Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und ein Fahrzeug mit den Merkmalen nach Anspruch 4 und ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 5.

Heutige Fahrzeuge sind üblicherweise mit Reibbremsen ausgestattet und die Bremskraft wird über die Reifenaufstandsfläche auf die Straße übertragen. Die maximale Bremskraft ist dabei durch den Reifen begrenzt, insbesondere durch den vorherrschenden Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahn. Dieser Reibwert kann stark variieren je nach Fahrbahnbelag oder -beschaffen heit, z. B. nasse oder trockene Fahrbahn, vereiste Fahrbahn und Mischbereiche. Will man nun deutlich geringere

Bremswege erreichen um tödliche Unfälle z. B. mit Fußgängern zu verhindern, können mit Optimierungen an den Reifen nur sehr geringe Verbesserungen erreicht werden. Um Bremsverzögerungen weit über die üblichen groben 10 m/s ^A 2 zu erreichen, sind neue Bremssysteme notwendig.

Aus DE 20101014932 A1 ist eine Einrichtung zur Verstärkung der Bodenhaftung bei einem Fahrzeug bekannt. In einer Gebrauchsstellung ist aus einer unter dem Fahrzeug angeordneten und gegen die Atmosphäre abgedichteten Unterdruckkammer Luft absaugbar und ein Unterdrück erzeugbar. Die Unterdruckkammer ist in einer flexiblen elastischen Bremsmatte angeordnet.

Aus DE 102014017515 A1 ist ein Bremsanker für ein Fahrzeug bekannt, der in einer Gebrauchsstellung in eine Fahrbahn getrieben werden kann, um das Fahrzeug abzubremsen.

Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, eine alternative Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug vorzuschlagen. Diese soll ein abruptes Abbremsen des Fahrzeugs ermöglichen, so dass ggf. tödliche Unfälle verhindert werden können. Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 und ein Fahrzeug nach Anspruch 4 und ein Verfahren nach Anspruch 5 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug weist einen Dorn und eine Auslösevorrichtung auf. Der Dorn ist mit der Auslösevorrichtung verbunden. Der Dorn ist beab- standet zu einer Mittelachse des Fahrzeugs anordenbar. Der Dorn ist mittels der Auslösevorrichtung in eine Fahrbahn treibbar, so dass das Fahrzeug um den Dorn aus seiner Fahrtrichtung heraus schwenkbar ist. Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein PKW kann aber auch ein NKW sein.

Die Bremsvorrichtung dient dazu, das Fahrzeug, das sich entlang der Fahrbahn mit einer gewissen Geschwindigkeit bewegt, aus dieser Geschwindigkeit heraus abzubremsen. Dabei wird die Bremskraft, um das Fahrzeug vollständig abzubremsen, in einem kürzeren Zeitraum aufgebracht als bei herkömmlichen Scheiben- oder Trommelbremsen. Der Bremsvorgang wird erst dann eingeleitet, wenn ein herkömmliches Bremsen mit der üblichen Fahrzeugbremse (Scheibenbremse, Trommelbremse etc.) einen Unfall nicht mehr verhindern kann. Die Bremsvorrichtung wird somit nur in Notfallsituationen aktiviert, beispielsweise wenn ein System zur Unfall-Prädiktion des Fahrzeugs detektiert, dass ein Unfall kurz bevor steht, der auf herkömmliche Art und Weise nicht mehr verhindert werden kann.

Die Bremsvorrichtung weist den Dorn auf. Der Dorn dient dazu, mit der Straße verankert zu werden. Das heißt, wenn der Bremsvorgang stattfinden soll, wird der Dorn aus einer Ruheposition heraus auf die Fahrbahn geschossen. Dort verbindet er sich anschließend formschlüssig mit der Fahrbahn. Diese Bewegung erfolgt plötzlich. Der Dorn ist in seiner Ruheposition an dem Fahrzeug untergebracht, z. B. an einem Unterboden des Fahrzeugs. Beispielsweise ist der Dorn mit einer Achse des Fahrzeugs, mit einem Radkasten oder mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden, wenn die

Bremsvorrichtung in dem Fahrzeug verwendet wird. An der Verbindungsstelle ist das Fahrzeug beispielsweise versteift ausgebildet, so dass es zu keiner Verformung des Fahrzeugs in Folge des Bremsvorgangs kommen kann. Die Ruheposition ist diejeni- ge Position, in der sich der Dorn in einem Fährbetrieb des Fahrzeugs befindet. In dieser Ruheposition kann die Bremsvorrichtung keine Bremskraft aufbauen.

Der Dorn kann beispielsweise in einem Gehäuse geführt werden. In diesem Gehäuse kann die Auslösevorrichtung untergebracht sein. Beispielsweise kann die Auslösevorrichtung oberhalb des Doms angeordnet sein, so dass diese sich weiter von der Fahrbahn entfernt befindet als eine Unterkante oder Spitze des Doms. Die Auslösevorrichtung kann alternativ dazu separat von dem Dorn angeordnet sein. Die Auslösevorrichtung ist mit dem Dorn verbunden. Das heißt, dass die Auslösevorrichtung auf den Dorn einwirken kann, so dass sich dieser aus seiner Ruheposition heraus auf die Fahrbahn zu und weiter in die Fahrbahn hinein bewegt, damit die formschlüssige Verbindung aufgebaut werden kann.

Die Auslösevorrichtung dient somit dazu, den Dorn auf die Fahrbahn zu schießen, so dass sich dieser mit der Fahrbahn formschlüssig verbinden kann. Die Auslösevorrichtung ist dabei derart ausgebildet, dass diese erst aktiviert wird, sobald detektiert wird, dass ein Unfall unmittelbar bevorsteht, der nur mittels der Bremsvorrichtung verhindert werden kann. Zu diesem Zweck ist die Auslösevorrichtung mit einem System zur Unfall-Prädiktion verbunden, wenn die Bremsvorrichtung in einem Fahrzeug verwendet wird. Dieses kann die Auslösevorrichtung ansteuern und aktivieren.

Der Dorn ist beabstandet zu einer Mittelachse des Fahrzeugs anordenbar. Dies heißt, wenn die Bremsvorrichtung in einem Fahrzeug verwendet wird, ist der Dorn beabstandet zur Mittelachse des Fahrzeugs angeordnet. Die Mittelachse des Fahrzeugs entspricht der Fahrzeug-Längsachse. Die Längsachse ist definiert als diejenige geometrische Achse, die sich von der Fahrzeug-Font zum Fahrzeug-Heck erstreckt. Fährt das Fahrzeug z. B. geradeaus entlang der Fahrbahn zeigt die Fahrzeug-Längsachse in Fahrtrichtung. Auf der Mittelachse des Fahrzeugs liegt der Schwerpunkt des Fahrzeugs. Vorzugsweise ist der Dorn an einer Seite des Fahrzeugs beabstandet zur Mittelachse angeordnet. Weiter bevorzugt ist der Dorn nahe dem Schwerpunkt des Fahrzeugs an einer Seite des Fahrzeugs beabstandet zur Mittelachse angeordnet. Zum Beispiel kann der Dorn auf einer senkrechten Linie mit dem Schwerpunkt des Fahrzeugs beabstandet zur Mittelachse angeordnet sein. Alternativ dazu kann der Dorn nahe einem Rad des Fahrzeugs angeordnet sein.

Wird die Bremsvorrichtung in einem Fahrzeug verwendet, das ein System zur Unfall- Prädiktion aufweist, und stellt das System zur Unfall-Prädiktion bei der Fahrt des Fahrzeugs fest, dass eine Kollision mit einem Hindernis bevorsteht, die mit der herkömmlichen Fahrzeugbremse nicht verhindert werden kann, steuert das System zur Unfall-Prädiktion die Auslösevorrichtung an. Dieses Hindernis kann ein anderes Fahrzeug, ein Fußgänger, ein Radfahrer oder ein immobiles Hindernis, z. B. ein Stein, Baum o.ä. sein. Die Kollision kann eine Frontalkollision sein, aber auch eine Seitenkollision oder auch eine zur Mittelsachse des Fahrzeugs versetzte Frontalkollision. Diese Auslösevorrichtung löst die Bewegung des Dorns in Richtung der Fahrbahn aus. Der Dorn wird dadurch in die Fahrbahn getrieben. Der Dorn verankert sich also formschlüssig in der Fahrbahn. Zusätzlich dazu kann trotzdem ein Bremsen mit der herkömmlichen Fahrzeugbremse erfolgen. Da das Fahrzeug sich jedoch entlang der Fahrbahn in seine eigentliche Fahrtrichtung weiterbewegen will, schwenkt das Fahrzeug um den Dorn herum aus seiner Fahrtrichtung heraus. Die Bewegung des Fahrzeugs ändert sich also von einer geradlinigen Bewegung in eine Rotations- Bewegung um den Dorn. Die Bewegungsenergie, die durch die Fahrt vorhanden ist, führt also zu einem Schwenken des Fahrzeugs. Die Kollision mit dem Hindernis wird somit vermieden.

Durch einen kürzeren Abstand zwischen dem Schwerpunkt des Fahrzeugs und einer Seite des Fahrzeuges gegenüber einem Abstand des Schwerpunkts des Fahrzeugs zu der Front des Fahrzeuges wird vorteilhafterweise eine gewisse Strecke zwischen dem Fahrzeug und einem eigentlichen Kontaktpunkt mit dem Hindernis gespart. Dabei gilt die Annahme, dass der Schwerpunkt des Fahrzeugs bei einer Notbremsung immer den gleichen Weg zurücklegt. Somit können Kollisionen verhindert werden, die durch herkömmliche Fahrzeugbremsen nicht verhindert werden können.

Nach einer Ausführungsform ist die Auslösevorrichtung pyrotechnisch ausgebildet. Beispielsweise kann die Auslösevorrichtung derart ausgebildet sein, dass diese eine Treibladung und einen Zündmechanismus aufweist. Die Treibladung ist innerhalb des Gehäuses, das den Dom führt, oberhalb des Doms angeordnet. Der Zündmechanismus dient dazu, die Treibladung zu zünden. Beispielsweise kann die Treibladung mittels eines elektrischen Impulses oder mittels eines Wärmeimpulses gezündet werden. Aufgrund der Treibladung wird der Dorn in Richtung der Fahrbahn in die Fahrbahn geschossen. Der Zündmechanismus kann von dem System zur Unfall- Prädiktion aktiviert werden, wenn die Bremsvorrichtung in einem Fahrzeug verwendet wird.

Ein Fahrzeug weist wenigstens eine Bremsvorrichtung auf, die bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben wurde. Außerdem weist das Fahrzeug ein System zur Unfall-Prädiktion auf. Das System zur Unfall-Prädiktion ist mit der Auslösevorrichtung der wenigstens einen Bremsvorrichtung verbunden. Das Fahrzeug ist im Falle einer bevorstehenden Kollision mit einem Hindernis um den Dorn der wenigstens einen Bremsvorrichtung schwenkbar. Das Fahrzeug kann selbstverständlich mehr als eine Bremsvorrichtung aufweisen. Beispielsweise kann das Fahrzeug an jeder Seite eine Bremsvorrichtung aufweisen, die bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben wurde. Beispielsweise kann das Fahrzeug in den Bereichen seiner Radkästen der vorderen und/oder hinteren Räder einen Dorn einer Bremsvorrichtung aufweisen.

Der Dorn der wenigstens einen Bremsvorrichtung ist beabstandet zur Mittelachse des Fahrzeugs an der Seite des Fahrzeugs angeordnet. Vorzugsweise ist dieser Dorn auf einer Linie mit dem Schwerpunkt des Fahrzeugs beabstandet zur Mittelachse angeordnet. Diese Linie kann beispielsweise senkrecht sein zur Mittelachse des Fahrzeugs. Alternativ dazu kann der Dorn beabstandet zu dieser Linie angeordnet sein, also beabstandet zum Schwerpunkt des Fahrzeugs. Wenn das Fahrzeug mehrere Bremsvorrichtungen aufweist, kann ein erster Dorn z. B. an einer ersten Seite des Fahrzeugs und ein zweiter Dorn an einer zweiten Seite des Fahrzeugs angeordnet sein, beispielsweise an den vorderen Radkästen des Fahrzeugs. Beispielsweise kann das Fahrzeug auch an jedem Radkasten einen Dorn einer Bremsvorrichtung aufweisen. Jeder Dorn ist beispielsweise mit einer Achse des Fahrzeugs, mit einem Radkasten oder mit einer Karosserie verbunden. An der Verbindungsstelle weist das Fahrzeug z. B. eine Versteifung auf, so dass es aufgrund des Bremsvorgangs nicht zu einer Verformung der Achse oder der Karosserie des Fahrzeugs kommt.

Das System zur Unfall-Prädiktion dient dazu, festzustellen, ob ein Unfall bevorsteht. Dazu bedient sich das System zur Unfall-Prädiktion der Sensordaten, die fahrzeugeigene Sensoren liefern und/oder mittels Car-2-Car- oder Car-2-lnfrastructure- Kommunikation an das Fahrzeug übermittelt werden. Das System zur Unfall- Prädiktion kann diese Sensordaten beispielsweise mittels einer künstlichen Intelligenz auswerten. Das System zur Unfall-Prädiktion weist zu diesem Zweck z. B. ein Steuergerät auf.

Bei einem Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs, das bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben wurde, bewegt sich das Fahrzeug zunächst entlang einer Fahrbahn in seine Fahrtrichtung. Das System zur Unfall-Prädiktion stellt in einem ersten Verfahrensschritt eine bevorstehende Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis fest, die mit einer Fahrzeugbremse des Fahrzeugs nicht verhinderbar ist. Das heißt, wenn ausschließlich mit der herkömmlichen Fahrzeugbremse gebremst würde, würde es zu einer Kollision des Fahrzeugs mit dem Hindernis kommen. Diese Kollision kann z. B. eine Frontal-Kollision sein.

Das System zur Unfall-Prädiktion steuert in einem zweiten Verfahrensschritt die Auslösevorrichtung genau einer Bremsvorrichtung an. Wenn das Fahrzeug mehrere Bremsvorrichtungen aufweist, wird nur eine einzelne Bremsvorrichtung angesteuert und aktiviert. Welche Bremsvorrichtung angesteuert wird, hängt von der Art der Kollision ab, die das System zur Unfall-Prädiktion ermittelt hat. Es wird jeweils die Bremsvorrichtung angesteuert, die den bevorstehenden Unfall durch das Schwenken des Fahrzeugs um ihren Dorn verhindern kann.

Die Auslösevorrichtung treibt in einem dritten Verfahrensschritt den Dorn der Bremsvorrichtung in die Fahrbahn. Der Dorn ist daraufhin formschlüssig mit der Fahrbahn verbunden. In einem vierten Verfahrensschritt wird das Fahrzeug um den Dorn aus seiner Fahrtrichtung heraus geschwenkt, wodurch die Kollision verhindert wird. Dieses Schwenken wird durch die noch vorhandene Bewegungsenergie hervorgerufen.

Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Bremsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine schematische Schnitt-Darstellung des Fahrzeugs mit der Bremsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 ,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Bremsen des Fahrzeugs mit der Bremsvorrichtung aus Fig. 1 und 2.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1 mit einer Bremsvorrichtung 2 nach einem Ausführungsbeispiel. Dargestellt ist das Fahrzeug 1 zu drei verschiedenen Zeitpunkten I, II, III in einer Unfallsituation. Das Fahrzeug 1 bewegt sich zum ersten Zeitpunkt I zunächst auf der Fahrbahn F in seine Fahrtrichtung R auf ein stehendes Hindernis 6 zu. Das stehende Hindernis 6 ist hier ein parkendes Fahrzeug. Alternativ kann das Hindernis 6 ein Fußgänger, Radfahrer, ein immobiles Hindernis (Baum, Haus, Schild etc.) sein. Wenn das Fahrzeug 1 sich in seine Fahrtrichtung R unverändert weiter auf das Hindernis 6 zubewegen würde, würde es zu einer Kollision kommen. Selbst wenn das Fahrzeug 1 eine Notbremsung mit seiner herkömmlichen Fahrzeugbremse durchführen würde, würde es zu einer Frontal-Kollision zwischen dem Hindernis 6 und dem Fahrzeug 1 kommen.

Das Fahrzeug 1 weist die Bremsvorrichtung 2 auf. Die Bremsvorrichtung 2 weist einen Dorn 3 und eine Auslösevorrichtung 4 auf. Die Auslösevorrichtung 4 ist in Fig. 2 zu erkennen. Der Dorn 3 ist seitlich an dem Fahrzeug angeordnet. Der Dorn 3 liegt auf einer Linie mit dem Schwerpunkt S des Fahrzeugs 1 und ist beabstandet zu einer Mittelachse M. Diese Linie ist senkrecht zu der Mittelachse M des Fahrzeugs 1 . Die Mittelachse M erstreckt sich von der Fahrzeug-Front zum Fahrzeug-Heck und ist zum Fahrtbeginn in Fahrtrichtung R orientiert.

Das Fahrzeug 1 weist zudem ein System zur Unfall-Prädiktion 5 auf. Dieses ist in Fig. 2 näher dargestellt. Das System zur Unfall-Prädiktion ist mit der Auslösevorrichtung 4 der Bremsvorrichtung 2 verbunden und kann diese ansteuern und aktivieren. Wenn das System zur Unfall-Prädiktion 5 feststellt, dass die Kollision mit dem Hindernis 6 mit der herkömmlichen Fahrzeugbremse allein nicht verhindert werden kann, steuert dieses die Auslösevorrichtung 4 der Bremsvorrichtung 2 an. Die Auslösevorrichtung 4 treibt daraufhin den Dorn 3 in die Fahrbahn. Dies ist zum zweiten dargestellten Zeitpunkt II bereits geschehen.

Da sich das Fahrzeug 1 aufgrund der noch vorhandenen Bewegungsenergie weiter geradeaus in Fahrtrichtung R auf das Hindernis 6 zubewegen will, wird das Fahrzeug

1 um den Dorn 3 herum geschwenkt. Dies ist mittels des Pfeils angedeutet. Die geradlinige Bewegung des Fahrzeugs 1 wird somit in eine rotierende Bewegung geändert. Das Fahrzeug 1 schwenkt also aus seiner eigentlichen Fahrtrichtung R heraus, bis es schließlich quer zu seiner ursprünglichen Fahrtrichtung R zum Stehen kommt. Dies ist zum dritten Zeitpunkt III dargestellt. Die Kollision zwischen dem Hindernis 6 und dem Fahrzeug 1 konnte somit verhindert werden.

Fig. 2 zeigt eine schematische Schnitt-Darstellung des Fahrzeugs 1 mit der Bremsvorrichtung 2 nach dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 . In der dargestellten Situation ist das Fahrzeug 1 bereits zum Stehen gekommen. Der Dorn 3 der Bremsvorrichtung

2 ist in die Fahrbahn F getrieben und formschlüssig mit dieser verbunden. Dies wurde mittels der Auslösevorrichtung 4 ausgelöst. Diese ist oberhalb des Dorns 3 im selben Gehäuse wie der Dorn angeordnet. Der Dorn 3 ist mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden.

Die Auslösevorrichtung 4 ist mit dem System zur Unfall-Prädiktion 5 verbunden. Das System zur Unfall- Prädiktion weist ein Steuergerät 7 und ein Sensorsystem 8 auf. Das Steuergerät 7 ist mit der Auslösevorrichtung 4 verbunden, so dass das System zur Unfall-Prädiktion 5 die Auslösevorrichtung 4 ansteuern kann. Das Sensorsystem 8 ist mit dem Steuergerät 7 verbunden. Das Sensorsystem 8 kann über diese Verbindung Sensordaten an das Steuergerät 7 übermitteln. Die Verbindung kann drahtlos oder kabelgebunden ausgebildet sein. Mittels dieser Sensordaten kann das System zur Unfall-Prädiktion 5 u. a. feststellen, ob ein Unfall bevorsteht und ob dieser verhindert werden kann mittels der herkömmlichen Fahrzeugbremse oder ob die Bremsvorrichtung 2 aktiviert werden muss.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens V zum Bremsen des Fahrzeugs 1 mit der Bremsvorrichtung 2 aus Fig. 1 und 2. Bei dem Verfahren V stellt das System zur Unfall-Prädiktion 5 in einem ersten Verfahrensschritt 101 eine bevorstehende Kollision des Fahrzeugs 1 mit einem Hindernis 6 fest, die mit nur der Fahrzeugbremse des Fahrzeugs 1 nicht verhindert werden kann.

Das System zur Unfall-Prädiktion 5 steuert in einem zweiten Verfahrensschritt 102 die Auslösevorrichtung 4 der Bremsvorrichtung 2 an. Die Auslösevorrichtung 4 treibt in einem dritten Verfahrensschritt 103 den Dorn 3 in die Fahrbahn F. Der Dorn 3 ist daraufhin formschlüssig mit der Fahrbahn F verbunden.

In einem vierten Verfahrensschritt 104 wird das Fahrzeug 1 um den Dorn 3 aus seiner Fahrtrichtung R heraus geschwenkt, wodurch die Kollision verhindert wird.

Bezuaszeichen

1 Fahrzeug

2 Bremsvorrichtung

3 Dorn

4 Auslösevorrichtung

5 System zur Unfall-Prädiktion

6 Hindernis

7 Steuergerät

8 Sensorsystem

101 1 . Schritt

102 2. Schritt

103 3. Schritt

104 4. Schritt

F Fahrbahn

M Mittelachse

R Fahrtrichtung

S Schwerpunkt

V Verfahren

I 1 . Zeitpunkt

II 2. Zeitpunkt

III 3. Zeitpunkt