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