DE10132681C1 - Verfahren zur Klassifizierung von einem Hindernis anhand von Precrashsensorsignalen - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Klassifizierung von einem Hindernis anhand von Precrashsensorsignalen vorgeschlagen, wobei aus der Hindernisgeschwindigkeit eine Beschleunigung und eine Beschleunigungsänderung bestimmt wird und anhand dieser Parameter das Hindernis klassifiziert wird. In Abhängigkeit von dieser Klassifizierung wird der Auslösealgorithmus verschärft, gegebenenfalls werden Rückhaltemittel frühzeitig ausgelöst, ein automatischer Brems- und/oder Lenkungseingriff vorgenommen.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Klassifizierung von einem Hindernis anhand von Precrashsensorsignalen nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.

Es ist bereits aus der Offenlegungsschrift DE-198 03 068 A1 bekannt, Radarsensoren in Seitentüren eines Kraftfahrzeugs anzuordnen, um mit diesen Radarsensoren als Precrashsensoren die Geschwindigkeit eines Hindernisses zu bestimmen. Damit ist es dann möglich, einen optimalen Auslösezeitpunkt für Seitenairbags zu bestimmen.

Aus der Offenlegungsschrift DE 197 36 840 A1 ist ein Verfahren zur situationsabhängigen Auslösung eines Rückhaltesystems und ein entsprechendes Rückhaltesystem bekannt. Dabei weist das Rückhaltesystem einen Abstandssensor auf, aus dessen Signal die Rückhaltesystem­ steuerung eine Schwere des erwarteten Aufpralls des Fahrzeugs auf ein Hindernis berechnet. Weiterhin ist mit diesen Abstandssensoren als Precrashsensoren es möglich, das Rückhaltesystem noch vor dem Unfall auszulösen und den Fahrer damit frühzeitig zu schützen. Auch ein automatischer Eingriff in die Bremse ist hier möglich. Weiterhin können dabei Fußgängerairbags auf der Motorhaube oder der Wind­ schutzscheibe ausgelöst werden, um auch solche Kollisionsobjekte zu schützen. Auch die DE 197 41 631 A1 nennt einen Eingriff in die Fahrdynamik, die durch Aktuatoren bestimmt wird. Diese Aktuatoren werden von einer Auswerteeinheit angesteuert. Dabei verwendet die Auswerteeinheit Signale, ob vorgeschriebene Sicherheitszustände zu anderen Fahrzeugen eingehalten werden und ob das Kraftfahrzeug auf einem Kollisionskurs zu einem erfassten Objekt ist. Aus DE 199 38 891 A1 ist es bekannt, die Auslöseschwelle eines Algorithmus zu erhöhen, wenn kein bewegliches Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs erkannt wird. Die Auslösung der zweiten Stufe kann sich auch eines modifizierten Algorithmus für die erste Stufe bedienen. Dabei werden Parametersätze mit Gewichtsfaktoren für den Algorithmus entsprechend geladen. Aus der DE 199 46 407 A1 ist es bekannt, dass in Abhängigkeit von Precrashsensorsignalen bereits frühzeitig, insbesondere bei Seitenairbags, eine Aktivierung bei einem Aufprall vorgenommen werden kann.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Klassifizierung von einem Hindernis anhand von Precrashsensorsignalen mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine bessere Hindernisklassifizierung ermöglicht wird, indem die Parameter Hindernisgeschwindigkeit, Beschleunigung und Beschleunigungsänderung betrachtet werden. Damit ist dann ein optimalerer Einsatz von Rückhaltemitteln möglich, weil durch die Betrachtung dieser Parameter eine genauere Schätzung möglich ist, um was für ein Hindernis es sich vermutlich handelt.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Verfahrens zur Klassifizierung von einem Hindernis anhand von Precrashsensorsignalen möglich.

Besonders vorteilhaft ist, daß der Auslösealgorithmus für die Rückhaltemittel eine bessere Auslöseperformance durch die bessere Hindernisklassifizierung aufweist. Damit ist dann letztlich ein optimalerer Auslösezeitpunkt für die Rückhaltemittel möglich. Darüber hinaus ist es von Vorteil, daß die Hindernisklassifizierung es ermöglicht, einen automatischen Brems- bzw. Lenkungseingriff vorzunehmen, der anhand verschiedener abgespeicherter Daten entschieden wird. Dies kann dann zu einer Unfallvermeidung beitragen.

Weiterhin ist es von Vorteil, daß mit der besseren Hindernisklassifizierung auch ein aktiver Fußgängerschutz möglich ist, da ein Fußgänger als Hindernis identifizierbar ist und damit beispielsweise Rückhaltemittel, die an der Außenhaut des Fahrzeugs angebracht sind, wie ein Fußgängerairbag, optimal ausgelöst werden können.

Schließlich ist es auch von Vorteil, daß eine Vorrichtung vorliegt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die einen Prozessor zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist und gegebenenfalls mit einer Aktuatorik für die Lenkungs- bzw. Bremseingriffe und mit Fußgängerschutzmitteln, also den Außenairbags, verbunden ist.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 2 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beschreibung

Die Art und die Geschwindigkeit von Hindernissen bestimmen, welche Unfallschwere ein Aufprall mit sich bringt. Erfindungsgemäß wird daher anhand von Precrashsensorsignalen eine Hindernisklassifizierung durch die Bestimmung der Hindernisgeschwindigkeit, -beschleunigung und - beschleunigungsänderung vorgenommen. Damit ist dann letztlich ein optimalerer Zeitpunkt für die Auslösung von Rückhaltemitteln und den Einsatz von Fußgängerschutzmitteln bzw. ein aktiver Eingriff in das Fahrverhalten zur Unfallvermeidung möglich.

Fig. 1 zeigt als Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung. Ein Precrashsensor 1 ist an einen Dateneingang einer Signalverarbeitung 2 angeschlossen. Die Signalverarbeitung 2 ist über einen Datenausgang an einen Prozessor 3 angeschlossen. Über einen Datenein-/-ausgang ist der Prozessor 3 mit einem Speicher 4 verbunden. Über einen ersten Datenausgang ist der Prozessor 1 an eine Signalverarbeitung 5 angeschlossen. Über einen zweiten Datenausgang ist der Prozessor 3 an eine Signalverarbeitung 7 angeschlossen. Die Signalverarbeitung 5 ist über ihren Datenausgang mit Rückhaltemitteln 6 verbunden. Die Signalverarbeitung 7 ist über ihren Datenausgang mit einer Aktuatorik 8 verbunden. Die Aktuatorik 8 wird für aktive Eingriffe in das Fahrverhalten eingesetzt, also Lenkungseingriffe und/oder Bremseingriffe.

Als Precrashsensor wird hier ein Radarsensor verwendet, der im Millimeterbereich elektromagnetische Strahlung sendet und empfängt. Anstatt eines Radarsensors ist es auch möglich, einen Ultraschallsensor oder einen Videosensor zu verwenden. Dabei ist es auch möglich eine Mehrzahl von solchen Sensoren oder gar eine Kombination von verschiedenen Sensoren einzusetzen.

Mit den Daten aus dem Radarsensor 1, der einen digitalen Datenstrom ausgibt, der dann von der Signalverarbeitung 2 für den Prozessor 3 vorverarbeitet wird, ist es dem Prozessor 3 möglich, die Geschwindigkeit des Hindernisses zu bestimmen. Aus den Precrashsensorsignalen ist die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Hindernis und dem Fahrzeug möglich. Mit der Kenntnis der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs ist nun die Geschwindigkeit des Hindernisses in Richtung auf das Fahrzeug bestimmbar. Nachdem ein Hindernis von dem Fahrzeug erkannt worden ist, kann der Precrashsensor dessen weitere Bewegung verfolgen. Es wird also ein sogenanntes Tracking des Objekts vorgenommen. Die hieraus gewonnenen Daten können dann zur Klassifizierung des Objekts benutzt werden. Durch die Betrachtung der Fahrzeuggeschwindigkeit kann die Objektgeschwindigkeit und deren zeitliche Änderung, d. i. die Beschleunigung bestimmt werden. Durch eine zeitliche Ableitung der Geschwindigkeit des Hindernisses (= Objekts) ist die Beschleunigung des Hindernisses sowie die Beschleunigungsänderung des Hindernisses jeweils bestimmbar. Durch Integration der Geschwindigkeit des Hindernisses wird der zurückgelegte Weg bestimmt.

Der Prozessor 3 nutzt dabei für seine Berechnungen den Speicher 4, um insbesondere Zwischenergebnisse abzulegen. Ist die Geschwindigkeit des Hindernisses null, so handelt es sich vermutlich um ein stehendes Objekt, so daß durch beispielsweise einen einfachen Lenkungseingriff ein Aufprall vermieden werden kann. Bei einer geringen oder nicht vorhandenen Geschwindigkeit kann je nach der wahrscheinlichen Bremsweglänge auch ein Bremseingriff erfolgen.

Ist ein Aufprall jedoch nicht mehr zu vermeiden, dann können entsprechende Rückhaltemittel, das sind Airbags und Gurtstraffer, frühzeitig ausgelöst werden, um einen Insassenschutz zu gewährleisten. Liegt die Geschwindigkeit maximal bis 30 km/h und ist die Beschleunigung relativ gering, so kann man davon ausgehen, daß es sich bei dem Hindernis sehr wahrscheinlich um einen Fußgänger handelt. Dabei ist es möglich, die Geschwindigkeitsgrenze noch weiter zu senken, da nur wenige Fußgänger 30 km/h erreichen können.

Kann ein Aufprall mit dem Fußgänger nicht mehr vermieden werden, dann können für den Fußgänger Außenairbags optimal gezündet werden, um so den Fußgänger bei einem Aufprall optimal zu schützen und Verletzungen zu minimieren.

Generell ist zu sagen, daß wenn ein Aufprall nicht mehr vermieden werden kann, die entsprechenden Schwellen im Auslösealgorithmus für die Rückhaltemittel, der im Prozessor 3 berechnet wird, gesenkt werden, um eine Verschärfung des Auslösealgorithmusses zu erreichen, so daß also der Auslösealgorithmus bei Meßsignalen mit geringer Amplitude bereits eine Auslösung für die Rückhaltemittel 6 anzeigt.

Wurde nun festgestellt, daß es sich weder um ein festes Hindernis noch um einen Fußgänger handelt, sondern um ein Fahrzeug, dann werden wie gesagt entsprechende Lenkungseingriffe und/oder Rückhaltemittel eingesetzt.

Fig. 2 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren als Flußdiagramm. In Verfahrensschritt 9 werden die Precrashsignale von dem Precrashsensor 1 aufgenommen und als digitale Daten an die Signalverarbeitung 2 übertragen, die diese für den Prozessor 3 vorbereitet. In Verfahrensschritt 10 erfolgt durch den Prozessor 3 die Berechnung der Geschwindigkeit, Beschleunigung und Beschleunigungsänderung des Hindernisses. Anhand dieser Parameter erfolgt die Hindernisklassifizierung.

In Verfahrensschritt 11 wird nun überprüft, ob es sich um ein festes Objekt nach der Hindernisklassifizierung handelt. Ist das der Fall, dann erfolgen in Verfahrensschritt 12 die entsprechenden Schutzmaßnahmen, also entweder ein Lenkungseingriff oder ein frühzeitiges Auslösen von Rückhaltemitteln, aber immer werden die Auslöseschwellen beim Auslösealgorithmus abgesenkt, um so eine Verschärfung des Auslösealgorithmus zu erreichen.

Wurde in Verfahrensschritt 11 festgestellt, daß es sich nicht um ein festes Objekt handelt, dann wird in Verfahrensschritt 13 überprüft, ob die Hindernisklassifizierung, Verfahrensschritt 10, einen Fußgänger erkannt hat. Ist das der Fall, dann wird in Verfahrensschritt 14 eine entsprechende Schutzmaßnahme vorgenommen, entweder ein Ausweichen oder ein Zünden eines Außenairbags.

Wurde in Verfahrensschritt 13 festgestellt, daß es sich weder um einen Fußgänger handelt noch um ein festes Hindernis, sondern um ein fahrendes Objekt, also ein Fahrzeug, dann werden entsprechende Schutzmaßnahmen in Verfahrensschritt 15 vorgenommen, also die Verschärfung des Auslösealgorithmus, gegebenenfalls das frühzeitige Zünden von Rückhaltemitteln oder der Einsatz von aktiven Eingriffen in das Fahrverhalten, also Lenkungseingriffe oder Bremseingriffe. Dazu wird die Aktuatorik 8 verwendet.

Claims (8)

1. Verfahren zur Klassifizierung von einem Hindernis anhand von Precrashsensorsignalen, wobei aus den Precrashsensorsignalen eine Relativgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und dem Hindernis bestimmt wird, wobei aus der Relativgeschwindigkeit und der Eigengeschwindigkeit die Hindernisgeschwindigkeit bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Hindernisgeschwindigkeit eine Beschleunigung und eine Beschleunigungsänderung bestimmt wird, dass anhand der Beschleunigung, der Beschleunigungsänderung und der Hindernisgeschwindigkeit das Hindernis klassifiziert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Hindernisklassifizierung ein Auslösealgorithmus für Rückhaltemittel angepasst wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Rückhaltemittel in Abhängigkeit von der Anpassung des Auslösealgorithmusses vor einem Aufprall auf das Hindernis ausgelöst werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Hindernisklassifizierung ein automatischer Bremseingriff und/oder Lenkungseingriff erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Hindernisklassifizierung eine Auslösung von Fußgängerschutzmitteln erfolgt.

6. Verwendung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens einen Precrashsensor (1), einen Prozessor (3) zur Auswertung der Precrashsignale und Rückhaltemittel (6) aufweist, soweit die Rückhaltemittel (6) mit dem Prozessor (3) verbindbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Aktuatorik (8) für einen Bremseingriff und/oder einen Lenkungseingriff aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit Fußgängerschutzmitteln verbindbar ist.