reflexion günstiger ist. Folglich wird bei einem größeren Wankwinkel auch ein größerer Anteil des vom Sensor abgestrahlten Signals bzw. Signalenergie wieder in Richtung zum Sensor zurückreflektiert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann im Schritt des Einlesens ein Entfernungssignal eingelesen werden, das eine

Entfernung eines Objektes von dem Fahrzeug repräsentiert, die in eine

Erfassungsrichtung erfasst wurde, die sich innerhalb eines Toleranzbereiches quer zur Fahrtrichtung erstreckt. Eine derartige Ausführungsform der

vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer sehr präzisen Abschätzung eines aufgetretenen Überrollvorgangs durch die Auswertung des Entfernungssignals.

Günstig ist ferner auch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der im Schritt des Einlesens ein Entfernungssignal eingelesen wird, das eine

Verlaufsinformation umfasst, die einen zeitlichen Verlauf des Abstandes zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt repräsentiert, wobei im Schritt des Bestimmens der auftretende Überschlag unter Verwendung der

Verlaufsinformation bestimmt wird. Unter einem zeitlichen Verlauf kann beispielsweise der zeitliche Zusammenhang zwischen dem Abstand zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug zu verschiedenen Zeitpunkten verstanden werden. Insbesondere kann im Schritt des Bestimmens der auftretende

Überschlag des Fahrzeugs dann erkannt werden, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt mit zunehmender Zeit immer kleiner wird und/oder keinen Sprung aufweist.

Auch kann gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Schritt des Bestimmens der auftretende Überschlag unter Verwendung einer Information über eine Einbauhöhe des Sensors an der Fahrzeugseite über der

Fahrbahn in einem Ruhezustand des Fahrzeugs bestimmt werden, insbesondere wobei im Schritt des Bestimmens unter Verwendung der Einbauhöhe des Sensors einerseits und dem eingelesenen Abstand andererseits ein Wankwinkel bestimmt wird, wobei ein Überschlag des Fahrzeugs dann erkannt wird, wenn der Wankwinkel einen vordefinierten Schwellwert überschritten hat. Unter einem Wankwinkel kann ein Winkel verstanden werden, um den sich das Fahrzeug in eine Längsachse dreht. Die Längsachse kann dabei beispielsweise in die Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet sein, sodass der Wankwinkel auch eine Auslenkung des Fahrzeugs bei einer Rollbewegung repräsentiert. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass durch die Information über die Einbauhöhe des Sensors in dem Fahrzeug an der

Fahrzeugseite auch ein zusätzlicher Parameter zur Verfügung steht, der bei einer entsprechenden Berücksichtigung eine sehr präzise Aussage über die aktuelle Fahrzeugneigung bei der Auswertung des Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt ermöglicht.

Beschleunigungsinformation umfasst, die eine Beschleunigung des Fahrzeugs in eine Richtung repräsentiert, die sich von einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs unterscheidet, wobei im Schritt des Bestimmens der auftretende Überschlag unter Verwendung der Beschleunigungsinformation bestimmt wird. Unter einer Beschleunigungsinformation kann beispielsweise eine Information verstanden werden, die eine Fahrzeugbeschleunigung repräsentiert, die in eine andere Richtung als die Fahrtrichtung des Fahrzeugs gerichtet ist. Beispielsweise kann die Beschleunigungsinformation eine Beschleunigung repräsentieren, die quer zur Fahrtrichtung, das heißt im Wesentlichen senkrecht zur Fahrtrichtung ausgerichtet ist. Auch kann die Beschleunigungsinformation eine Information darstellen, dass eine Beschleunigung in eine bestimmte Richtung und/oder ein Absolutwert dieser Beschleunigung in einer vorbestimmten Beziehung zu einem Schwellwert steht, beispielsweise größer als dieser Schwellwert ist. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass eine zusätzliche Absicherung der Erkennung eines auftretenden Überschlags möglich ist, nämlich dann, wenn neben der Abstandsänderung des Objekts zum Fahrzeug zusätzlich noch eine bestimmte Beschleunigungskomponente auftritt. Hierdurch lässt sich sehr zuverlässig der auftretende Überschlag des Fahrzeugs ermitteln oder erkennen. Auch kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Schritt des Einlesens ein Entfernungssignal eingelesen werden, das eine Geschwindigkeitsinformation umfasst, die eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert, wobei im Schritt des Bestimmens der auftretende Überschlag unter Verwendung der Geschwindigkeitsinformation bestimmt wird. Unter einer Geschwindigkeitsinformation kann beispielsweise eine Information verstanden werden, dass eine Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs in der vorbestimmten Beziehung zu einer weiteren Schwelle steht, beispielsweise dass die

Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs größer als die weitere Schwelle ist. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass neben der Auswertung des Abstands des Objekts zum Fahrzeug der Überschlag des Fahrzeugs gegenüber einer Situation des Einparkens zuverlässig

unterschieden werden kann. Beim Einparken ist meist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht sehr groß, sodass ein auftretender Überschlag bei solchen Einpark-Situationen meist nicht zu erwarten ist. Auf diese Weise lässt sich ebenfalls eine sehr zuverlässige bzw. zusätzlich plausibilisierte Erkennung eines auftretenden Überschlags des Fahrzeugs sicherstellen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zur Aktivierung eines Personenschutzmittels eines Fahrzeugs vorgesehen sein, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

die Schritte eines Verfahrens gemäß einer hier vorgestellten Variante des Verfahren zur Ermittlung eines auftretenden Überschlags eines Fahrzeugs, und

Ausgeben eines Ansteuersignais zur Aktivierung des Personenschutzmittels des Fahrzeugs, ansprechend auf einen bestimmten auftretenden Überschlag des Fahrzeugs.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei weitere Größen zur Erläuterung der Berechnung eines Wankwinkels dargestellt sind;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei eine Möglichkeit einer Applikation und eines Nachweises der hier vorgestellten Funktion durch ein Aufrichten einer Fahrbahnnachbildung dargestellt ist; und

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden

Erfindung als Verfahren.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren

dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche

Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild bzw. eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 100, in dem eine Vorrichtung 1 10 zur Ermittlung eines auftretenden Überschlags des Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden

Erfindung angeordnet ist. Die Vorrichtung 1 10 ist mit einem Sensor 120 verbunden, der an einer Außenseite 130 des Fahrzeugs 100 angeordnet ist. Die Fahrzeugseite 130 ist dabei an einer lateralen Seite des Fahrzeugs 100, das heißt, an einer Seite quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 angeordnet, wobei entsprechend dem in der Fig. 1 eingetragenen Koordinatensystem die Fahrtrichtung x des Fahrzeugs 100 beispielsweise in die Zeichenebene der Fig. 1 weist. Dabei kann insbesondere eine Normale auf die Fahrzeugseite 130 in eine andere Richtung als die Fahrtrichtung x weisen. Der Sensor 120 ist

beispielsweise als Ultraschallsensoren, Radarsensor oder ähnlicher Sensor ausgebildet, um innerhalb eines Toleranzbereichs 135 um eine

Erfassungsrichtung 140 ein Sensorsignal abzustrahlen und einen von einem Objekt reflektierten Anteil des ausgestrahlten Sensorsignals auszuwerten. Dabei ist der Sensor 120 in einer Höhe h über der Fahrbahn 150 angeordnet, auf der das Fahrzeug 100 fährt oder auf der das Fahrzeug 100 in der Ruhelage steht. Seitlich neben der Fahrbahn 150 kann ferner ein Objekt 160 angeordnet sein, welches beispielsweise durch eine Bordsteinkante, einen Fahrbahnabschnitt der Fahrbahn 150 oder ein anderes Objekt gebildet ist, welches sich auf dem Boden, möglichst in gleicher Höhe der Fahrbahn 150 (oder zumindest mit einer sehr geringen Höhendifferenz zur Fahrbahnoberfläche) neben dem Fahrzeug 100 befindet. Dabei sollte das Objekt 160 sich über einen längeren Abschnitt des

Fahrtwegs des Fahrzeugs 100 neben dem Fahrzeug hinweg erstrecken, wie es nachfolgend noch näher beschrieben wird.

Die Vorrichtung 1 10 weist ferner eine Schnittstelle 170 auf, über welche ein vom Sensor 120 aufgezeichnetes Entfernungssignal 175 in die Vorrichtung 1 10 eingelesen wird. Weiterhin weist die Vorrichtung 1 10 eine Einheit 180 zum Bestimmen des aufgetretenen Überschlags auf, wobei die Einheit 180 zum Bestimmen das von der Schnittstelle 170 eingelesene Entfernungssignal 175 verarbeitet. Wird nun beispielsweise auf der Basis der nachfolgend näher beschriebenen Vorgehensweise ein aktuell auftretendender Überschlag des

Fahrzeugs 100 erkannt, kann durch die Vorrichtung 1 10 ferner ein

Ansteuersignal 185 an ein Sicherheitsmittel wie beispielsweise ein

Personenrückhaltemittel 190 ausgegeben werden. Das Personenrückhaltemittel 190 kann beispielsweise als Seitenairbag, Gurtstraffer oder ähnliches

Sicherheitsmittel ausgebildet sein, um einen in der Fig. 1 aus Gründen der

Übersichtlichkeit nicht dargestellten Fahrzeuginsassen im Fahrzeug 100 beim Aufprall eines Objektes auf das Fahrzeug 100 oder einem Überschlag des Fahrzeugs 100 in einer gewünschten Position zu halten oder ihn in eine solche Position zu verbringen.

Bei dem hier vorgeschlagenen Ansatz können somit beispielsweise der oder die seitlich verbauten bzw. die zur Seite 140 blickenden (z. B. Ultraschall-) Sensoren 120 zusätzlich auch zur Rollover-Erkennung genutzt werden, wobei diese Sensoren ursprünglich für die Parkraumvermessung vorgesehen waren.

Fig. 2 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung der Vorgehensweise bei der Ermittlung eines auftretenden Überschlags des Fahrzeugs 100. Bei hinreichend hohem Wankwinkel φ trifft der seitlich ausgesendete Ultraschallimpuls 210 auf die Fahrbahn 150 bzw. einen Bereich neben der eigentlich vom Fahrzeug 100 befahrenen Fahrbahn, der hier als Objekt 160 bezeichnet wird. Auch kann eine

Bordsteinkante als Objekt 160 erkannt werden. Ein großer Anteil 220 des vom Sensor 120 ausgesandten Signals wird reflektiert und kehrt nicht zum Fahrzeug 100 zurück. Ein kleiner Anteil 230 wird jedoch beispielsweise an den

Unebenheiten 160 (die vorliegend auch als Objekt zu verstehen sind) der Fahrbahn 150 gestreut und kehrt zum Sensor 120 zurück. Über die Laufzeit At des rückgestreuten Anteils 230 (genauer die Zeit, die zwischen dem Zeitpunkt des Aussendens des Sensorsignals 210 und dem Zeitpunkt des Empfangens des reflektierten Anteils 230 des Sensorsignals 210 vergeht) kann die Distanz I zum Auftreffpunkt unter Verwendung des folgenden Zusammenhangs ermittelt werden:

/ = - · c · At ,

2 wobei die Variable c bei der Verwendung beispielsweise eines Ultraschallsensors die Schallgeschwindigkeit oder bei der Verwendung eines Radarsensors die Lichtgeschwindigkeit repräsentiert und I den Abstand zwischen dem Objekt 160 und dem Fahrzeug 100 genauer der Position des Sensors 120 an der

Fahrzeugaußenseite 130 repräsentiert.

Der Wankwinkel φ lässt sich dann unter Verwendung der nachfolgenden

Gleichung (1 ) berechnen zu:

2h

tan <p (1 )

cAt

Der Wankwinkel φ bezeichnet einerseits den Winkel zwischen der Normale auf die Fahrzeugaußenseite 130 und dem Objekt 160, das sich günstigerweise auf nahezu gleicher Höhe der Fahrbahn 150 befindet und andererseits auch einen Rollwinkel in Bezug auf die Vertikalachse z, um den das Fahrzeugs 100 ausgelenkt ist. Auf diese Art und Weise wird der Wankwinkel φ bestimmt, ohne dass ein zusätzlicher Sensor zur Erfassung des Roll- bzw. Wankwinkels benötigt wird, da ein Sensorsignal 210 eines meist im Fahrzeug 100 bereits verbauten

Sensors 120 mit zur Seite weisender Erfassungsrichtung 140 (beispielsweise eines Einpark-Assistenten) weiterverwendet werden kann.

Insbesondere bei einem hohen Wankwinkel φ im Bereich von 60 bis 90 Grad, d. h. kurz vor dem Aufschlag der Fahrzeugaußenseite 130 auf die Fahrbahn 150 bzw. das Objekt 160, ist die Sicherheit und Präzision der Erkennung des

Überschlags hoch, weil dann ein hoher Anteil 230 bzw. eine hohe Signalenergie des vom Sensor 120 ausgesandten Signals 210 (beispielsweise eines

Ultraschallimpulses) beinahe senkrecht auf die Fahrbahnoberfläche trifft, reflektiert wird und wieder vom Sensor 120 erfasst werden kann. Auf diese Weise kann durch die Auswertung nicht nur der Laufzeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt sondern auch durch die Auswertung der zurückreflektierten

Signalenergie eine Plausibilitätskontrolle des erhaltenen Ergebnisses für den bestimmen Abstand erfolgen. Es wird in dem hier vorgestellten Ansatz nun vorgeschlagen, auf dieser Basis der Auswertung des reflektierten Signalanteils eine Erkennung eines Überschlags des Fahrzeugs 100 durchzuführen und mit dem erhaltenen Ergebnis beispielsweise ein oder mehrere irreversible

Rückhaltemittel wie Seiten-Airbags 190 vorzukonditionieren und gegebenenfalls auch auszulösen.

Ein weiterer Aspekt für die hier vorgeschlagene Funktion ist die Unterscheidung zwischen seitlichen Hindernissen bei Fahrt ohne Wankwinkel φ (wie

beispielsweise bei der Vorbeifahrt an einem Leitpfosten als Objekt 160) und einer Rollover-Situation (d. h. eines Überschlags des Fahrzeugs). In beiden Fällen würden die seitlichen Ultraschallsensoren 120 ansprechen.

Die Erkennung einer Rollover-Situation erfolgt insbesondere beispielsweise bei zusätzlichem Eintritt einzelner oder mehrerer bzw. aller Kriterien, die nachfolgend aufgelistet sind:

Die Fahrgeschwindigkeit v_x des Fahrzeugs 100 liegt oberhalb einer Schwelle v_xs. Hierdurch kann ein Ausschluss von Situationen ohne Rollover-Gefahr unterschieden werden, wie sie beispielsweise bei Parkiersituationen auftreten.

Der Betrag der Querbeschleunigung la_yl (in y-Richtung entsprechend der Nomenklatur für die Richtungen aus Fig. 1 ) liegt oberhalb einer Schwelle a_ys. Da meist in einer Rollover-Situation auch eine seitliche Beschleunigung (d. h. in y-Richtung) des Fahrzeugs 100 auftritt, kann zur Erkennung einer tatsächlichen Rollover-Situation der Überschlag des Fahrzeugs 100 sicher dann erkannt werden, wenn die Querbeschleunigung a_y oder der Betrag der Querbeschleunigung la_yl über der genannten Schwelle a_ys liegt (Kriterium für Rollover-Gefahr). Der Betrag des gemäß Gleichung (1 ) berechneten Wankwinkels φ liegt oberhalb einer Schwelle cp_s. Auch hierdurch kann zuverlässig erkannt werden, dass die Neigung des Fahrzeugs so groß ist, dass ein

Überschlagen des Fahrzeugs 100 zu erwarten bzw. plausibel oder bereits eingetreten ist.

Der berechnete Wankwinkel φ ändert sich nicht sprungförmig, was ein Indiz für ein plötzlich an der Seite des Fahrzeugs 100 auftauchendes Hindernis als Objekt 160 darstellen würde, nicht jedoch ein Indiz für eine Wankbewegung des Fahrzeugs 100 als Ganzes.

Der zeitliche Gradient des Betrags des berechneten Wankwinkels ist positiv (d. h. d|cp|/dt > 0). Dies bedeutet, dass der Wankwinkel über die Zeit stetig zunimmt, was wiederum die Annahme bestätigt, dass sich das Fahrzeug 100 kontinuierlich weiter zur Fahrzeugseite 130 hin neigt.

Die Intensität des rückgestreuten Anteils 230 des Sensorsignalimpulses 210 (beispielsweise des Ultraschall- oder Radarimpulses) steigt über der Zeit an. Dies kann als Anzeichen für das nahezu senkrechte Auftreffen des

Sensorsignals 210 (beispielsweise des Ultraschallimpulses) auf die

Fahrbahnoberfläche 150 bzw. einen seitlichen Bereich mit Unebenheiten 160 interpretiert werden.

Mittels des Wankwinkels φ und seiner zeitlichen Änderung dcp/dt kann entsprechend der Gleichung (2) derjenige Zeitpunkt t_A prognostiziert werden, zu dem die Fahrzeugseite 130 auf die Fahrbahnoberfläche 160 aufschlägt: π

φ

2

dcp / dt

Bei einer erkannten Rollover-Situation lassen sich mehrere Maßnahmen einleiten, beispielsweise durch die Ausgabe des Ansteuersignais 185 an ein entsprechendes Sicherheitsmittel 190:

- Auslösung von reversiblen Rückhaltemitteln 190 wie z. B. Gurtstraffern;

Vorkonditionierung von irreversiblen Rückhaltemitteln 190 wie z. B. Seiten-

Airbags, d. h. Verringerung der Auslöseschwellen,

Auslösung von irreversiblen Rückhaltemitteln 190 wie z. B. Seiten-Airbags, z. B. zum Zeitpunkt t_A - t-ι, wobei t-ι die Zeitdauer zur Entfaltung des Airbags repräsentiert, Verfahren bzw. Bewegen eines„Crash-aktiven Sitzes" 190 in Richtung

Fahrzeugmitte, und/oder

Absetzen eines automatischen Notrufs. Die hier vorgeschlagene Vorgehensweise bzw. die hier verwendeten Algorithmen können bzw. sollten auch kalibriert und geprüft werden. Beispielsweise kann auf dem Fahrzeug-CAN-Bus die Botschaftswerte für die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Querbeschleunigung so manipuliert werden, dass eine Rollover- gefährdete Situation suggeriert wird. Hierzu kann beispielsweise entsprechend der Vorgehensweise aus der Darstellung der Fig. 3 verwendet werden, in der eine Fahrbahnnachbildung 300, z. B. ein Brett mit ähnlichen Reflexions- und Rückstreueigenschaften wie eine Fahrbahnoberfläche, neben dem Fahrzeug langsam aufgerichtet wird, was für den seitlichen Ultraschallsensor 120 bzw. eine entsprechende Vorrichtung 1 10 wie ein Rollover-Vorgang interpretiert wird. Die Dynamik des Aufrichtens wird an die Dynamik typischer Rollover-Bewegungen angepasst. Der Aufrichtwinkel φ der Fahrbahnnachbildung 160 entspricht dem Wankwinkel φ des Fahrzeugs 100. Dieser Zusammenhang kann zur Kalibrierung und Prüfung der Wankwinkelschätzung φ genutzt werden. Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden

Erfindung als Verfahren 400 zur Ermittlung eines auftretenden Überschlags eines Fahrzeugs. Das Verfahren 400 umfasst einen Schritt des Einlesens 410 eines Entfernungssignals, das eine Entfernung eines Objektes von dem Fahrzeug repräsentiert, die in eine Erfassungsrichtung erfasst wurde, die sich innerhalb eines Toleranzbereiches normal zu einer Fahrzeugaußenseite erstreckt und wobei eine Normale auf die Fahrzeugaußenseite sich in eine anderer Richtung als die Fahrtrichtung erstreckt. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Bestimmens 420 des auftretenden Überschlags unter Verwendung des

Entfernungssignals. Weiterhin kann auch ein Schritt des Ausgebens 430 eines Ansteuersignais zur Aktivierung des Personenschutzmittels des Fahrzeugs, ansprechend auf einen bestimmten auftretenden Überschlag des Fahrzeugs vorgesehen sein.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.

Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder"-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Ansprüche

1 . Verfahren (400) zur Ermittlung eines auftretenden Überschlags eines

Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren (400) die folgenden Schritte aufweist:

Einlesen (410) eines Entfernungssignals (175), das eine Entfernung (I) eines Objektes (160) von dem Fahrzeug (100) repräsentiert, die in eine Erfassungsrichtung (140) erfasst wurde, die sich innerhalb eines

Toleranzbereiches (135) normal zu einer Fahrzeugaußenseite (130) erstreckt und wobei sich eine Normale auf die Fahrzeugaußenseite (130) in eine andere Richtung als die Fahrtrichtung (x) erstreckt; und

Bestimmen (420) des auftretenden Überschlags unter Verwendung des Entfernungssignals (175).

2. Verfahren (400) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im

Schritt des Einlesens (410) ein Entfernungssignal (175) eingelesen wird, das eine Reflexionsinformation umfasst, die eine Laufzeit (At) eines vom Objekt (160) reflektierten Anteils (230) eines von einem Sensor (120) ausgesandten Sensorsignals (210) repräsentiert, insbesondere wobei der Sensor (120) auf der Fahrzeugaußenseite (130) angeordnet ist, wobei im Schritt des

Bestimmens (420) der auftretende Überschlag unter Verwendung der Reflexionsinformation bestimmt wird.

Verfahren (400) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im

Schritt des Einlesens (410) ein Entfernungssignal (175) eingelesen wird, das eine Intensitätsinformation umfasst, die eine Intensität eines von einem Objekt (160) reflektierten Anteils (230) des Sensorsignals (210)

repräsentiert, wobei im Schritt des Bestimmens (420) der auftretende Überschlag unter Verwendung der Intensitätsinformation bestimmt wird.

Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Einlesens (410) ein Entfernungssignal (175) eingelesen wird, das eine Entfernung (I) eines Objektes (160) von dem Fahrzeug (100) repräsentiert, die in eine Erfassungsrichtung (140) erfasst wurde, die sich innerhalb eines Toleranzbereiches (135) quer zur

Fahrtrichtung (x) erstreckt.

Verfahren (400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Einlesens (410) ein Entfernungssignal (175) eingelesen wird, das eine Verlaufsinformation umfasst, die einen zeitlichen Verlauf des Abstandes (I) zwischen dem Fahrzeug (100) und dem Objekt (160) repräsentiert, wobei im Schritt des Bestimmens (420) der auftretende Überschlag unter Verwendung der Verlaufsinformation bestimmt wird.

Verfahren (400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Bestimmens (420) der auftretende Überschlag unter Verwendung einer Information über eine Einbauhöhe (h) des Sensors (120) an der Fahrzeugaußenseite (130) über der Fahrbahn (150) in einem Ruhezustand des Fahrzeugs (100) bestimmt wird, wobei im Schritt des Bestimmens (420) unter Verwendung der Einbauhöhe (h) des Sensors (120) und dem eingelesenen Abstand (I) ein Wankwinkel (φ) bestimmt wird, wobei ein Überschlag des Fahrzeugs (100) dann erkannt wird, wenn der Wankwinkel (φ) einen vordefinierten Schwellwert (cp_s) überschritten hat.

Verfahren (400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Einlesens (410) ein Entfernungssignal (175) eingelesen wird, das eine Beschleunigungsinformation (a_y) umfasst, die eine Beschleunigung des Fahrzeugs (100) in eine Richtung (y) repräsentiert, die sich von einer Fahrtrichtung (x) des Fahrzeugs (100) unterscheidet, wobei im Schritt des Bestimmens (420) der auftretende Überschlag unter Verwendung der Beschleunigungsinformation (a_y) bestimmt wird.

Verfahren (400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Einlesens (410) ein Entfernungssignal (175) eingelesen wird, das eine Geschwindigkeitsinformation (v_x) umfasst, die eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) repräsentiert, wobei im Schritt des Bestimmens (420) der auftretende Uberschlag unter Verwendung der Geschwindigkeitsinformation (v_x) bestimmt wird.

Verfahren (500) zur Aktivierung eines Personenschutzmittels (190) eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren (500) die folgenden Schritte aufweist: die Schritte eines Verfahrens (400) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, und

Ausgeben (430) eines Ansteuersignais (185) zur Aktivierung des Personenschutzmittels (190) des Fahrzeugs (100), ansprechend auf einen bestimmten auftretenden Überschlag des Fahrzeugs (100).

10. Vorrichtung (1 10) zur Ermittlung eines auftretenden Überschlags eines

Fahrzeugs (100), wobei die Vorrichtung (1 10) die folgenden Merkmale aufweist:

- eine Schnittstelle (170) zum Einlesen eines Entfernungssignals (175), das eine Entfernung (I) eines Objektes (160) von dem Fahrzeug (100) repräsentiert, die in eine Erfassungsrichtung (140) erfasst wurde, die sich innerhalb eines Toleranzbereiches (135) normal zu einer

Fahrzeugaußenseite (130) erstreckt und wobei eine Normale auf die Fahrzeugaußenseite (130) sich in eine andere Richtung als die

Fahrtrichtung (x) erstreckt; und

eine Einheit (180) zum Bestimmen des auftretenden Überschlags unter Verwendung des Entfernungssignals (175). 1 1 . Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des

Verfahrens (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wenn das

Programmprodukt auf einer Vorrichtung (1 10) ausgeführt wird.