DE102005033937A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln (RHS) vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung eine Entscheidung zur Ansteuerung in Abhängigkeit von einer Fusion von einem ersten Signal eines Precrashalgorithmus und einem zweiten Signal eines Beschleunigungsalgorithmus unterdrückt, wobei der Precrashalgorithmus oder die Fusion in Abhängigkeit eines dritten Signals einer Beschleunigungssensorik und der Beschleunigungsalgorithmus oder die Fusion in Abhängigkeit eines vierten Signals einer Precrashsensorik beeinflusst werden.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung geht aus von einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
- Aus
DE 102 34 624 A1 ist es bereits bekannt, in Abhängigkeit von Signalen einer Precrashsensorik und einer Beschleunigungssensorik Personenschutzmittel anzusteuern. Mittels des Signals der Precrashsensorik wird ein Prognosefenster ermittelt und entsprechende Signale für die Beschleunigtung bzw. den Geschwindigkeitsverlust geschätzt. Diese Daten im Prognosefenster werden dann mit gemessenen Daten bei einem tatsächlichen Aufprall korreliert. In Abhängigkeit von der Korrelation erfolgt eine Auslösung der Personenschutzmittel. - Vorteile der Erfindung
- Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben dem gegenüber den Vorteil, dass es durch gegegenseitige Beeinflussung des Precrashalgorithmus und des Beschleunigungsalgorithmus eine Auslösung der Personenschutzmittel gelingt, bei einem Nichtauslösechrash robuster zu unterdrücken, ohne die Auslösung bei einem Auslösecrash weniger sensibel zu gestalten. Die Beeinflussung kann in den einzelnen Stufen der Algorithmen jeweils vorgenommen, oder es können auch die Signale selbst beeinflusst werden, die in den Algorithmus jeweils eingehen. Der Einfluss wird über wenigstens eine Schwelle vorzugsweise durchgeführt, die in Abhängigkeit von einem Signal des jeweiligen Algorithmus verändert wird. Eine Einflussnahme ist jedoch auch bei der Fusionierung der Ausgangssignale des Precrashalgorithmus und des Beschleunigungsalgorithmus möglich.
- Insbesondere bei günstigen Precrashsensorsystemen wie einem Ultraschallsystem stehen die benötigten Precrashinformationen wie zum Beispiel die so genannte Closing Velocity, also die Aufprallgeschwindigkeit, nur für einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich zur Verfügung. Derzeit ist dies bei Ultraschall bis 40 km/h möglich. Daher wäre dann der Precrashalgorithmus nur in diesen Geschwindigkeitsbereich einsetzbar.
- Eine typische Schwierigkeit stellt beispielsweise die Trennung eines so genannten AZT-Reparaturcrashes bei beispielsweise 15 km/h als Nichtauslösecrash von einem ODB-Crash bei beispielsweise 64 km/h als Auslösecrash dar, da die Beschleunigungssignale sehr ähnlich sind. Unter einem AZT-Reparaturcrash versteht man, wenn ein Fahrzeug mit 15 km/h gegen eine starre Barriere fährt. Die Barriere ist derart geformt, dass 40% der Fahrzeugfront durch die Barriere überdeckt sind. Im Gegensatz dazu bezeichnet ein ODB-Crash (Offset Deformable Barrier) einen Crashversuch, bei welchem ebenfalls gegen eine Barriere mit 40% Überdeckung gefahren wird, aber diese Barriere ist nicht starr, sondern deformierbar. Dabei wird die Geschwindigkeit in 8 km/h-Schritten erhöht. Als EURONCAP wird ein ODB-Crash bezeichnet, bei welchem die Kollisionsgeschwindigkeit 64 km/h beträgt.
- Ein anderer Fall ist die Unterscheidung zwischen einem 26 km/h und einem 32 km/h Crash auf eine starre Barriere, wobei bei ersterem Crash die zweite Airbagstufe nicht ausgelöst werden darf und bei dem zweiten Crash muss sie ausgelöst werden. Weitere Fälle bei denen zwischen Auslösung und Nichtauslösung eines Personenschutzmittels wie Airbag, Gurtstrafer, Überrollbügel oder ansteuerbare Sitzkomponenten oder einer Stufe eines Personenschutzmittels unterschieden werden muss, sollen ebenso im folgenden berücksichtigt sein. Auch eine Unterscheidung zwischen einem AZT und einem EURONCAP-Crash ist erfindungsgemäß möglich.
- Da ein oben beschriebener Precrashsensor für den ODB-Crash aufgrund der zu hohen Geschwindigkeit kein Messsignal liefert, wird der Precrashalgorithmus für den ODB-Crash nicht durchgerechnet und der rein beschleunigungsbasierte Algorithmus muss die Auslösung alleine fällen. Dies hat zu Konsequenz, dass dieser Algorithmus empfindlich eingestellt werden muss. Aber wenn der Algorithmus empfindlich eingestellt wird, so besteht die Gefahr, dass im Fall AZT-Crash die Airbags ausgelöst werden, was nicht gewünscht wird. Unter zur Hilfenahme der Geschwindigkeitsinformation muss diese Auslöseentscheidung unterdrückt werden. Dabei muss beachtet werden, dass die Geschwindigkeitsinformation falsch sein kann. Daher darf die Unterdrückung der Auslöseentscheidung oder Ansteuerentscheidung des Gesamtalgorithmus bestehend aus Precrash- und Beschleunigungsalgorithmus sowie der Fusion nur erfolgen falls der Precrashalgorithmus sowohl aus dem Beschleunigungssignal oder daraus abgeleiteten Merkmalen als auch die Geschwindigkeitsinformation den Nichtauslösecrash anzeigen.
- Beispielsweise handelt es sich vorliegend um einen ODB-Crash mit 50 km/h. Der Precrashsensor teilt dem Precrashalgorithmus jedoch fälschlicherweise eine Geschwindigkeit von 15 km/h mit. Würde der Precrashalgorithmus nur auf Grund der Geschwindigkeit eine Entscheidung über die Unterdrückung des Gesamtalgorithmus fällen, würde es in diesem Fall zu keiner Auslösung der Airbags kommen, obwohl diese Ansteuerentscheidung zwingend erforderlich ist.
- Die Lösung dieses Problems stellt sich wie folgt dar: Im Precrashalgorithmus wird eine Schwelle eingeführt, die aufgrund der Beschleunigungssignale oder daraus abgeleiteter Merkmale eine Plausibilität der Geschwindigkeit einführt. Im oben dargestellten Fall eines ODB-Crash mit 50 km/h würde diese Schwelle überschritten werden, und der Precrashalgorithmus gibt trotz einer ihm fälschlicherweise gemeldeten Geschwindigkeit von 15 km/h die Ansteuerentscheidung des Gesamtalgorithmus frei. Daraus folgt, dass der Airbag richtigerweise ausgelöst wird.
- Für den Fall das es sich tatsächlich um einen AZT-Crash mit 15 km/h handelt, wird die oben genannte Schwelle im Precrashalgorithmus nicht überschritten und der Precrashalgorithmus erteilt dem Gesamtalgorithmus keine Freigabe. Daraus folgt, dass der Airbag richtigerweise nicht ausgelöst wird.
- Für den Fall das der Precrashsensor einwandfrei arbeitet, würde dieser im oben genannten Falle eines 50 km/h ODB-Crashes keine Meldung an den Precrashalgorithmus senden. Dieser wird in diesem Fall keine Berechnung durchführen und die Auslösung der Airbags mit alleine aus dem Gesamtalgorithmus heraus gefällt. Daraus folgt, dass der Airbag richtigerweise ausgelöst wird.
- Im folgenden werden zwei besondere Varianten vorgestellt, die diese Unterdrückung berechnen. Weitere Varianten sind möglich.
- Gemeinsam ist all diesen Varianten, dass die Unterdrückung mindestens auf der Basis der Beschleunigungssingale oder daraus abgeleiteter Größen und einer Precrashinformation wie beispielsweise der Relativgeschwindigkeit ermittelt wird.
- Eine Möglichkeit die Unterdrückungsentscheidung zu ermitteln, besteht darin, dass die Bedingung abgeprüft wird, dass die Geschwindigkeit unterhalb einer bestimmten Grenze liegt und dass das aus dem Beschleunigungssignal abgeleitete Merkmal kleiner als diese Grenze ist.
- Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen Precrashalgorithmus zu benutzen und bei der Nichtauslöseentscheidung den Fall zu unterscheiden, dass der Algorithmus auf Nichtauslösung entschieden hat, weil er kein aufprallendes Objekt erkannt hat, und den Fall, dass er zwar ein aufprallendes Objekt erkannt hat, dass aber die Kombination aus Beschleunigungsinformation und Precrashinformation anzeigt, dass es sich um einen leichten Crash handelt, bei dem nicht ausgelöst werden muss. Wenn der zweite Fall vorliegt, kann die Auslöseentscheidung des rein beschleungigungsbasierten Algorithmus unterdrückt werden.
- Wird davon ausgegangen, dass der Precrashsensor für die niedrigen Geschwindigkeiten das Crashobjekt erkennt, so kann in diesem Fall der rein beschleunigungsbasierte Algorithmus bewusst unempfindlich geschaltet werden. Damit wird verhindert, dass dieser Algorithmus eine Auslösung erzeugt, obwohl der Precrashalgorithmus dies als nicht notwendig erkennt, wenn in der Zusammenführung der Auslöseentscheidung also der Fusion eine Oder-Verknüpfung realisiert wird.
- Die Unempfindlichkeitsschaltung des rein beschleunigungsbasierten Algorithmus lässt sich auf verschiedenen Ebenen im Algorithmus realisieren.
- Eine Möglichkeit stellt beispielsweise die Einführung einer Schwelle dar, welche eine Freigabebedingung für den Gesamtalgorithmus durch den Precrashalgorithmus aufweist.
- Eine weitere Möglichkeit ist die Manipulation der Eingangsdaten, also der Beschleunigungsdaten für den rein beschleunigungsbasierten Algorithmus für den Fall, dass eine entsprechende Precrashinformation vorliegt.
- Als weitere Ausführungsform kann auch die Aktivierung von speziellen Funktionen und/oder Parametersätzen im Beschleunigungsalgorithmus in Abhängigkeit von einem Signal des Precrashalgorithmus sein.
- Vorliegend wurde die aktive Unterdrückung der Ansteuerungsentscheidung unter der Annahme betrachtet, dass der Precrashsensor eine eingeschränkten Bereich der Geschwindigkeit, beispielsweise 0–40 km/h messen kann. Die Idee der Freigabe des Gesamtalgorithmus durch den Precrashalgorithmus kann ebenso auf Precrashsensoren ausgedehnt werden, welche für den gesamten Geschwindigkeitsbereich ein Messsignal liefern. Dazu zählen Radar und Lidar.
- Zeichnung
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
- Es zeigen
-
1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung, -
2 ein erstes Flussdiagramm, -
3 ein zweites Flussdiagramm und -
4 ein drittes Flussdiagramm. - Beschreibung
- Zunehmend werden vorausschauende Sensorsysteme entwickelt, die bereits vor einem Crash Informationen über das Crashobjekt sammeln. Insbesondere sollen auch Airbagauslösealgorithmen diese Information verarbeiten. Da jedoch bei einem vorausschauenden Sensorsystem nicht garantiert werden kann, dass alle Crashsituationen erkannt werden, ist zur Auslösung der Personenschutzmittel im Fahrzeug ein Algorithmus notwendig, der auch ohne Precrashinformation eine Auslöseentscheidung ausschließlich auf Basis von Beschleunigungssignalen fällen kann.
- Erfindungsgemäß wird ein Precrashalgorithmus und ein Beschleunigungsalgorithmus verwendet, deren jeweilige Ausgangssignale fusioniert werden, um eine Auslöseentscheidung zutreffen. Es ist eine gegenseitige Beeinflussung der Algorithmen vorgesehen, um Fehlauslösungen sicherer zu unterdrücken und den Schutz für die Fahrzeuginsassen zu verbessern.
-
1 zeigt in einem Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung. In einem Fahrzeug ist ein Steuergerät SG zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln RHS vorgesehen. Dieses Steuergerät kann beispielsweise zentral auf den Fahrzeugtunnel in einen Fahrzeug eingebaut sein. Es ist jedoch möglich, dass auch andere Einbauorte im Fahrzeug vorgesehen seien können. Das Steuergerät SG steuert Personenschutzmittel RHS in Abhängigkeit von Sensorsignalen an. Dazu sind an der Fahrzeugfront Precrashsensoren US1 und US2 vorgesehen, die über eine Leitung mit dem Steuergerät SG verbunden sind. Die Precrashsensoren US1 und US2 sind hier als Ultraschallsensoren ausgebildet. Es kann sich jedoch auch um Radar oder Lidar oder andere Umfeldsensoren wie auch einem Kamerasystem handeln. Ebenfalls in der Fahrzeugfront ist eine Beschleunigungssensorik B1 eingebaut die ebenfalls an das Steuergerät SG eingeschlossen ist. Die Beschleunigungssensorik B1 kann am Fahrzeugkühler also im Bereich des Motorraums unter der Motorhaube oder am Stoßfänger oder auch bei den Precrashsensoren US1 und US2 eingebaut sein. Weiterhin sind hier Beschleunigungssensoren B2 und B3 vorgesehen, die jeweils eine Seitenaufprallsensorik repräsentieren. Diese Beschleunigungssensoren B2 und B3 können in der A, B oder C Säule in den Fahrzeugseitenteile oder an eine Querträger unter einem Sitz eingebaut sein. Auch der Türschweller und andere Einbauorte sind hier möglich. Auch diese Sensoren liefern ihre Signale an das Steuergerät SG. Zusätzlich ist noch eine Zentralsensorik B4 vorgesehen, die beispielsweise ebenfalls aus dem Fahrzeugtunnel entweder innerhalb oder außerhalb des Steuergeräts SG vorgesehen ist. Die Beschleunigungssensoren B1, B2, B3 und B4 können in einer Richtung empfindlich sein; es ist jedoch möglich, dass sie auch in zwei oder drei Richtungen empfindlich sein können. Dafür können auch biaxial oder triaxial ausgebildete Beschleunigungssensoren verwendet werden. Die Beschleunigungssensoren und auch die Ultraschalsensoren US1 und US2 können mit dem Steuergerät über ein Bus einem Quasibus oder Punkt zu Punkt Verbindung verbinden sein. Dabei ist eine leitungsgebunde Verbindung üblich, es ist auch jedoch möglich, dass eine Funkverbindung vorgesehen seien kann. Auch eine Lichtleitfaser ist hier möglich. - Das Steuergerät weist einen Prozessor, Interface-Bausteine, Speicher, Plausibilitätssensoren und Ansteuerschaltungen auf, um seine Aufgaben zu bewältigen. Die folgenden drei
2 ,3 und4 zeigen unterschiedliche Varianten, wie die Sensorsignale verarbeitet werden können. -
2 zeigt in einer ersten Variante das Zusammenspiel des Precrashalgorithmus und des Beschleunigungsalgorithmus und der Fusion der Ausgangssignale der beiden Algorithmen. Die Precrashsignale der Sensoren US1 und US2 werden im Verfahrenschritt200 hier als Precrashinformation dem Precrashalgorithmus in Verfahrenschritt203 zugeführt. Diese Signale werden aber weiterhin auch Verfahrenschritt202 zugeführt, in dem die Beschleunigungsinformation verarbeitet wird. Aus Verfahrenschnitt201 werden auch in Verfahrenschnitt202 die Beschleunigungsdaten zugeführt, um die Beschleunigungsdaten in Abhängigkeit von der Precrashinformation zu beurteilen, ob tatsächlich ein Crash vorliegt. Dazu wird beispielsweise in Abhängigkeit von der Precrashinformation eine Schwelle eingestellt, die die Beschleunigungsdaten oder die davon abgeleitete Daten wie beispielsweise die einfach oder zweifache Integration oder auch die differenzierte Beschleunigungsdaten nach der Zeit verglichen werden und uberschreiten müssen, so dass dies anzeigt das ein Crash vorliegt. Im Verfahrenschritt204 wird dann in einem Normal-Algorithmus mittels Merkmalsanalyse oder anderer Methoden eine Auswertung der Beschleunigungsdaten vorgenommen. Die Ausgangssignale des Precrashalgorithmus und des Beschleunigungsalgorithmus (Normal-Algorithmus) werden dann in einer Auslösefusion im Verfahrenschritt205 miteinander kombiniert, um zu bestimmen, ob ein Aufprall vorliegt. Dies führt dann ggf. den Verfahrenschritt206 zu einer Airbagauslösung. -
3 zeigt eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Verfahrens. Die Precrashinformation im Verfahrenschritt300 wird wiederum dem Precrashalgorithmus302 zugeführt, der in Abhängigkeit von Beschleunigungsdaten aus dem Verfahrenschritt301 beeinflusst wird. Beispielsweise werden hier Schwellen in Abhängigkeit von den Beschleunigungsdaten verändert. Die Beschleunigungsdaten aus Verfahrenschritt301 werden auch als Beschleunigungsinformation in Verfahrenschritt303 , beispielsweise als Geschwindigkeitsabbauinformation durch einfache Integration umgewandelt. Diese Beschleunigungsinformation wird dann in Verfahrenschritt304 im Normal-Algorithmus, also dem Beschleunigungsalgorithmus zugeführt, der wiederum in Abhängigkeit von Precrashinformationen aus Verfahrenschritt300 beeinflusst wird. Auch hier kann eine Beeinflussung über Schwellwerte geschehen. Im Verfahrenschritt305 werden dann die Ausgangssignale des Precrashalgorithmus302 und des Beschleunigungsalgorithmus304 fusioniert, um dann ggf. im Verfahrenschritt306 zu einer Airbagauslösung zugelangen. -
4 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Precrashinformation400 wird wiederum den Precrashalgorithmus402 zugeführt. Die Precashinformation400 wird jedoch auch der Fusion405 der Ausgangsdaten des Precrashalgorithmus402 und des Normal-Algorithmus404 , also des Beschleunigungsalgorithmus zugeleitet. Die Fusion wird daher in Abhängigkeit von der Precrashinformation verändert. Dies kann über eine Schwellwertbeeinflussung geschehen. Weiterhin werden die Beschleunigungsdaten aus Verfahrenschritt401 dem Precrashalgorithmus402 zugeführt, um auch hier beispielsweise über Schwellwerte eine Beeinflussung durchzuführen. Weiterhin werden die Beschleunigungsdaten401 als Beschleunigungsinformation403 vorverarbeitet, um dann dem Beschleunigungsalgorithmus404 zugeführt zu werden.
Claims (7)
- Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln (RHS), wobei die Vorrichtung eine Entscheidung zur Ansteuerung in Abhängigkeit von einer Fusion von einem ersten Signal eines Precrashalgorithmus (
203 ,302 ,402 ) und einem zweiten Signal eines Beschleunigungsalgorithmus (204 ,304 ,404 ) unterdrückt, wobei der Precrashalgorithmus (302 ,402 ,203 ) oder die Fusion (305 ,405 ,205 ) in Abhängigkeit eines dritten Signals einer Beschleunigungssensorik (B1, B2, B3, B4) und der Beschleunigungsalgorithmus oder die Fusion (205 ,305 ,405 ) in Abhängigkeit eines vierten Signals einer Precrashsensorik (US1, US2) beeinflusst werden. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Precrashsensorik (US1, US2) als Ultraschallsensorik ausgebildet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung die Beeinflussung durch ein erstes Verändern eines jeweiligen Schwellewerts oder durch ein zweites Verändern des dritten und/oder des vierten Signals vornimmt.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussung durch ein Aktivieren wenigstens einer jeweiligen Funktion und/oder von wenigstens einem jeweiligen Parametersatz vorgenommen wird.
- Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln, wobei eine Entscheidung zur Ansteuerung in Abhängigkeit von einer Fusion von einem ersten Signal eines Precrashalgorithmus und einem zweiten Signals eines Beschleunigungsalgorithmus unterdrückt wird, wobei der Precrashalgorithmus oder die Fusion in Abhängigkeit eines dritten Signals einer Beschleunigungssensorik und der Beschleunigungsalgorithmus oder die Fusion in Abhängigkeit eines vierten Signals einer Precrashsensorik (US1, US2) beeinflusst werden.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussung durch ein erstes Verändern eines jeweiligen Schwellwerts oder durch ein zweiten Verändern des dritten oder vierten Signals vorgenommen wird
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussung durch ein Aktivieren von wenigstens einer jeweiligen Funktion und/oder von wenigstens einem jeweiligen Parametersatz vorgenommen wird.
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