用於操作機動車輛的方法與流程
2023-05-14 18:44:26
本發明涉及一種用於在發生側面碰撞的情況下操作機動車輛的方法。此外，本發明涉及一種具有用於觸發側面安全氣囊和/或頭部安全氣囊系統(ic氣簾)的傳感器系統的機動車輛。
背景技術：
在正面碰撞的情況下，機動車輛在行駛方向上碰撞障礙物，例如，另一機動車輛，而在側面碰撞的情況下，機動車輛被另一機動車輛撞擊，另一機動車輛的行駛方向與被撞擊的機動車輛的行駛方向或多或少成90°的角度。例如，在這種類型的事故情形下，機動車輛的駕駛員車門被撞擊是可能的。發生事故的機動車輛與樹或杆橫向碰撞而不與另一機動車輛碰撞也是可能的。
在這種類型的橫向碰撞的情況下，為了減少機動車輛的乘員上的負荷，機動車輛包含用於提供橫向保護的元件。在這種情況下，結構是例如機動車輛的b柱的碰撞導向結構、碰撞吸收梁(高強度鋁型材)、以及專門構造的車門的鋼肋。在發生橫向碰撞的情況下，一部分動能通過所述結構被轉移，並且使機動車輛的車身變形。然而，剩餘部分的動能作用於機動車輛的乘員並且對所述乘員造成風險。
因此，存在進一步降低剩餘部分的動能的需求。
技術實現要素：
本發明的目的是通過一種用於在發生側面碰撞的情況下操作機動車輛的方法來實現的，所述方法具有以下步驟：
-檢測側面碰撞，並且
-如果檢測到側面碰撞，則減小機動車輛的輪胎在道路上的橫嚮導向力。
通過響應於檢測到的側面碰撞而減小機動車輛的輪胎在道路上的橫嚮導向力，可以實現的是，輪胎的滑移量增加或靜摩擦力被變成動摩擦力。因此，機動車輛在碰撞方向上更容易移動是可能的。因此，僅降低的減速度作用於乘員。換句話說，另一部分動能被轉換成機動車輛的橫向運動，使得作用於乘員的剩餘部分的動能被減少。術語「橫嚮導向力」應被理解為是指輪胎傳送到機動車輛的結構的力。可以由輪胎傳送到道路的橫嚮導向力表示越過曲線的化界元件。最大可能的橫嚮導向力的大小取決於滑移角、車輪負荷、滑移量、車輪外傾角以及輪胎和路面之間的摩擦力值或摩擦力。摩擦力與車輪處的重力和輪胎與道路之間的摩擦係數成比例。此外，這使得機動車輛的b柱的碰撞導向結構、碰撞吸收梁(高強度鋁型材)和/或鋼肋以不太可靠的方式體現並且因此重量更輕成為可能，這降低了機動車輛的總重量並且因此也降低了其燃料消耗量。
根據一個實施例，使用機動車輛的傳感器系統來檢測側面碰撞，以便觸發機動車輛的側面安全氣囊和/或頭部安全氣囊系統(ic氣簾)。除此之外或作為對其的替代，使用至少一個雷射雷達(lidar)傳感器來檢測側面碰撞也是可能的，例如在無人駕駛車輛中所使用的。其結果是，由已經設置在機動車輛中的安全系統提供的傳感器數據被使用，這顯著降低了與結構變化有關的費用並且因此也顯著降低了成本。
根據另一實施例，該機動車輛包含具有可變的彈性常數的車輪懸掛，並且橫嚮導向力通過減小車輪懸掛的彈性常數來減小。換句話說，機動車輛包含彈簧/減振器組件，該彈簧/減振器組件的彈性和/或阻尼參數可以被改變，例如通過選擇相應的自適應底盤控制程序。為此目的，這種類型的彈簧/減振器組件包含例如減振器中的可控電動閥。通過減小彈性常數，換句話說減小彈簧/減振器組件的硬度或彈性常數，橫嚮導向力在側面碰撞的時候被減小。
根據另一實施例，通過釋放在與重力相反的方向上作用的能量來移動機動車輛，以便減小橫嚮導向力。換句話說，車輪負荷以及因此摩擦力被減小，以便在側面碰撞的時候減小橫嚮導向力。
根據另一實施例，從機動車輛的減振器釋放能量。這種能量可以是例如在減振器中的壓力逸散作用下作為氣體被釋放的能量。利用已經存儲的能量因此是可能的。
根據另一實施例，從爆炸釋放能量。為此目的，在減振器中提供在側面碰撞的時候點燃的爆炸性物質是可能的。通過指定爆炸性材料的量來指定或調節能量的量以便足夠的能量被釋放是可能的。
根據另一實施例，在檢測側面碰撞之前和/或期間和/或之後的另外的步驟中收集和評估機動車輛的環境數據。環境數據可以是被用於控制前照燈控制系統以便調節前照燈的光以適應道路路線的數據。使用已經提供的系統來收集環境數據因此是可能的，這顯著降低了與結構變化相關的費用並且因此也顯著降低了成本。除此之外或作為對其的替代，環境數據可以通過lidar傳感器來生成。
根據另一實施例，針對二次事故的風險來評估環境數據並且如果環境數據的評估表明通過減小輪胎的橫嚮導向力，二次事故的風險增加，則抑制輪胎的橫嚮導向力的減小。由於避免了由減小輪胎的橫嚮導向力而導致的二次事故，安全方面被因此再次增加。
根據另一實施例，針對障礙物和/或陡坡評估環境數據。由此防止機動車輛的輪胎的橫嚮導向力的減小導致與道路邊緣上的障礙物——例如樹或柱——二次碰撞，或機動車輛被推到道路邊緣上的陡坡上並且從所述陡坡滑下。
此外，本發明包括一種機動車輛，該機動車輛具有用於觸發側面安全氣囊和/或頭部安全氣囊系統(ic氣簾)的傳感器系統和/或具有lidar傳感器(例如在無人駕駛車輛的情況下)以及具有用於在檢測到側面碰撞的情況下減小機動車輛的輪胎與道路的橫嚮導向力的可激活裝置。
附圖說明
以下參考附圖來說明本發明，附圖中：
圖1示出了事故情形，以及
圖2示出了體現用於執行根據本發明的方法的機動車輛的示例性實施例的示意圖。
具體實施方式
首先參考圖1。
圖1所示的事故情形是側面碰撞，其中在第一行駛方向f1的方向上移動的第一機動車輛2被在第二行駛方向f2上移動的另一機動車輛4撞擊，在當前的示例性實施例中，第二行駛方向f2與第一機動車輛2的第一行駛方向f1延伸成90°的角度。在當前的示例性實施例中，第一機動車輛2的駕駛員車門6被撞擊。
接著參考圖2。
示出了第一機動車輛2的各種部件。
示出的部件包括用於檢測側面碰撞的傳感器系統8、側面安全氣囊和/或頭部安全氣囊系統10、自適應底盤控制裝置12和底盤部件14以及檢測裝置16。傳感器系統8被體現為：一旦檢測到側面碰撞，它就生成安全氣囊觸發信號a以便激活側面安全氣囊和/或頭部安全氣囊系統10。除此之外或作為對其的替代，提供至少一個lidar傳感器9——例如無人駕駛車輛所使用的——也是可能的，通過該lidar傳感器9，檢測側面碰撞是可能的。圖1示出了具有設置在車頂上的lidar傳感器9的第一機動車輛2。然而，除此之外或作為替代，一個或多個lidar傳感器可以被用在車輛2上的其它合適的位點處。
此外，在當前的示例性實施例中，傳感器系統8被體現為將安全氣囊觸發信號a引導到自適應底盤控制裝置12和/或至少一個lidar傳感器9被體現為將表明側面碰撞的信號l引導到自適應底盤控制裝置12。
一旦接收到安全氣囊觸發信號a或lidar信號l，自適應底盤控制裝置12就生成控制信號s以便觸發用於減小第一機動車輛2的輪胎在道路上的橫嚮導向力的底盤部件14的可激活裝置。
在當前的示例性實施例中，底盤部件14的可激活裝置可以是具有可變的彈性常數的車輪懸掛，以便通過減小車輪懸掛的彈性常數或硬度來減小橫嚮導向力，或底盤部件14被體現為移動來自第一機動車輛2的減振器的能量或來自與重力的方向相反的方向上第一機動車輛2周圍的爆炸的能量，以便由此減小第一機動車輛2的輪胎與道路之間的橫嚮導向力。為了釋放儲存在減振器中的能量，減振器可以包含為此目的而被打開的電磁閥。作為對此的替代，點燃減振器中的爆炸性填料是可能的。
在當前的示例性實施例中，檢測裝置16被分配給前照燈控制系統，該前照燈控制系統被體現為調節前照燈的光以適應道路路線。此外，檢測裝置16可以被連接到第一機動車輛2的導航裝置以便能夠訪問所述導航裝置上激活的環境數據u。也可以使用至少一個lidar傳感器9來分析環境，其中生成例如三維地圖。
環境數據u包括關於障礙物和/或陡坡到機動車輛的側面的信息。自適應底盤控制裝置12被體現為評估所述環境數據並且確定二次事故的風險。術語「二次事故的風險」應被理解為是指由於減小輪胎的橫嚮導向力，很可能的是，將發生障礙物——例如道路邊緣上的柱或樹——與機動車輛的側面的碰撞，或車輛將到達陡坡。此外，自適應底盤控制裝置12被體現為如果確定的可能性高於規定的閾值則抑制控制信號s。
在操作狀態下，一旦檢測到側面碰撞，傳感器系統8就生成安全氣囊觸發信號a以便激活側面安全氣囊和/或頭部安全氣囊系統10。觸發信號還可以例如使用至少一個lidar傳感器9來發起。
此外，在第一步驟，將安全氣囊觸發信號a引導到自適應底盤控制裝置12。
在第二步驟，自適應底盤控制裝置12評估收集到的環境數據u並且確定二次事故的風險，然後將二次事故的風險與閾值進行比較。如果所確定的二次事故的風險高於閾值，則自適應底盤控制裝置12抑制用於激活底盤部件14的可激活裝置的控制信號s的生成。
另一方面，如果比較結果表明所確定的二次事故的風險小於閾值，則自適應底盤控制裝置12生成控制信號s以便激活底盤部件14的可激活裝置。
隨後，在第三步驟，通過減小車輪懸掛的彈性常數來減小橫嚮導向力，儲存在減振器中的能量被釋放或爆炸性材料爆炸以便減小第一機動車輛2的輪胎在道路上的橫嚮導向力。
由此，第一機動車輛4可以在碰撞方向上被更容易地移動並且僅減小的減速度作用於乘員。換句話說，另一部分動能被轉換成第一機動車輛2的橫向運動使得作用於乘員的剩餘部分的動能被進一步減小。
附圖標記列表
2第一機動車輛
4第二機動車輛
6駕駛員車門
8傳感器系統
9lidar傳感器
10側面安全氣囊和/或和頭部安全氣囊系統
12自適應底盤控制裝置
14底盤部件
16檢測裝置
a安全氣囊觸發信號
f1行駛方向
f2行駛方向
llidar信號
s控制信號
u環境數據