-
Stand der Technik
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß den
Ansprüchen 1 und 10, auf ein Steuergerät gemäß den
Ansprüchen 12 und 13 sowie auf ein Computerprogrammprodukt
gemäß Anspruch 14.
-
Heutzutage
ist es nicht möglich, einen Airbag oder andere irreversible
Rückhaltemittel eines Fahrzeugs vor einem Unfall zu zünden.
Die diversen Druck- und Beschleunigungssensoren sprechen erst aufgrund
einer Kollision an. Es ist einleuchtend, dass das Verletzungsrisiko
des Insassen des Fahrzeugs sinkt je früher der Schutz durch
Rückhaltemittel eingreift. Ein frühzeitiger Schutz
kann heutzutage jedoch aus technischen Gründen, insbesondere
auf Grund von Anforderungen bezüglich Robustheit und Anfälligkeit,
nicht realisiert werden.
-
Beispielsweise
wird im Airbagbereich eine Auslösestrategie eingesetzt,
bei der ein Triggersignal und ein Plausibilitätssignal
vorhanden sein müssen, um vom Airbagsteuergerät
eine Auslöseentscheidung zu bekommen. Diese Signale müssen
von zwei unterschiedlichen Sensoren stammen, um die Wahrscheinlichkeit
einer Fehldetektierung (engl. misuse) sehr gering zu halten. Beispielsweise
können das Triggersignal von Beschleunigungssensoren und
das Plausibilitätssignal von einem ZentralAirbag-Steuergerät
stammen. Es gibt keine Anwendung im Airbagbereich, in der nur eine
Sensorgröße für eine Auslöseentscheidung
ausreichend ist.
-
Die
DE 198 15 002 A1 befasst
sich mit einem Verfahren zum Ermitteln von Steuerdaten für
die Auslösung von Rückhaltemitteln in einem Fahrzeug. Dazu
können Precrash-Sensoren ein Sendesignal abstrahlen und
ein reflektiertes Signal empfangen. Aus Signallaufzeiten können
dann Entfernungen von Hindernissen ermittelt werden. Dem Sendesignal können
fahrzeugspezifische Daten aufmoduliert sein. Der Empfänger
des Prec rash-Sensors eines entgegenkommenden Fahrzeugs kann so die
fahrzeugspezifischen Daten des anderen Fahrzeugs erhalten. Die aufmodulierten
Daten werden nicht zur Abstandsermittlung eingesetzt.
-
Es
gibt Überlegungen zu einer Car-to-X-Communication (C2XC).
Damit dies funktioniert, muss die Ausstattungsrate der Fahrzeuge
sehr groß sein. Eine Kommunikation kann also nicht erfolgen
wenn das Fremdfahrzeug diese Funktion nicht bieten kann. Das Gleiche
gilt auch für Elemente der Infrastruktur. Es ist deshalb
eine Sache der etwas ferneren Zukunft bis alle Fahrzeuge über
ein automotive WLAN kommunizieren können. Erwähnenswert
ist es bei C2X, dass keine bzw. unzureichend genaue Informationen
mittels GPS für Pre-Crash-Erkennung über den Abstand
ausgetauscht werden können. Bis es soweit ist, dass C2XC
so verbreitet ist wie ein ABS-System, sollten die Forschungsaktivitäten
bzgl. der Fahrsicherheit keinesfalls vernachlässigt werden.
-
Beschreibung der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Ermitteln eines
Abstands zwischen einem ersten Fahrzeug und einem Objekt gemäß Anspruch 1,
ein Verfahren zum Bestimmen einer Auslöseentscheidung für
eine Rückhalteeinrichtung eines ersten Fahrzeugs gemäß Anspruch
10, ein Steuergerät gemäß Anspruch 12,
eine Steuergerät gemäß Anspruch 13 sowie
ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 14.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Der
erfindungsgemäße Ansatz ermöglicht es,
vor dem Crash eine Auslöseentscheidung für Rückhaltemittel
zu treffen. Dabei funktioniert die Erfindung auch ohne C2XC und
kann somit bereits in naher Zukunft eingeführt werden.
-
Die
vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Ermitteln eines
Abstands zwischen einem ersten Fahrzeug und einem Objekt, mit den
Schritten des Bereitstellens eines Sendesignals des ersten Fahrzeugs
zu einem ersten Zeitpunkt an eine Schnittstelle, wobei das Sendesignal
eine Signalsequenz und eine Kennung des ersten Fahrzeugs aufweist; des
Empfangens eines Antwortsignals von dem Objekt zu einem zweiten
Zeitpunkt über die Schnittstelle; und des Ermittelns des
Abstands zwischen dem ersten Fahrzeug und dem Objekt aus dem ersten
und dem zweiten Zeitpunkt sowie einer Ver zögerungszeit,
wobei die Verzögerungszeit eine Zeitdauer zwischen einem
Empfang des Sendesignals und einem Senden des Antwortsignals durch
das Objekt definiert.
-
Das
Sendesignal kann über die Schnittstelle an eine Sendeeinrichtung
des ersten Fahrzeugs bereitgestellt werden und von der Sendeeinrichtung ausgesendet
werden. Das Antwortsignal kann von einer Empfangseinrichtung des
ersten Fahrzeugs empfangen werden und an der Schnittstelle zur Auswertung
bzw. Weiterverarbeitung bereitgestellt werden. Die Schnittstelle
kann eine oder eine Mehrzahl bi-direktionaler oder unidirektionaler
Ein- und Ausgänge zum Ausgeben bzw. Empfangen des Sendesignals
und des Antwortsignals aufweisen.
-
Die
Signalsequenz und die Kennung können als geeignete Bitmuster
ausgebildet sein, die auf das Sendesignal aufmoduliert sind.
-
Bei
dem Objekt kann es sich um ein Objekt der Infrastruktur oder um
ein zweites Fahrzeug handeln. Mit Fahrzeug ist gemäß der
vorliegenden Erfindung jeder Verkehrsteilnehmer, insbesondere PKW, LKW,
Busse, Motorräder, Radfahrer usw. gemeint.
-
Gemäß einer
Ausgestaltung kann das Antwortsignal eine Reflektion des Sendesignals
durch das Objekt sein. Somit kann das Antwortsignal ohne aktives
Einwirken des Objekts bereitgestellt werden.
-
Alternativ
oder zusätzlich kann das Antwortsignal durch aktives Einwirken
des Objekts bereitgestellt werden. Dabei kann das Antwortsignal
eine von dem zweiten Fahrzeug bereitgestellte Antwortsequenz und
die Kennung des ersten Fahrzeugs aufweisen. Auch kann das Antwortsignal
Daten des zweiten Fahrzeugs aufweisen. Mit Hilfe des aktiven Echos
erhöht sich die Zuverlässigkeit des Systems. Durch
diesen ”Handshake” kann die Information auch für
sicherheitskritische Funktionen eingesetzt werden.
-
Die
Verzögerungszeit kann einen vorbestimmten Wert aufweisen.
Eine Verzögerung ist sinnvoll um den Restschall des Sendesignals
abklingen zu lassen. Gemäß einer Ausgestaltung
kann das Antwortsignal ausgebildet sein, um eine Information über
den Wert der Verzögerungszeit zu übertragen.
-
Gemäß einer
Ausgestaltung kann die Kennung eine eindeutige Kennung des ersten
Fahrzeugs sein. Alternativ kann die Kennung eine nicht-eindeutige
Kennung des ersten Fahrzeugs sein und das erfindungsgemäße
Verfahren einen Schritt des Generierens der Kennung des ersten Fahrzeugs
vor dem Senden des Sendesignals aufweisen. Das Sendesignal kann
eine Puls-, Frequenz- und/oder Amplitudenmodulation zum Übertragen
der Kennung aufweisen.
-
Die
vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Bestimmen
einer Auslöseentscheidung für eine Rückhalteeinrichtung
eines ersten Fahrzeugs, mit den Schritten des Ermittelns eines Abstands
zwischen dem ersten Fahrzeug und einem Objekt gemäß der
vorliegenden Erfindung; des Erfassens eines Sensorsignals von einem
Crash-Sensor des ersten Fahrzeugs über die Schnittstelle;
und des Bestimmens der Auslöseentscheidung aus dem Abstand
und dem Sensorsignal.
-
Der
Crash-Sensor kann eine Precrash Sensorik aufweisen. Diese Pre-Crash
Sensorik in Kombination mit dieser Erfindung ermöglicht
eine Auslösung Rückhaltemittel vor der Kollision.
-
Kern
der Erfindung ist es vor allem, die Möglichkeit zu bieten,
mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit ein Unfallgeschehen im Voraus
zu detektieren. Die frühzeitige Detektion ermöglicht
es, sowohl reversible als auch irreversible Rückhaltemittel
auszulösen um den Schutz des Insassen weiter zu verbessern.
-
Dabei
kann die gängige Regel, zwei unterschiedliche Sensorsignale
für eine Auslöseentscheidung zu haben, weiterhin
gültig bleiben. Diese Regel wird auch mit Hilfe dieser
Erfindung respektiert. Gemäß einer Ausgestaltung
der Erfindung kann das erste Signal für die Auslöseentscheidung
mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Ultraschallkommunikation
gestellt werden und das zweite Signal aus einem kapazitiven Sensor
kommen. Beide Signale sind vorausschauende Signale. Somit kann die
Auslöseentscheidung vor dem Crash erfolgen.
-
Einer
der Vorteile der erfindungsgemäßen Ultraschallkommunikation
ist, dass die Reichweite der Ultraschallkommunikation quasi doppelt
so hoch ist wie eine bekannte Ultraschallbasierte Abstandsmessung.
Bei der bekannten Ultraschallbasierten Abstandsmessung wird ein
vom Ego-Fahrzeug gesendeter Puls reflektiert und selbst als Echo
emp fangen. Es entstehen Verluste da der Puls den Hin- und Rückweg
machen muss. Dagegen basiert die erfindungsgemäße
Ultraschallkommunikation basiert auf dem Prinzip, dass ein Puls
vom Ego-Fahrzeug gesendet wird, von einem Fremdfahrzeug empfangen wird,
und ein neuer Puls an das Ego-Fahrzeug gesendet wird. Der Puls macht
nur den einfachen Hinweg, den Rückweg übernimmt
dagegen der vom Fremdfahrzeug gesendete Puls, bei dem es sich um kein
Echo handelt. Es kann also weit im Voraus eine Kommunikation zwischen
zwei Fahrzeugen hergestellt werden. Diese Ultraschallkommunikation
funktioniert natürlich nicht bei Objekten der Infrastruktur, was
auch gewünscht ist.
-
Ein
weiterer Vorteil ist, dass eine Fehlauslösung eines Rückhaltemittels
sehr gering ist, da nur Fahrzeuge betroffen sind, die ein Ultraschallsystem besitzen.
Mit anderen Worten ausgedrückt ist durch diese Erfindung
nur Fahrzeug-Fahrzeug adressiert. Dies allein bringt Vorteile gegenüber
Misuse-Anfälligkeit und Crashdiskriminierung. Diese Aspekte,
z. B. schnelles Fahren auf Bordsteinkante, können mit dieser
Erfindung erkannt werden.
-
Selbstverständlich
ist, dass die erfindungsgemäße Ultraschallkommunikation
zum Insassenschutz bei Seiten-, Heck und Frontunfällen
einsetzbar ist.
-
Zu
Erwähnen ist, dass bei nicht vorhandenem Ultraschallsystem
beim Kollisionsgegner auf den Stand der Technik zurückgegriffen
werden kann und ein ausreichend guter Schutz geboten werden kann.
Dies bedeutet, dass das erfindungsgemäße System
nach und nach in Fahrzeugen eingebaut werden kann.
-
Die
vorliegende Erfindung schafft ferner ein Steuergerät zum
Ermitteln eines Abstands zwischen einem ersten Fahrzeug und einem
Objekt, mit den folgenden Merkmalen: einer Einrichtung zum Bereitstellen
eines Sendesignals zu einem ersten Zeitpunkt an eine Schnittstelle,
wobei das Sendesignal eine Startsequenz und eine Kennung des ersten
Fahrzeugs aufweist; einer Einrichtung zum Empfangen eines Antwortsignals
von dem Objekt zu einem zweiten Zeitpunkt über die Schnittstelle;
und einer Einrichtung zum Ermitteln des Abstands zwischen dem ersten
Fahrzeug und dem Objekt aus dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt
sowie einer Verzögerungszeit, wobei die Verzögerungszeit
eine Zeitdauer zwischen einem Empfang des Sendesignals und einem Senden
des Antwortsignals durch das Objekt definiert.
-
Die
vorliegende Erfindung schafft ferner ein Steuergerät zum
Bestimmen einer Auslöseentscheidung für eine Rückhalteeinrichtung
eines ersten Fahrzeugs, mit folgenden Merkmalen: einem erfindungsgemäßen
Steuergerät zum Ermitteln eines Abstands zwischen dem ersten
Fahrzeug und einem Objekt; einer Einrichtung zum Erfassen eines
Sensorsignals von einem Crash-Sensor über die Schnittstelle;
und einer Einrichtung zum Bestimmen der Auslöseentscheidung
aus dem Abstand und dem Sensorsignal.
-
Durch
diese Ausführungsvarianten der Erfindung in Form einer
Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell
und effizient gelöst werden.
-
Von
Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der
auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher,
einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert
ist und zur Durchführung der erfindungsgemäßen
Verfahren verwendet wird, wenn das Programm auf einem Steuergerät
ausgeführt wird.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Die
Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen
beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein
Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
-
2a–2e eine
Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem
Ausführungsbeispiel;
-
3 eine
Darstellung von Signalen gemäß einem Ausführungsbeispiel;
-
4 eine
Darstellung eines Sendesignals gemäß einem Ausführungsbeispiel;
-
5 eine
Darstellung eines Antwortsignal gemäß einem Ausführungsbeispiel;
-
6 eine
Darstellung einer Abstandsmessung gemäß einem
Ausführungsbeispiel; und
-
7 eine
Darstellung einer Abstandsmessung gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel.
-
Gleiche
oder ähnliche Elemente können in den nachfolgenden
Figuren durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen versehen
sein. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie
die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem
Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet
werden oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen
zusammengefasst werden können.
-
1 zeigt
ein Steuergerät 102 zum Bestimmen einer Auslöseentscheidung
für eine Rückhalteeinrichtung eines ersten Fahrzeugs
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung. Das Steuergerät 102 kann in einem ersten
Fahrzeug angeordnet sein. Das Steuergerät 102 weist
ein Steuergerät 104 zum Ermitteln eines Abstands
zwischen dem ersten Fahrzeug und einem Objekt, eine Schnittstelle
zum Erfassen eines Sensorsignals von einem Crash-Sensor 106 und
eine Einrichtung 108 zum Bestimmen der Auslöseentscheidung
aus dem Abstand und dem Sensorsignal auf. Das Steuergerät 104 zum
Ermitteln eines Abstands zwischen dem ersten Fahrzeug und dem Objekt
ist ausgebildet, um den ermittelten Abstand an die Einrichtung 108 zum Bestimmen
der Auslöseentscheidung bereitzustellen. Der Crash-Sensor 106 ist
ausgebildet, um das erfasst Sensorsignal über die Schnittstelle
an die Einrichtung 108 zum Bestimmen der Auslöseentscheidung
bereitzustellen. Der Sensor 106 kann in dem Steuergerät 102 integriert
sein oder separat angeordnet sein.
-
1 zeigt
ferner ein zweites Steuergerät 112 zum Bestimmen
einer Auslöseentscheidung für eine Rückhalteeinrichtung
eines zweiten Fahrzeugs. Das zweite Steuergerät 112 kann
in einem zweiten Fahrzeug angeordnet sein und weist ein Steuergerät 114 zum
Ermitteln eines Abstands zwischen dem zweiten Fahrzeug und einem
Objekt, eine Schnittstelle zu einem Crash-Sensor 116 zum
Erfassen eines Sensorsignals und eine Einrichtung 118 zum
Bestimmen der Auslöseentscheidung aus dem Abstand und dem
Sensorsignal auf.
-
Das
Steuergerät 104 zum Ermitteln eines Abstands weist
eine Einrichtung zum Bereitstellen eines Sendesignals 122 auf.
Das Sendesignal 122 kann von der Sendeeinrichtung zu einem
ersten Zeitpunkt über eine Schnittstelle bereitgestellt
bzw. ausgegeben werden und weist eine Signalsequenz und eine Kennung
des ersten Fahrzeugs auf. Zum Aussenden des Sendesignals 122 kann
das erste Fahrzeug eine Sendeeinrichtung aufweisen. Das Sendesignal 122 kann
von dem Steuergerät 104 über die Schnittstelle
an die Sendeeinrichtung bereitgestellt und von der Sendeeinrichtung
ausgesendet werden. Das Steuergerät 104 weist
ferner eine Einrichtung zum Empfangen eines Antwortsignals 124 von
einem Objekt über die Schnittstelle auf. Das Antwortsignal 124 wird
zu einem zweiten Zeitpunkt empfangen, der zeitlich nach dem ersten
Zeitpunkt liegt. Entsprechend zu der Sendeeinrichtung kann das erste
Fahrzeug eine Empfangseinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist,
um das Antwortsignal 124 zu empfangen und über
die Schnittstelle an das Steuergerät 104 bereitzustellen.
-
Bei
dem Objekt kann es sich um ein beliebiges Objekt handeln, dass in
Reichweite des Sendesignals 122 liegt. Beispielsweise kann
es sich um ein Infrastrukturobjekt oder um das zweite Fahrzeug handeln.
Ist das Objekt nicht mit einem erfindungsgemäßen
Steuergerät ausgestattet, so kann es sich bei dem Antwortsignal 124 um
eine Reflektion des Sendesignals 122 an dem Objekt handeln.
Sofern das Objekt mit einem erfindungsgemäßen
Steuergerät ausgestattet ist, kann es sich bei dem Antwortsignal 124 um
ein von dem Objekt aktiv ausgesendetes Antwortsignal 124 handeln.
Das Steuergerät 104 weist ferner eine Einrichtung
zum Ermitteln des Abstands zwischen dem ersten Fahrzeug und dem
Objekt auf. Die Einrichtung zum Ermitteln des Abstands ist ausgebildet,
um den Abstand aus dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt sowie einer
Verzögerungszeit zu ermitteln. Die Verzögerungszeit
definiert eine Zeitdauer, die zwischen einem Empfang des Sendesignals 122 und
einem Senden des Antwortsignals 124 durch das Objekt liegt.
Handelt es sich bei dem Antwortsignal 124 um eine Reflektion
des Sendesignals 122, so ist die Verzögerungszeit
gleich oder nahezu Null. Handelt es sich bei dem Antwortsignal 124 um ein
aktiv ausgesendetes Signal, so weist die Verzögerungszeit
einen Wert ungleich Null auf. In dem Antwortsignal 124 kann
zusätzlich Informationen von dem Objekt 114 zum
ersten Fahrzeug 112 übertragen werden.
-
Die
Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung können als
separate Einrichtungen oder als integrierte Sende-Empfangseinrichtung
ausgeführt sein. Handelt es sich bei dem Objekt um ein
zweites Fahrzeug mit dem in 1 gezeigten
Steuergerät 114, so kann das Sendesignal 122 von
einer Einrichtung zum Empfangen des Steuergeräts 114 empfangen
und das Antwortsignal 124 von einer Einrichtung zum Bereitstellen
des Steuergeräts 114 an eine Sendeeinrichtung
des zweiten Fahrzeugs bereitgestellt wer den und von der Sendeeinrichtung
ausgesendet werden. Das von dem Steuergerät 114 bereitgestellte Antwortsignal 124 kann
eine von dem zweiten Fahrzeug bereitgestellte Antwortsequenz und
die Kennung des ersten Fahrzeugs aufweisen. Ferner kann das Antwortsignal 124 Daten
des zweiten Fahrzeugs aufweisen. Das Steuergerät 114 kann
ausgebildet sein, um das Antwortsignal 124 eine bestimmte
Verzögerungszeit nach dem Empfang des Sendesignals 122 bereitzustellen.
Die Verzögerungszeit kann einen vorbestimmten Wert aufweisen,
der dem Steuergerät 104 bekannt ist. Alternativ
oder zusätzlich kann das Antwortsignal 124 ausgebildet
sein, um eine Information über den Wert der Verzögerungszeit
zu übertragen.
-
Zur Übertragung
der Kennung sowie zur Übertragung weiterer Informationen
kann das Sendesignal 122 und das Antwortsignal 124 eine
Puls-, Frequenz- oder Amplitudenmodulation aufweisen. Die Kennung
des ersten Fahrzeugs kann eine eindeutige Kennung sein. Alternativ
kann es sich um eine nicht-eindeutige Kennung handeln, die beispielsweise
einmalig oder jeweils vor einem Senden des Sendesignals 122 von
dem Steuergerät 104 erzeugt oder bereitgestellt
wird.
-
Die
Steuergeräte 104, 114 können
jeweils ausgebildet sein, um ein Verfahren zum Ermitteln eines Abstands
zwischen einem ersten Fahrzeug und einem Objekt auszuführen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt
bei dem Verfahren zum Ermitteln eines Abstands in einem ersten Schritt
ein Bereitstellen des Sendesignals 122 des ersten Fahrzeugs über
eine Schnittstelle, in einem zweiten Schritt ein Empfangen des Antwortsignals 124 über
die Schnittstelle und in einem dritten Schritt ein Ermitteln des Abstands
zwischen dem ersten Fahrzeug und dem Objekt.
-
Die
Steuergeräte 102, 104 können
jeweils ausgebildet sein, um ein Verfahren zum Bestimmen einer Auslöseentscheidung
für eine Rückhalteeinrichtung eines ersten Fahrzeugs
auszuführen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
erfolgt bei dem Verfahren zum Bestimmen einer Auslöseentscheidung in
einem ersten Schritt ein Ermitteln eines Abstands zwischen dem ersten
Fahrzeug und einem Objekt, in einem zweiten Schritt ein Erfassen
eines Sensorsignals von einem Crash-Sensor des ersten Fahrzeugs über
die Schnittstelle und in einem dritten Schritt ein Bestimmen der
Auslöseentscheidung aus dem Abstand und dem Sensorsignal.
-
Bei
dem in 1 gezeigten System kann es sich um ein Ultraschall
System mit Ultraschallsensoren handeln. Ein Fahrzeug, dass mit dem
Ultraschall System ausgestattet ist, wird im Folgenden als Ego Fahrzeug
bezeichnet. Die Ultraschallsensoren können Pulse senden
oder Pulse empfangen. Dieses Ultraschallsystem sendet zyklisch Pulse
aus, z. B. alle 100 ms. Typischerweise wird bei einem US-System nach
dem Puls-Echo Prinzip der Abstand zu einem Objekt über
die Schalllaufzeit „time of flight” gemessen.
-
Der
Ultraschallsensor kann Schallpulse senden und detektieren, er kann
aber nicht erkennen woher der Schallpuls resultiert. Der Ultraschallsensor kann
somit nicht zwischen eigenen Pulsen, Störungen aus der
Umwelt oder Pulsen fremder Sensoren unterscheiden.
-
Der
erfindungsgemäße Ansatz nutzt die Eigenschaft,
dass auch fremde Pulse von dem Ultraschallsystem detektiert werden.
Ist ein Fremdfahrzeug ebenfalls mit einem Ultraschallsystem ausgestattet,
so kann es seine und fremde Ultraschallpulse erfassen. Ein Problem
dabei ist, dass die Sensoren bzw. Systeme (Ego/Fremd) nicht synchron
sind bzw. wissen wann der (fremd/stör) Puls gesendet wurde. Durch
die zwei unabhängigen Systeme bzw. der ”Funkstrecke” entsteht
keine direkte Verbindung bzw. kein gleicher Systemtakt. Daher kann
zwar der Zeitpunkt der Detektion eines Pulses erfasst werden, weil aber
nicht bekannt ist wann der Puls gesendet wurde ist die „time
of flight” unbekannt. Eine Synchronisation über
die Funk-/Datenleitung, z. B. C2C Kommunikation, ist prinzipiell
möglich. In diesem Fall braucht nur ein Signal zur Synchronisation,
z. B. aktuelle Zeit, gesendet werden und auf der anderen Seite empfangen
werden. Bei gleichem Systemtakt kann dann die ”time of
flight” direkt gemessen werden. Die Schallgeschwindigkeit
beträgt ca. 340 m/s, d. h. in einer Millisekunde legt der
Schall 0,34 m zurück. Dadurch lässt sich die nötige
Genauigkeit der Zeitbasis in Abhängigkeit der Ortsauflösung
festlegen.
-
Weniger
komplex ist es, wenn die Systeme sich selber synchronisieren. Die
Sensoren können senden und empfangen. Die Zeitauflösung
des Echoempfanges bzw. Sendens ist sehr hoch und liegt zurzeit bei
etwa 1 μs. Der erste Sensor kann einen Puls aussenden,
der vom zweiten Sensor empfangen wird. Nach Eintreffen des Pulses
antwortet dieser durch Rücksendung eines Pulses. Zwischen
Empfang- und Rücksenden kann eine feste Rechenzeit bzw.
Pause berücksichtigt werden. Die Pause muss bekannt sein
damit sie später herausgerechnet werden kann, damit die
gemessene Zeitdifferenz auf die reine ”time of flight'
korrigiert werden kann. Eine Verzögerung ist auch sinnvoll
um zu warten bis der Restschall des ersten Pulses verschwindet.
Im Gegensatz zum normalen Puls-Echo Verfahren, dass durch Reflektion
den Abstand ermittelt, erfolgt die Abstandsermittlung nur mit einem ”Bestätigungsecho'
vom fremden Ultraschallsystem. Durch dieses Prinzip entsteht ein ”Handshake” und
es kann der Abstand errechnet werden.
-
Ein
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist in den 2a bis 2e gezeigt.
Die 2a bis 2e zeigen
ein erstes Fahrzeug 204 und ein zweites Fahrzeug 214.
Die Fahrzeuge 204, 214 können mit den
in 1 gezeigten Steuergeräten ausgestattet
sein und somit ausgebildet sein, um die erfindungsgemäßen
Verfahren auszuführen.
-
2a zeigt
eine typische Szene eines Auffahrunfalls. Das Fahrzeug 204 nähert
sich mit einer Geschwindigkeit vego an ein
vorderes Fahrzeug 214. Das vordere Fahrzeug 214 bremst.
-
2b zeigt
einen Zustand, in dem das Ego-Fahrzeug 204 einen Ultraschall
Puls 122 aussendet.
-
2c zeigt
einen Zustand, in dem das Fremd-Fahrzeug 214 den Ultraschall
Puls 122 empfängt.
-
2d zeigt
einen weiteren Ultraschall Puls 124 des Fremd-Fahrzeugs 214.
Das Fremd-Fahrzeug 214 antwortet bzw. sendet den Ultraschall
Puls 124 aus.
-
2e zeigt
einen Zustand, in dem das Ego-Fahrzeug 204 den Ultraschall
Puls 124 empfängt.
-
Der
anhand der 2a bis 2e beschriebene
Ansatz funktioniert, wenn ein System permanent sendet und das andere
System nur auf empfangene Pulse reagiert. Im öffentlichen
Verkehr ist aber nicht bekannt welches System aktiv Pulse sendet und
welches zuhört. Die Herausforderung ist, dass beide Systeme
unabhängig agieren, sich aber dennoch ”verstehen”.
-
Kern
und Vorteil dieser Erfindung ist, dass die Ultraschallsysteme nicht
nur einen einzelnen Puls aussenden können. In der Schallwelle
bzw. dem Wellenpaket kann eine Kennung bzw. ID kodiert werden. Der
Ultraschallsensor kann das gesendete Wellenpaket variieren. Er kann
die Länge des Pulses verändern oder auch kurze
Pausen bzw. mehrere Pulse hintereinander im Wellenpaket versenden.
Alternativ könnte zusätzlich auch die Frequenz
oder die Amplitude variiert werden. Als Kennung ist die Kombination aller
Möglichkeiten denkbar.
-
Das
Wellenpaket wird entsprechend dem gesendeten Sendepaket empfangen
und beinhaltet daher einen gleichen bzw. ähnlichen Verlauf.
Durch Veränderung des Signals, z. B. aufgrund der Dopplerverschiebung,
sind Toleranzen vorzusehen. So verändert sich beispielsweise
die Signallaufzeit bzw. das Puls/Pausen Verhältnis, wenn
sich der Abstand zwischen Objekt und Sender ändert. Werden
kurz hintereinander zwei Pulse gesendet, z. B. im zeitlichen Abstand
von 500 μs, ändert sich der Abstand bei Annäherung.
-
Als
Rechenbeispiel wird ein Frontalcrash mit zwei PKW betrachtet, die
jeweils mit 90 km/h bzw. 25 m/s aufeinandertreffen. Die relative
Geschwindigkeit von 50 m/s ergibt eine Abstandsänderung
von 2,5 cm (= 50 m/s·500 μs) zwischen zwei Pulsen.
Unter Berücksichtigung der Schallgeschwindigkeit verkürzt sich
die Pause um 73 μs (= 0,025 m/340 m/s).
-
Vorteil
ist, dass die Geschwindigkeit sich unter Berücksichtigung
der physikalischen Grenzen (max. Beschleunigung/Verzögerung)
in 500 μs kaum ändert und daher diese ”Zeitverzögerung” konstant für
alle Pulse bzw. Pulspausen gilt. Die Toleranz kann daher als eine ”einheitliche
Richtung” für alle Pulse berücksichtigt
werden, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen.
-
Für
die Erläuterung der ”Kennung” wird im Folgenden
nur der Puls an/aus betrachtet, für die anderen Kombinationen
(Frequenz, Amplitude) gilt der Ansatz analog.
-
3 zeigt
eine kodierte Kennung im Sendesignal. Auf der horizontalen Achse
ist die Zeit und auf der vertikalen Achse die Anregung bzw. Amplitude
aufgetragen. Auf der linken Seite ist das Sendesignal und auf der
rechten Seite das Echosignal gezeigt. Das Echosignal ist durch die
Laufzeit bzw. den Energieverlust gedämpft. Das Sendesignal
weist Ultraschall Pulse 322a auf, die ein binarisiertes
Signal 322b formen. Entsprechend dazu weist das Echosignal
Ultraschall Pulse 324a auf, die ein binarisiertes Signal 324b formen.
-
Der
Ultraschallsensor kann unterschiedlich lange Pulse senden, wobei
die kürzeste Pulslänge bei ca. 80 μs
liegt. Für die Anregung sowie das Abklingen der Membran
werden 30–50 μs benötigt, d. h. es kann
eine Sendepause von im Minimum ca. 80 μs eingehalten werden,
bis der nächste Puls gesendet wird. Durch ein definiertes
Sende-Pause Muster kann eine Art Bitmuster versendet werdet. Je
nach Komplexität der ID kann die Störsicherheit
erhöht werden. Einzelne Pulse, aus Fremdschall oder benachbarten
Fahrzeugen, die nicht diesem ID-Muster entsprechen können
daher herausgefiltert werden. Durch ein eindeutiges Bitmusters, ähnlich ”Morsezeichen”,
kann der empfangene Puls identifiziert werden. Wie bei der ”normalen” Abstandsmessung
kann, beim Eintreffen eines Echos, über die ”Time
of flight” der Abstand zu einem Objekt errechnet werden.
-
4 zeigt
einen Aufbau eines Sendepakets mit einer Startsequenz 432 und
einer Kennung/ID 434, gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die Startsequenz 432 kann fix bzw.
standardisiert sein. Die Kennung/ID 434 kann eindeutig
oder Zufall sein.
-
Weil
verschiedene Systeme sich gegenseitig ”erkennen” sollen,
wird ein standardisiertes Paket definiert. Neben der ID 434 besteht
ein Paket aus der festen Startsequenz 432, die den Beginn
eines Paketes festlegen. Anhand der Startsequenz 432 wird
ein Puls als ”Datenpaket” identifiziert. Diese
Startsequenz 432 ist für alle Pakete einheitlich,
unabhängig von der Quelle des Pulses. Wird so eine Startsequenz 432 erkannt,
weis das System, dass ein fremdes System über Ultraschall
kommunizieren kann. Bei einer Standardisierung dieser Sequenz können die
Ultraschallsysteme miteinander kommunizieren.
-
Nach
der Startsequenz 432 erfolgt die Sendung der eigenen Kennung
bzw. ID 434. Durch diese ID 434 kann der Puls
einem Sender zugeordnet werden. Bei dem selbst ausgesendeten Puls
ist die Kennung 434 bekannt. Wird im Echo diese Kennung 434 identifiziert,
kann das Echo zugeordnet werden. Für die Erzeugung der
ID 434 sind verschiedene Ansätze möglich.
Wichtig ist, dass diese Kennung 434 eindeutig zugeordnet
werden kann und nicht doppelt vergeben werden kann. Eine Möglichkeit
ist, dass jedes hergestellte System eine eigene Kennung 434 erhält, ähnlich
der MAC-Adresse beim PC.
-
Als
Alternative kann in jedem Zyklus eine andere, zufällig
generierte ID 434 versendet werden. Durch die zufällige
Kodierung 434 ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass zwei
Systeme immer die gleiche ID 434 senden und sich daher
stören. Eine Störung ist dennoch theoretisch möglich.
Um die Zuverlässigkeit weiter zu erhöhen, kann
auch nur ein zweifach bzw. mehrfach bestätigter Echopuls
bei zyklischer Wiederholung berücksichtigt werden.
-
Erkennt
ein System ein Echo von einem fremden Sender, so antwortet es darauf.
Anhand der festen Startsequenz 432 kann ein Paket als Ultraschall
Datenpaket identifiziert werden. Entspricht die ID nicht der eigenen
ausgesendeten Kennung 434, ist bekannt, dass es sich um
einen Fremd-Puls handelt.
-
Weil
in diesem Fall aufgrund der fehlenden Synchronisation nicht bekannt
ist, wann der Fremdpuls gesendete wurde, kann die Information nicht selbst
genutzt werden. Nach der Detektion bzw. nach einer festen Pause
kann durch eine Bestätigung, typischerweise ”Acknowledge” genannt,
das Fremdsystem informiert werden.
-
5 zeigt
einen Aufbau eines Acknowledge Pakets gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Acknowledge Paket
weist eine Sequenz Acknowlege 542, die fix bzw, standardisiert sein
kann, eine Kennung/ID 434 von einem Fremdpuls und Daten 546 auf,
z. B. die Geschwindigkeit vego. Als Acknowledge
Paket wird eine definierte Startsequenz 542 mit der empfangenen
ID 434 verwendet. Als Startsequenz 542 wird eine
andere Sequenz als beim Sendepaket verwendet. Zusätzlich
können Informationen 546, z. B. Geschwindigkeit,
Fahrzeugtyp, LKW, PKW, Empfang an Fahrzeugseite usw. über
das eigene Fahrzeug oder den eigenen Fahrzustand übermittelt
werden.
-
Wenn
ein Fahrzeug das eigene Paket erkennt, dass von dem Fremdfahrzeug
gesendet wurde, kann der Abstand berechnet werden und die Zeitsynchronisation
erfolgen. Dies ist der Startpunkt für eine Ultraschallbasierte
Fahrzeug zu Fahrzeug Kommunikation.
-
Im
Idealfall erfolgt der Datenaustausch in beide Richtungen. Das heißt
die Pulse des jeweils anderen Fahrzeuges werden erkannt und bestätigt. Beide
Fahrzeuge kennen daher den Abstand zueinander. Zusätzlich
ist, durch den „Handshake”, mit hoher Sicherheit
bekannt, dass ein Fremdfahrzeug mit einem US-System im Sichtbereich
der Sensoren ist. Dies geschieht bereits bei einem großen
Abstand von ca. 10 m. Es können also frühzeitig
viele Informationen zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht werden,
wie zum Beispiel Geschwindigkeit Vfremd des Fremdfahrzeugs
oder der Typ PKWTyp des PKWs, um somit eine
drohende Kollision je nach Abstand zu erkennen oder auszuschließen.
-
Erfindungsgemäß wird
im Unterschied zur normalen Ansteuerung von Ultraschallsensoren
ein Datenpaket mit Kodierter Information versendet. Wird das selbst
ausgesendete Paket nach einer Reflexion am Objekt erkannt, wird über
die „Time of flight” der Abstand gemessen. Das
heißt, der normale Abstandsmodus bleibt erhalten.
-
6 zeigt
eine ”normale” Abstandsmessung nach Puls-Echo
und Reflexion gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Ein Fahrzeug 112 befindet sich
in der Nähe eines Objekts 114. Das Fahrzeug 112 sendet
ein Ego-Paket 122 aus, das von dem Objekt 114 reflektiert
wird. Zwischen dem Aussenden des Ego-Pakets 122 und dem Empfang
des Ego-Pakets 122 durch das Fahrzeug 112 vergeht
eine Messzeit (tMess) 651. Die
Messzeit ergibt sich aus einer ersten Schalllaufzeit oder „time of
flight” (tof1) 652, einer
zweiten Schalllaufzeit oder „time of flight” (tof2) 653 und einer Reflexionszeit 654 aufgrund
einer Reflexion des Ego-Pakets 122 am Objekt 114.
In diesem Fall ist die Reflexionszeit 654 gleich Null bzw.
für die Berechnung der Messzeit 651 vernachlässigbar
klein. Die Messzeit 651 kann folgendermaßen berechnet
werden: tMess = tof1 + tof2 = 2×tof
-
Ein
Abstand zwischen dem Fahrzeug 112 und dem Objekt kann folgendermaßen
berechnet werden: Abstand = tMess×0,5×VSchall
-
7 zeigt
eine „Handshake” Abstandsmessung nach Puls und
aktivem Echo gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
Das
Fahrzeug 112 befindet sich in der Nähe eines Objekts,
bei dem es sich um ein Fahrzeug 114 handelt. Das Fahrzeug 112 sendet
ein Ego-Paket 122 aus, das als Fremdpaket 122 von
dem Fahrzeug 114 empfangen wird. Das Fahrzeug 114 sendet
ein Ack-Paket 124 aus, das von dem Fahrzeug 112 als Ack-Paket 124 empfangen
wird. Zwi schen dem Aussenden des Ego-Pakets 122 und dem
Empfang des Ack-Pakets 124 durch das Fahrzeug 112 vergeht eine
Messzeit (tMess) 651. Die Messzeit
ergibt sich aus einer ersten Schalllaufzeit oder „time
of flight (tof1) 652, einer zweiten
Schalllaufzeit oder „time of flight” (tof2) 653 und einer Verzögerungszeit
(tDeley) 654, die zwischen einem
Empfang des Fremdpakets 122 und dem Aussenden des Ack-Pakets 124 durch
das Fahrzeug 114 vergeht. Bei der Verzögerungszeit 654 kann
es sich gegebenenfalls um eine feste Wartezeit handeln, die einen
Wert größer als Null aufweist und für
die Berechnung der Messzeit 651 zu berücksichtigen
ist. Die Messzeit 651 kann folgendermaßen berechnet
werden: tMess = tof1 + tDelay + tof2 = 2×tof + tDelay
-
Ein
Abstand zwischen dem Fahrzeug 112 und dem Objekt kann folgendermaßen
berechnet werden: Abstand = tof×VSchall = (tMess – tDelay)×0,5×VSchall
-
Bei
dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel wird
ein ”Fremd Paket” 122 detektiert und
der Empfang mit einem definierten Acknowledge Paket 124 bestätigt.
Auch in diesem Fall kann der Abstand zum Objekt 114 gemessen
bzw. errechnet werden. Es ist bekannt wann das ”Ego Paket” 122 versendet wurde.
Zusätzlich wird der Zeitpunkt des Eingangs
des Acknowledge
Paketes (Ack Paket) 124 erfasst. Aus der Zeitdifferenz 651 zwischen
dem Versenden und Empfang kann ebenfalls der Abstand errechnet werden,
wenn die Zeit 654 zwischen dem Empfang eines Fremdpaketes 122 und
dem versenden des Acknowledge-Paketes 124 bekannt ist.
Damit die Pause (tDelay) 654 nicht übertragen
werden muss kann diese bei allen Systemen einen festen Wert (z.
B. 100 ms) aufweisen. Diese Pause 654 kann dann aus der Laufzeit
herausgerechnet werden und somit der Abstand ermittelt werden.
-
Mit
Hilfe des aktiven Echos 124 erhöht sich die Zuverlässigkeit
des Systems. Die Wahrscheinlichkeit, dass Fremdschall eine Störung
mit dem definierten Muster erzeugt ist extrem unwahrscheinlich. Durch
diesen ”Handshake” kann die Information auch für
sicherheitskritische Funktionen eingesetzt werden. Weiter von Vorteil
ist, dass das Echo 124 aktiv erzeugt wird und nicht durch
Reflexion am Objekt 114 entsteht. Über die Laufzeit und
der Reflexion wird das Signal gedämpft. Diese Dämpfung
begrenzt die Reichweite des Systems. Durch das aktive Echo 124 kann
die Reichweite mehr als verdoppelt werden.
-
Der
erfindungsgemäße Ansatz ist prinzipiell auf alle
aktiven Sensoren, z. B. Radar oder Lidar übertragbar. Voraussetzung
ist, dass die Signale von Fremdsensoren, aber gleicher Bauart, erfasst
werden können. Das System kann in alle Fahrzeugrichtungen
eingesetzt werden. Diese Sensoren könnten somit vorne,
hinten und in den Seiten eingesetzt werden um eine ”rundum Überwachung” zu
realisieren. Als Ergänzung könnte dann im ”Datenteil” die
Einbauposition übertragen werden. In diesem Fall ist auch
bekannt, welche Seite zum Egofahrzeug gerichtet ist. Diese Information
kann genutzt werden, um die Gefahr einzuschätzen. Fahren
zwei Fahrzeuge parallel ”sehen” sich die Fahrzeugseiten.
Dies ist eine relevante Szene für ”Blind Spot”.
Nähert sich die Fahrzeugfront eines Fremden Fahrzeuges
der eigenen Seite an, könnte es sich um eine Kreuzung handeln
mit der Gefahr, dass das Fremdfahrzeug mit der eigenen Seite kollidiert.
In diesem Fall kann die Information für einen verbesserten ”Seitenaufprallschutz” verwendet
werden.
-
Durch
die Verbindung der Ultraschallbasierten Kommunikation (Triggersignal)
mit einer weiteren Precrash-Sensorik (Plausibilitätssignal)
wie einer Videokamera, Radar, kapazitiver Sensor usw. können Algorithmen
eingesetzt werden, die es ermöglichen vor dem Unfallgeschehen
passive Sicherheitsmittel auszulösen. Neben den üblichen
Maßnahmen, wie frühere Zündung der Airbags
können zusätzliche Maßnahmen erfolgen,
die ”langsamer” sind, bzw. die mehr Zeit brauchen
um ihre Wirkung voll zu entfalten. Folgende Beispiele können
den Schutz des Insassen erhöhen:
Bei einem aktiven
Wankwinkelaufbau bei Seitencrashs wird ein Wankwinkel ”weg
vom Kollisionsobjekt” aufgebaut um mit dem Schweller zuerst
zu kollidieren. Der Schweller bietet mehr Stabilität, was
zu weniger Intrusion führt.
-
Unterschiedliche
Aspekte von Sitzverstellungen bieten sich an. Ein Beispiel ist bei
Frontkollisionen die Sitzfläche um die y-Achse anzuwinkeln,
so dass durch die Keilwirkung der Insasse zusätzlich ”gebremst” wird.
Ein weiteres Beispiel beim Seitenaufprall ist die Deaktivierung
der Seitenführungselemente des Sitzes, so dass der Insasse
besser ”wegbeschleunigt” werden kann.
-
Ein
sehr konkretes Anwendungsbeispiel ist APROSYS (Advanced Protection
System). Dabei handelt es sich um einen ausfahrbareren Aktuator unter
dem Sitz, der es ermöglicht bei Seitencrashs einen zusätzlichen
Lastpfad zu benutzen um die Aufprallenergie besser verteilen zu
können. Es wird also die Karosseriestruktur verändert,
so dass das Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen
so geringer ausfällt.
-
Generell
könnten andere Arten von Airbags benutzt werden. Airbags
können größer dimensioniert werden und/oder
nicht so ”hart” aufgeblasen werden. Somit kann
der Insasse besser geschützt werden. Um die eben beschriebene
Funktion optimal zu entwickeln, müssen längere
Aufblaszeiten bei solchen Airbags berücksichtigt werden.
Dies ist möglich, da mit dieser Erfindung bereits vor dem
Crash die Kollision erkannt werden kann.
-
Ein
wichtiger Punkt ist, dass es bei einer aktuellen Auslösezeit
für Seiten-Airbags von ca. 10 ms und 20 ms im schlimmsten
Fall es erst durch den erfindungsgemäßen Ansatz
möglich ist, eine der oben aufgeführten Schutzmöglichkeiten
einzusetzen. Diese benötigen mehrere Millisekunden (bei
APROSYS ca. 200 ms) um wirksam zu werden.
-
Das
erfindungsgemäße System kann auf Sensoren und
Algorithmen basieren, die bereits in Fahrzeugen eingesetzt werden.
-
Als
Sende- bzw. Empfangseinrichtung kann beispielsweise ein Ultraschallsensor
eingesetzt werden, wie er beispielsweise für die Einparkhilfe
verwendet wird. Durch Anregung der Membran sendet der Sensor ein
Wellenpaket (Puls) aus. Wird der Puls reflektiert, empfängt
die gleiche Membran das reflektierte Echo. Anhand des Zeitunterschieds
zwischen dem Senden und dem Empfangen (Laufzeit) kann anhand der
Schallgeschwindigkeit der Abstand Sensor zu Objekt errechnet werden.
-
Der
Ultraschallsensor ist in vielen Fahrzeugen verbaut und wird zurzeit
ausschließlich zur Abstandsmessung verwendet. Typischerweise
wird der Ultraschallsensor für die Einparkhilfe verwendet.
Die ermittelte Abstandsinformation zu anderen Objekten kann aber
auch für andere Funktionen, z. B. der erfindungsgemäßen
Precrash Detektion, verwendet werden. Diese Funktionen arbeiten
mit dem Puls-Echo Prinzip, d. h. der Sensor im Ego-Fahrzeug wird
zum Senden und Empfangen genutzt. Dieses System agiert selbstständig
und unabhängig von anderen Fahrzeugen bzw. Systemen.
-
Bekannt
für die Crashdetektierung sind zentrale Beschleunigungssensoren
im Airbagsteuergerät sowie ausgelagerte Sensoren, wie Drucksensoren
(PPS) in den Türen und Beschleunigungssensoren (PAS in
den B- und C-Säulen). Es gibt je nach Fahrzeugtyp- und
Klasse viele Möglichkeiten diese ausgelagerten Crashsensoren
unter anderem in der Anzahl zu kombinieren. Je nach Intelligenz
des Auslösealgorithmus können die Airbagauslösezeiten
gezielt gesteuert werden. Ein wichtiger Aspekt ist, dass irreversible
Rückhaltemittel, z. B. Airbags bisher ausschließlich
wenige Millisekunden nach der Kollision ausgelöst werden.
-
Erfindungsgemäß kann
ein kapazitiver Abstandssensor eingesetzt werden, der vorzugsweise in
die Zierleiste einer Fahrzeugtür eingebaut werden können
und ankommende Objekte detektieren können, die für
einen potentiellen Seitencrash verantwortlich sein können.
Ziel dieser kapazitiven Abstandssensorik ist es, vor einem (Seiten-)Crash
ein Signal an das Airbagsteuergerät zu liefern. Das zweite
notwendige Signal kommt dann von einem Drucksensor oder Beschleunigungssensor.
Die Auslöseentscheidung kann also vom Airbagsteuergerät früher
getroffen werden. Erfindungsgemäß ist es nicht
mehr erforderlich, dass der Airbag nach dem Crash ausgelöst
wird auch wenn der kapazitive Sensor bereits vor dem Crash das Objekt
erkennt. Durch den erfindungsgemäßen Ansatz kann
der Airbag vor dem Crash ausgelöst werden und das System
ist dennoch robust gegen misuse-Anwendungen. Selbstverständlich
kann der Abstandssensor auch für Front- und Heckbereich
des Fahrzeuges eingesetzt werden.
-
Eingesetzt
werden können auch ”intelligente” Algorithmen,
d. h. dass es möglich ist durch zusätzliche Informationen
vor dem Crash die Schwellen des Auslösealgorithmus anzupassen
um Zeit bei der Auslösung irreversibler Mittel einzusparen.
Durch die eingesparte Zeit von wenigen Millisekunden kann der Insasse
im Falle eines Unfalls besser geschützt werden. Ein typisches
Beispiel ist EPCD (Early Pole Crash Detection). Diese Funktion schätzt
die Quergeschwindigkeit eines schleudernden Fahrzeugs und gibt diese
wertvolle Information, z. B. Quergeschwindigkeit = 40 km/h nach
rechts, an das Steuergerät weiter. Diese vor dem Crash
erhaltene Zusatzinformation dient dazu die Auslöseschwelle
für Seitenairbags zu senken um früher auslösen
zu können. Das System wird empfindlicher.
-
Weiterhin
kann eine zukünftige Car-to-X-Communikation eingesetzt
werden. Bei diesem Thema soll es möglich sein, Fahrzeuge
untereinander kommunizieren zu lassen, aber auch eine Kommunikation
zwischen Fahrzeug und Infrastruktur ist gewünscht. Die
Vor teile, die daraus resultieren sind enorm, vor allem zum Thema
Unfallsicherheit. Fahrzeug zu Fahrzeug Kollisionen, Unfälle
wegen schlechtem Fahrbahnzustand usw. könnten extrem vermieden
werden weil sie vor dem Ereignis erkannt werden, wenn die Gefahr
kommuniziert wird. Diese Kommunikation soll über ein sogenanntes
automotive WLAN erfolgen.
-
Die
beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft
gewählt und können miteinander kombiniert werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-