DE102014205257B4 - Method and device for controlling at least one vehicle safety device - Google Patents
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Abstract
Verfahren (200) zum Ansteuern zumindest eines Fahrzeugsicherheitsmittels (135, 165, 160), wobei das Verfahren (200) die folgenden Schritte aufweist:- Einlesen (210) eines Zustandssignals (140) und eines Verzögerungsanforderungssignals (150), wobei das Zustandssignal (140) einen Zustand einer Insassenschutzeinheit (135, 165, 160) repräsentiert und das Verzögerungsanforderungssignal (150) eine angeforderte Verzögerung des Fahrzeugs (110) repräsentiert; und- Ausgeben (220) eines Ansteuersignals (168) zur Aktivierung der Insassenschutzeinheit (135, 165, 160) in Abhängigkeit von dem Verzögerungsanforderungssignal (150) und/oder Ausgeben (220) eines Verzögerungssignals (155) zur Einleitung einer Verzögerung des Fahrzeugs (110) in Abhängigkeit von dem Zustandssignal (140), um das zumindest eine Fahrzeugsicherheitsmittel (135, 165, 160) anzusteuern, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ausgebens (220) ein Ansteuersignal (168) ausgegeben wird, das eine maximal mögliche Entfaltung der Wirkung der Insassenschutzeinheit (135, 165, 160) verhindert, wenn das Verzögerungsanforderungssignal (150) eine angeforderte Fahrzeugverzögerung repräsentiert, die geringer als eine Aktivierungsverzögerung (S1) ist und/oder wenn das Zustandssignal (140) einen nicht angelegten Sicherheitsgurt (137) einer auf dem Fahrzeugsitz (138) sitzenden Person (139) repräsentiert.Method (200) for controlling at least one vehicle safety means (135, 165, 160), the method (200) comprising the following steps:- reading in (210) a status signal (140) and a deceleration request signal (150), the status signal (140) representing a status of an occupant protection unit (135, 165, 160) and the deceleration request signal (150) representing a requested deceleration of the vehicle (110); and- outputting (220) a control signal (168) for activating the occupant protection unit (135, 165, 160) as a function of the deceleration request signal (150) and/or outputting (220) a deceleration signal (155) for initiating a deceleration of the vehicle (110) as a function of the status signal (140) in order to control the at least one vehicle safety means (135, 165, 160), characterized in that in the step of outputting (220) a control signal (168) is output which prevents a maximum possible development of the effect of the occupant protection unit (135, 165, 160) if the deceleration request signal (150) represents a requested vehicle deceleration which is less than an activation deceleration (S1) and/or if the status signal (140) indicates an unfastened seat belt (137) of a represents the person (139) sitting in the vehicle seat (138).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ansteuern zumindest eines Fahrzeugsicherheitsmittels, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.The present invention relates to a method for controlling at least one vehicle safety device, to a corresponding device and to a corresponding computer program product.
Zur Vermeidung von Unfällen oder Minderung von Unfallfolgen sind sogenannte Pre-Crash-Systeme bekannt. Diese ermitteln mittels Umfeld-, Fahrdynamiksensoren und vernetzen Kommunikationssystemen (C2X) die Situation, in der sich ein Fahrzeug befindet, und greifen bei kritischen Situationen ein. Diese Eingriffe können als Warnung für den Fahrer ausgeprägt sein, oder automatische Eingriffe in die Längs- sowie Querdynamik und in das Rückhaltesystem darstellen.So-called pre-crash systems are known for preventing accidents or reducing the consequences of accidents. These use environmental and driving dynamics sensors and networked communication systems (C2X) to determine the situation in which a vehicle is located and intervene in critical situations. These interventions can be designed as a warning for the driver or represent automatic interventions in the longitudinal and lateral dynamics and in the restraint system.
Insbesondere sind bekannt (als Seriensystem verfügbar):
- - Verstärkung der Bremswirkung bei erkanntem Fahrer Wunsch einer Notbremsung
- - Automatische Notbremsung/Teilbremsung bei einem prädizierten FahrzeugUnfall
- - Automatische Notbremsung/Teilbremsung bei einem prädizierten Fußgänger-Unfall
- - Ansteuerung eines reversiblen Gurtstraffers bei einem prädizierten Fahrzeugunfall oder einer kritischen fahrdynamischen Situation Es werden sogar neue Systeme angedacht, die kurzzeitig Beschleunigungen größer 1g durch eine höhere Aufstandskraft erzeugen. Ein Beispiel ist der Braking Bag. Auch die
DE 10 2004 062 486 A1
- - Increased braking effect when driver requests emergency braking
- - Automatic emergency braking/partial braking in the event of a predicted vehicle accident
- - Automatic emergency braking/partial braking in the event of a predicted pedestrian accident
- - Control of a reversible belt tensioner in the event of a predicted vehicle accident or a critical driving dynamics situation. New systems are even being considered that generate short-term accelerations of more than 1g through a higher contact force. One example is the Braking Bag.
EN 10 2004 062 486 A1
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Ansteuern zumindest eines Fahrzeugsicherheitsmittels, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the approach presented here presents a method for controlling at least one vehicle safety device, a device that uses this method and finally a corresponding computer program according to the main claims. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ein Verfahren zum Ansteuern zumindest eines Fahrzeugsicherheitsmittels, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- - Einlesen eines Zustandssignals und eines Verzögerungsanforderungssignals, wobei das Zustandssignal einen Zustand einer Insassenschutzeinheit repräsentiert und das Verzögerungsanforderungssignal eine angeforderte Verzögerung des Fahrzeugs repräsentiert; und
- - Ausgeben eines Ansteuersignals zur Aktivierung der Insassenschutzeinheit in Abhängigkeit von dem Verzögerungsanforderungssignal und/oder Ausgeben eines Verzögerungssignals zur Einleitung einer Verzögerung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Zustandssignal, um das zumindest eine Fahrzeugsicherheitsmittel anzusteuern.
- - reading in a status signal and a deceleration request signal, wherein the status signal represents a status of an occupant protection unit and the deceleration request signal represents a requested deceleration of the vehicle; and
- - Outputting a control signal for activating the occupant protection unit as a function of the deceleration request signal and/or outputting a deceleration signal for initiating a deceleration of the vehicle as a function of the status signal in order to control the at least one vehicle safety means.
Unter einem Fahrzeugsicherheitsmittel an eine Einheit verstanden werden, die zu der Sicherheit von einem Fahrzeuginsassen oder einer Person außerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist. Beispielsweise kann ein solches Fahrzeugsicherheitsmittel ein Airbag, ein Gurtstraffer oder ein Bremsassistenzsystem (beispielsweise zur Ausführung von Notbremsungen und/oder einer ABS/ESP-Funktion) sein. Unter einem Zustandssignal kann ein Signal verstanden werden, welches eine Information über einen Status oder einen Zustand eines Insassenschutzeinheit aufweist. Beispielsweise kann diese Information einen geschlossenen Zustand eines Gurtschlosses des Sicherheitsgurtes und/oder einen eingeschalteten Zustand eines Airbags und/oder eine Information über einen maximalen Grad des Aufblasens des Airbags enthalten. Unter einer Insassenschutzeinheit kann eine Einheit verstanden werden, die zur Reduktion oder Vermeidung von Verletzungen von Fahrzeuginsassen vorgesehen ist. Beispielsweise kann eine solche Insassenschutzeinheit Teile des Fahrzeugsicherheitsmittels wie beispielsweise den Airbag, den Gurtstraffer oder auch das Bremssystem des Fahrzeugs aufweisen. Unter einem Verzögerungsanforderungssignal kann ein Signal verstanden werden, welches eine vom Fahrer des Fahrzeugs gewünschte und/oder eine von einem Bremsassistenzsystem bestimmte Fahrzeugverzögerung repräsentiert. Unter einem Verzögerungssignal kann dagegen ein Signal zur tatsächlichen Ansteuerung der Bremsen. Das Verzögerungsanforderungssignal angeforderte Verzögerung kann sich somit von der durch das Verzögerungssignal repräsentierten Verzögerung des Fahrzeugs unterscheiden.A vehicle safety device is understood to mean a unit that is provided for the safety of a vehicle occupant or a person outside the vehicle. For example, such a vehicle safety device can be an airbag, a belt tensioner or a brake assistance system (for example for carrying out emergency braking and/or an ABS/ESP function). A status signal can be understood to mean a signal that has information about a status or condition of an occupant protection unit. For example, this information can contain a closed state of a seat belt buckle and/or an activated state of an airbag and/or information about a maximum degree of inflation of the airbag. An occupant protection unit can be understood to mean a unit that is provided to reduce or prevent injuries to vehicle occupants. For example, such an occupant protection unit can have parts of the vehicle safety device such as the airbag, the belt tensioner or the braking system of the vehicle. A deceleration request signal can be understood as a signal that represents a vehicle deceleration desired by the driver of the vehicle and/or determined by a brake assistance system. A deceleration signal, on the other hand, can be a signal for the actual control of the brakes. The deceleration requested by the deceleration request signal can therefore differ from the deceleration of the vehicle represented by the deceleration signal.
Der hier vorgestellte Ansatz basiert auf der Erkenntnis, dass durch die Berücksichtigung des Verzögerungsanforderungssignals die Insassenschutzeinheit aktiviert wird. Insbesondere lässt sich beispielsweise der Airbag als Insassenschutzeinheit dann vorteilhaft einsetzen, wenn ein vor dem Airbags sitzender Fahrzeuginsassen angegurtet ist und eine angeforderte Verzögerung des Fahrzeugs größer als ein Schwellwert ist. Der Fahrzeuginsasse wird somit in einer optimalen Wirkungsposition für den Airbag gehalten, wenn ein Aufprall des Fahrzeugs anhand der angeforderten Verzögerung des Fahrzeugs zu erwarten ist. Andererseits kann auch die Aktivierung der Insassenschutzeinheit unterbleiben, wenn de rFahrzeuginsasse nicht angegurtet ist und die angeforderte Verzögerung des Fahrzeugs unterhalb eines Schwellenwerts bleibt und somit davon auszugehen ist, dass die Aktivierung der Insassenschutzeinheit zu größeren Verletzungen führen würde, als dies durch einen Aufprall des Insassen auf eine Fahrzeugstruktur zu erwarten wäre. Alternativ oder zusätzlich ist es auch günstig, die tatsächliche Verzögerung des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Zustandssignal auszugestalten. In diesem Fall kann beispielsweise beim Vorliegen eines Fahrzeuginsassen und angelegtem Sicherheitsgurt eine Notbremsung schwächer ausgestaltet werden, um eine Aufprall des Fahrzeuginsassen auf eine Fahrzeugstruktur abzuschwächen und hierdurch ein Verletzungsrisiko zu verringern, soweit dies durch die auszuführende Notbremsung noch möglich ist. Auch kann eine Notbremsung erfolgen, wenn der Fahrzeuginsasse zwar nicht angegurtet ist und durch die Notbremsung zwar eine Verletzung erleiden würde, durch die Notbremsung aber eine schwere Verletzung oder der Tod eines Fußgängers vermieden werden kann.The approach presented here is based on the knowledge that the occupant protection unit is activated by taking the deceleration request signal into account. In particular, the airbag can be used advantageously as an occupant protection unit if a vehicle occupant sitting in front of the airbag is wearing a seat belt and a requested deceleration of the vehicle is greater than a threshold value. The vehicle occupant is thus held in an optimal effective position for the airbag if an impact of the vehicle is to be avoided based on the requested deceleration of the vehicle. expected. On the other hand, the occupant protection unit may not be activated if the vehicle occupant is not wearing a seat belt and the requested deceleration of the vehicle remains below a threshold value and it can therefore be assumed that the activation of the occupant protection unit would lead to greater injuries than would be expected from an impact of the occupant on a vehicle structure. Alternatively or additionally, it is also advantageous to design the actual deceleration of the vehicle depending on the status signal. In this case, for example, if there is a vehicle occupant and a seat belt is fastened, emergency braking can be designed to be weaker in order to mitigate an impact of the vehicle occupant on a vehicle structure and thereby reduce the risk of injury, insofar as this is still possible with the emergency braking to be carried out. Emergency braking can also be carried out if the vehicle occupant is not wearing a seat belt and would suffer an injury as a result of the emergency braking, but serious injury or the death of a pedestrian can be avoided by the emergency braking.
Günstig ist eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei dem im Schritt des Ausgebens das Ansteuersignal ferner in Abhängigkeit von dem Zustandssignal ausgegeben wird. Alternativ oder zusätzlich kann im Schritt des Ausgebens das Verzögerungssignal ferner in Abhängigkeit von dem Verzögerungsanforderungssignal ausgegeben werden. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass durch die Berücksichtigung des Zustandssignals beim Ausgeben des Ansteuersignals die optimale Aktivierung des Insassenschutzmittels erreicht werden kann. Beispielsweise kann bei einer Erfassung eines nicht angelegten Sicherheitsgurts bei einer Person die Aktivierung des Airbags in einer geringeren Stärke erfolgen, da zu erwarten ist, dass sich betreffende Person bei der Bremsung vorverlagert und sich somit nicht in einer optimalen Wirkungsposition für den Airbag befindet. Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, neben den Informationen aus dem Zustandssignal noch die Information aus dem Verzögerungsanforderungssignal zur Bestimmung des Verzögerungssignals heranzuziehen, beispielsweise um mehr eine entsprechend dem Verzögerungsanforderungssignal angeforderte Verzögerung in Abhängigkeit vom Zustand der Insassenschutzeinheit zu verstärken oder abzuschwächen.An embodiment of the approach presented here is advantageous in which the control signal is also output as a function of the status signal in the output step. Alternatively or additionally, the deceleration signal can also be output as a function of the deceleration request signal in the output step. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that the optimal activation of the occupant protection means can be achieved by taking the status signal into account when outputting the control signal. For example, if a person is detected not wearing a seat belt, the airbag can be activated at a lower intensity, since it is to be expected that the person in question will move forward when braking and thus not be in an optimal operating position for the airbag. Additionally or alternatively, it is advantageous to use the information from the status signal as well as the information from the deceleration request signal to determine the deceleration signal, for example in order to increase or decrease a deceleration requested according to the deceleration request signal depending on the status of the occupant protection unit.
Denkbar ist ferner eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei dem im Schritt des Ausgebens das Ansteuersignal zur Aktivierung einer Insassenschutzeinheit ausgegeben wird, die einem Fahrzeugsitz zugeordnet ist, zu dem ein entsprechendes Zustandssignal einen angelegten Sicherheitsgurt einer auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Person repräsentiert. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil einer sehr zielsicheren Verminderung von Verletzungsrisiken einer Person, die auf einem entsprechenden Fahrzeugsitz sitzt.Another possible embodiment of the approach presented here is one in which, in the outputting step, the control signal is output to activate an occupant protection unit that is assigned to a vehicle seat for which a corresponding status signal represents a fastened seat belt of a person sitting on the vehicle seat. Such an embodiment offers the advantage of a very precise reduction in the risk of injury to a person sitting on a corresponding vehicle seat.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes wird im Schritt des Ausgebens das Ansteuersignal dann ausgegeben, wenn das Verzögerungsanforderungssignal eine angeforderte Fahrzeugverzögerung repräsentiert, die größer als ein Verletzungsverzögerungsschwellenwert ist. Unter einem Verletzungsverzögerungsschwellenwert kann ein Schwellwert verstanden werden, der eine Verzögerung repräsentiert, bei der durch Vorverlagerung Verletzungen des Fahrzeuginsassen an Innenstrukturen (wie beispielsweise dem Armaturenbrett) des Fahrzeugs zu befürchten sind. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Aktivierung der Insassenschutzeinheit vermieden werden kann, wenn anderenfalls eine angeforderte Verzögerung eine schwerwiegende Verletzung des Fahrzeuginsassen vermuten lässt. Auf diese Weise lässt sich einerseits die Auslösung der Insassenschutzeinrichtung kostengünstig verhindern oder (zumindest reduzieren) und andererseits die Verletzungsgefahr eines betreffenden Fahrzeuginsassen niedrig halten.According to a particular embodiment of the approach presented here, the control signal is output in the output step when the deceleration request signal represents a requested vehicle deceleration that is greater than an injury deceleration threshold. An injury deceleration threshold can be understood to be a threshold value that represents a deceleration at which, due to forward displacement, injuries to the vehicle occupant on internal structures (such as the dashboard) of the vehicle are to be feared. Such an embodiment offers the advantage that the activation of the occupant protection unit can be avoided if a requested deceleration would otherwise suggest a serious injury to the vehicle occupant. In this way, on the one hand, the triggering of the occupant protection device can be prevented or (at least reduced) cost-effectively and, on the other hand, the risk of injury to a vehicle occupant in question can be kept low.
Denkbar ist ferner eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei dem im Schritt des Ausgebens ein Ansteuersignal ausgegeben wird, das eine maximal mögliche Entfaltung der Wirkung der Insassenschutzeinheit verhindert, wenn das Verzögerungsanforderungssignal eine angeforderte Fahrzeugverzögerung repräsentiert, die geringer als eine Aktivierungsverzögerung ist und/oder wenn das Zustandssignal einen nicht angelegten Sicherheitsgurt einer auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Person repräsentiert. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil einer verletzungsmindernden Auslösung des Insassenschutzmittels bei lediglich geringen oder gar keinen zu erwartenden Verletzungen und/oder bei einem nicht angegurteten Fahrzeuginsassen.An embodiment of the approach presented here is also conceivable in which, in the outputting step, a control signal is output that prevents the maximum possible development of the effect of the occupant protection unit if the deceleration request signal represents a requested vehicle deceleration that is less than an activation delay and/or if the status signal represents a person sitting on the vehicle seat not wearing a seat belt. Such an embodiment of the approach presented here offers the advantage of an injury-reducing activation of the occupant protection device when only minor or no injuries are expected and/or when the vehicle occupant is not wearing a seat belt.
Günstig ist weiterhin eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei dem im Schritt des Ausgebens ein Verzögerungssignal ausgegeben wird, das eine geringere Verzögerung des Fahrzeugs als eine dem Verzögerungsanforderungssignal entsprechende Verzögerung des Fahrzeugs entspricht, wenn das Zustandssignal eine Information über zumindest einen auf einem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrzeuginsassen repräsentiert, der nicht angegurtet ist und/oder wenn ein auf dem Fahrzeugsitz sitzender Fahrzeuginsasse durch einen vor einem Aufprall aktivierbaren Insassenschutzeinheit geschützt oder schützbar ist. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil einer Abschwächung einer angeforderten Bremsung, sodass das Verletzungsrisiko eines ungegurteten Insassen reduziert werden kann.Another advantageous embodiment of the approach presented here is one in which, in the outputting step, a deceleration signal is output which corresponds to a lower deceleration of the vehicle than a deceleration of the vehicle corresponding to the deceleration request signal, if the status signal represents information about at least one vehicle occupant sitting on a vehicle seat who is not wearing a seat belt and/or if a vehicle occupant sitting on the vehicle seat is protected or can be protected by an occupant protection unit that can be activated before an impact. Such an embodiment of the approach presented here offers the advantage a weakening of a requested braking action so that the risk of injury to an unbelted occupant can be reduced.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes kann im Schritt des Ausgebens ein Verzögerungssignal ausgegeben werden, das eine größere Verzögerung des Fahrzeugs als eine dem Verzögerungsanforderungssignal entsprechende Verzögerung des Fahrzeugs entspricht, wenn das Zustandssignal eine Information über einen bevorstehenden und/oder erfolgten Aufprall zumindest eines Fußgängers auf das Fahrzeug repräsentiert. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil, dass trotz der Gefahr einer geringen Verletzung von Fahrzeuginsassen eine sehr große oder gar tödliche Verletzungsgefahr für Fußgänger deutlich reduziert werden kann. Auf diese Weise kann ein großer Beitrag zur Verkehrssicherheit geleistet werden.According to a further embodiment of the approach presented here, a deceleration signal can be output in the output step, which corresponds to a greater deceleration of the vehicle than a deceleration of the vehicle corresponding to the deceleration request signal, if the status signal represents information about an impending and/or actual impact of at least one pedestrian on the vehicle. Such an embodiment of the approach presented here offers the advantage that, despite the risk of minor injury to vehicle occupants, a very large or even fatal risk of injury to pedestrians can be significantly reduced. In this way, a major contribution can be made to road safety.
Günstig ist weiterhin eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei dem im Schritt des Einlesens ein Verzögerungsanforderungssignal eingelesen wird, das auf der Basis einer Betätigung eines Bremshebels und/oder auf der Basis eines Fahrerassistenzsystems bereitgestellt wurde, insbesondere wobei das Fahrerassistenzsystem ausgebildet ist, um eine Notbremsung des Fahrzeugs auf der Basis von eingelesenen Sensordaten einzuleiten.Another advantageous embodiment of the approach presented here is one in which, in the step of reading in, a deceleration request signal is read in that was provided on the basis of an actuation of a brake lever and/or on the basis of a driver assistance system, in particular wherein the driver assistance system is designed to initiate emergency braking of the vehicle on the basis of read-in sensor data.
Auch kann in einer weiteren Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes im Schritt des Einlesens ein Zustandssignal von einem Gurtschloss, einem Gurtstraffer und/oder einem Airbag-System eingelesen werden, insbesondere wobei das Zustandssignal einen angegurteten Zustand einer auf einem vorbestimmten Fahrzeugsitz sitzenden Person repräsentiert und/oder wobei das Zustandssignal einen optimalen Aufblasgrad des Airbags des Airbag-Systems repräsentiert.In a further embodiment of the approach presented here, a status signal from a belt buckle, a belt tensioner and/or an airbag system can also be read in in the reading step, in particular wherein the status signal represents a belted state of a person sitting on a predetermined vehicle seat and/or wherein the status signal represents an optimal degree of inflation of the airbag of the airbag system.
Von Vorteil ist ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um alle Schritte eines Verfahrens gemäß einer hier vorgestellten Variante durchzuführen, anzusteuern und/oder umzusetzen. Der hier vorgestellte Ansatz schafft somit eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.A device that is designed to carry out, control and/or implement all steps of a method according to a variant presented here is also advantageous. The approach presented here thus creates a device that is designed to carry out or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. The problem underlying the invention can also be solved quickly and efficiently by this embodiment of the invention in the form of a device.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a device can be understood as an electrical device that processes sensor signals and outputs control and/or data signals depending on them. The device can have an interface that can be designed as hardware and/or software. In a hardware design, the interfaces can, for example, be part of a so-called system ASIC, which contains a wide variety of functions of the device. However, it is also possible for the interfaces to be separate integrated circuits or to consist at least partially of discrete components. In a software design, the interfaces can be software modules that are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.Also advantageous is a computer program product or computer program with program code that can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out, implement and/or control the steps of the method according to one of the embodiments described above, in particular when the program product or program is executed on a computer or device.
Der hier vorgestellte Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
3 ein Blockschaltbild eines Systems zur Einbettung eines integrierten Sicherheitssystems in ein Gesamtsystem zum Ansteuern zumindest eines Fahrzeugsicherheitsmittels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und -
4 ein Ablaufdiagramm als Logikdiagramm der Schritte des integrierten Sicherheitssystems in ein Gesamtsystem zum Ansteuern zumindest eines Fahrzeugsicherheitsmittels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
1 a block diagram of a device according to an embodiment of the present invention; -
2 a flow chart of a method according to an embodiment of the present invention; -
3 a block diagram of a system for embedding an integrated safety system in an overall system for controlling at least one vehicle safety device according to an embodiment of the present invention; and -
4 a flow chart as a logic diagram of the steps of the integrated safety system in an overall system for controlling at least one vehicle safety means according to an embodiment of the present invention.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of advantageous embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and having a similar effect, whereby a repeated description of these elements is omitted.
Eine Problematik heutiger Pre-Crash-Systeme (Voraufprallsyteme) ist, dass der automatisch eingeleitete Bremseingriff vor allem für ungegurtete Insassen dazu führen kann, dass dieser nach vorne verlagert wird (abhängig von der Größe und Dauer der Bremsbeschleunigung). Bei stärkeren Vorwärtsbewegungen kann eine Folge sein, dass der Insasse auf Teile der Innenraumbegrenzung bzw. die Interieur-Struktur prallt. Dies führt in der Regel bei Bremsbeschleunigungen bis zu 1 g zu unangenehmen Prellungen oder Schürfungen aber keinen Verletzungen oberhalb der biomechanischen Belastungsgrenze (z. B. Brüche oder Gehirnverletzungen). Es macht in bestimmten Fällen Sinn, den Eingriff in das Rückhaltesystem von der tatsächlichen oder geplanten Bremsung abhängig zu machen.One problem with today's pre-crash systems is that the automatically initiated braking intervention can lead to the occupants being displaced forwards, especially for those not wearing a seatbelt (depending on the magnitude and duration of the braking acceleration). With stronger forward movements, one consequence can be that the occupant hits parts of the interior barrier or the interior structure. With braking accelerations of up to 1 g, this usually leads to unpleasant bruises or abrasions, but no injuries above the biomechanical stress limit (e.g. fractures or brain injuries). In certain cases, it makes sense to make intervention in the restraint system dependent on the actual or planned braking.
Aber auch ohne diesen Aufprall kann eine größere Vorverlagerung schädlich sein, wenn nach der Bremsung ein Crash gegen ein Objekt großer Masse oder ein fest im Boden verankertes Objekt folgt. Das liegt daran, dass der Airbag (welcher nach heutigem Stand erst nach dem Aufprall aufgeblasen wird) sich durch die vorhandene Vorverlagerung des Insassen nicht mehr vollständig aufblasen und damit seine Schutzwirkung nicht voll entfalten kann. Ziel des hier vorgestellten Ansatzes ist es, einen Algorithmus zu definieren, welcher eine situationsgerechte Ansteuerung sowohl der Bremsung des Fahrzeugs als auch der Ansteuerung des Rückhaltesystems (insbesondere des Airbags) in oben beschriebenem Fall generiert.But even without this impact, a greater forward displacement can be harmful if braking is followed by a crash against a large object or an object firmly anchored in the ground. This is because the airbag (which, according to current technology, is only inflated after the impact) can no longer inflate completely due to the existing forward displacement of the occupant and thus cannot fully develop its protective effect. The aim of the approach presented here is to define an algorithm that generates a situation-appropriate control of both the braking of the vehicle and the control of the restraint system (in particular the airbag) in the case described above.
Die Idee des hier vorgestellten Ansatzes ist die Nutzung folgender Zusammenhänge/Erkenntnisse:
- - Sind alle (Front)-Insassen gegurtet, kann die volle Bremswirkung erfolgen, da sich der Insasse maximal bis zur Verriegelung des Gurtes (geschieht bei 0,3 g) vorverlagert. Der Airbag ist so ausgelegt, dass er sich dann noch vollständig entfalten kann.
- - Unterhalb einer gewissen Verzögerungsschwelle (typischerweise zwischen 0,3 g bis 0,5 g) bewegt sich ein Insasse selbst im ungegurteten Zustand nur geringfügig und kurzzeitig nach vorn und schwingt dann wieder in die Ausgangsposition zurück. Dies ist eine unkritische Vorverlagerung für eine spätere Airbag-Entfaltung.
- - Oberhalb dieser (Verzögerungs-) Schwelle kann sich ein ungegurteter Insasse soweit vorverlagern, dass sich der Airbag nicht mehr optimal entfalten kann.
- - Bei einer Bremsverzögerung von etwa 1 g wird durch den begrenzten zur Verfügung stehenden Weg (ca. 0,5 m bis zur nächsten Interieur-Struktur des Fahrzeugs) ein ungegurteter Insasse keine so hohe Relativgeschwindigkeit aufbauen, dass ein Aufprall gegen das Interieur biomechanische Grenzwerte überschreitet.
- - Bei einem Aufprall gegen einen Fußgänger wird kein Airbag gezündet und es findet durch den Aufprall keine signifikante Abbremsung des Fahrzeugs statt, sodass es Sinn machen kann, einen leichten Anprall eines ungegurteten Insassen an das Interieur zu akzeptieren, wenn dadurch das Leben eines Fußgängers geschützt wird.
- - If all (front) passengers are wearing seat belts, the full braking effect can be achieved, as the passenger is only pushed forward until the seat belt locks (this happens at 0.3 g). The airbag is designed in such a way that it can then still fully deploy.
- - Below a certain deceleration threshold (typically between 0.3 g and 0.5 g), an occupant, even when not wearing a seat belt, only moves forward slightly and briefly and then swings back to the starting position. This is a non-critical forward displacement for later airbag deployment.
- - Above this (deceleration) threshold, an unbelted occupant can move so far forward that the airbag can no longer deploy optimally.
- - At a braking deceleration of approximately 1 g, the limited distance available (approx. 0.5 m to the nearest interior structure of the vehicle) means that an unbelted occupant will not build up such a high relative speed that an impact against the interior exceeds biomechanical limits.
- - In the event of a collision with a pedestrian, no airbag is deployed and the impact does not result in any significant deceleration of the vehicle, so it may make sense to accept a slight impact of an unbelted occupant on the interior if this protects the life of a pedestrian.
Der im Folgenden beschriebene Algorithmus trifft unter Nutzung dieser Zusammenhänge / Erkenntnisse situationsgerechte Entscheidungen zur Stärke des automatischen Bremseingriffs als auch zur Ansteuerung der Rückhaltemittel.The algorithm described below uses these relationships/insights to make situation-appropriate decisions regarding the strength of the automatic braking intervention as well as the control of the restraint devices.
Der Vorteil ist, dass für sehr viele Situation oder fast jede Situation die optimale Schutzwirkung bezüglich der Reduktion der Aufprallgeschwindigkeit als auch der Wirkung des Rückhaltesystems erfolgen kann. Insbesondere erlaubt der hier vorgestellte Algorithmus effizientere automatische Notbremsungen bis oder sogar über 1 g (z. B. mittels eines sogenannten Braking Bag), welche insbesondere für einen effektiven Fußgängerschutz entscheidend sind.The advantage is that for many situations or almost every situation, the optimal protective effect can be achieved in terms of reducing the impact speed as well as the effect of the restraint system. In particular, the algorithm presented here allows more efficient automatic emergency braking up to or even over 1 g (e.g. using a so-called braking bag), which is particularly crucial for effective pedestrian protection.
Das Blockdiagramm aus
Im integrierten Sicherheitssystem ISS werden weiterhin noch Eingaben berücksichtigt, die aus anderen Datenquellen stammen. Beispielsweise kann aus einer Funktionseinheit 325 eine Fahrzeuglängsbeschleunigung ax (beispielsweise unter Verwendung des Beschleunigungssensors 122 aus
Aus den eingelesenen Informationen wird durch den Algorithmus des integrierten Sicherheitssystems ISS eine Ansteuerung 340 zumindest eines Rückhaltesystems wie dem Airbag 165 und/oder dem Sicherheitsgurt bzw. dem Gurtstraffer 135 mittels eines Ansteuersignals ausgelöst. Ferner kann Algorithmus des integrierten Sicherheitssystems ISS eine Sollverzögerung 2 SV_2 in einer weiteren Funktionseinheit 345 bestimmt und ein entsprechendes Signal 347 umgewandelt ausgegeben werden, mittels dessen eine Koordination KB einer Brems-Aktuatorik angesteuert wird. Dieses Signal 347 wird von einem Bremsregelsystem 350 (beispielsweise mit einer ABS/ESP-Funktion oder einer Drive-by-wire-Funktion) unter Verwendung eines Signals des vom Fahrer 139 betätigten Bremspedals 145 in Verzögerungssignal 155 in einer Ansteuerungsfunktion 355 zur Ansteuerung eines Bremshauptzylinders verwendet, um eine Bremskraft der Bremse 360 des Fahrzeugs einzustellen. Zusätzlich oder alternativ kann auch in einer weiteren Funktionseinheit 365 eine Aktivierung von eine Bremsung unterstützenden Aktuatoren erfolgen, wie beispielswiese die Aktivierung eines Braking Bag oder die Ansteuerung von regelbaren Dämpfern im Fahrwerk.From the information read in, the algorithm of the integrated safety system ISS triggers a
In der
Wird in Schritt 400 ermittelt, dass nicht alle Insassen angegurtet sind (Zweig N), wird überprüft, ob die erste Sollverzögerung SV_1 kleiner als die Schwelle 1 ist (z. B. 0,3 bis 0,5 g; mit geringer Insassenvorverlagerung). Ist dies der Fall (Zweig J), wird in einem Schritt 415 die erste Sollverzögerung SV_1 gleich der zweiten Sollverzögerung SV_2 gesetzt und ebenfalls die Koordinatorfunktion KB der Bremsaktuatorik aktiviert. Nachfolgend wird in einem Schritt 420 überprüft, ob die Fahrzeug-Längsbeschleunigung ax (die Bremsbeschleunigung wird hier als positiv gewertet) kleiner als die erste Schwelle S1 ist. Ist dies der Fall (Zweig J), wird das Verfahren an Schritt 410 fortgesetzt. Ist die Fahrzeug-Längsbeschleunigung ax nicht kleiner als die erste Schwelle S1 (Zweig N), wird in einem weiteren Schritt 425 überprüft, ob der betrachtete Insasse gegurtet ist. Ist dies der Fall (Zweig J) wird das Verfahren bei Schritt 4210 fortgesetzt. Ist dies nicht der Fall, wird in einem weiteren Schritt 430 überprüft, ob der Insasse durch einen PreCrash-(Air) Bag (Precrash-Airbag, der vor dem Aufprall gezündet wird, damit eine völlige Entfaltung vor einer signifikanten Insassenvorverlagerung erfolgt) geschützt ist. Ist dies der Fall (Zweig J), wird kein weiter Eingriff in die Veränderung der Auslöseschwellen der Insassenschutzeinheit vorgenommen, und der Airbag wird entsprechend den Auslösekriterien aktiviert. Wird dagegen in Schritt 430 erkannt, dass der der Insasse nicht durch einen PreCrash-Bag geschützt ist (Zweig N), wird ein entsprechendes Ansteuersignal ausgegeben, um eine reduzierte Entfaltung des Airbags (Zustand 440) zu erreichen und den Airbag AB mit diesem Ansteuersignal 168 anzusteuern. Die Schritte 410 und 430 und der Zustand 440 basieren jedoch auf dem Vorhandensein eines PreCrash/Crash-Auslösealgorithmus PC/C, der die tatsächliche Auslösung der betreffenden Insassenschutzmittel wie dem Airbag AB oder dem Gurtstraffer G vornimmt.If it is determined in
Wird dagegen im Schritt des Vergleichens des ersten Sollverzögerung SV_1 mit dem ersten Schwellwert S1 erkannt, dass die erste Sollverzögerung SV_1 nicht kleiner als der erste Schwellwert S1 ist, wird in einem Schritt 450 überprüft, ob ungegurtete Insassen durch einen PC-Bag geschützt sind. Ist dies der Fall (Zweig J) wird das Verfahren bei Schritt 415 fortgesetzt. Ist dies nicht der Fall (zweig N) wird die zweite Sollverzögerung SV_2 gleich dem Minimum aus der ersten Sollverzögerung SV_1 und dem zweiten Schwellwert S2 gesetzt, wobei der zweite Schwellwert z. B. 1g entspricht und einer signifikanten Insassenvorverlagerung entspricht aber ein Aufprall an einer Interieur-Struktur des Fahrzeug ohne Verletzungsrisiko erfolgt. Hieran anschließend wird in einem weiteren Schritt 455 überprüft, ob ein prädizierter Crash mit einem Fußgänger oder Zweirad (VRU) zu erwarten ist. Ist dies der Fall (Zweig J), bleibt die zweite Sollverzögerung SV_2 unverändert und die Koordinatorfunktion KB der Bremsaktuatorik wird aktiviert. Wird im Schritt 455 erkannt, dass kein prädizierter Crash mit einem Fußgänger oder Zweirad zu erwarten ist (Zweig N), wird entsprechend einer ersten Option (Zustand 460, bei dem eine Priorisierung der Leistung des Rückhaltesystems vor dem Bremseingriff erfolgen soll) die zweite Sollverzögerung SV_2 gleich dem ersten Schwellwert gesetzt und die Koordinatorfunktion KB der Bremsaktuatorik aktiviert sowie das Verfahren bei Schritt 420 fortgesetzt. Alternativ kann gemäß einer Option 2 (Zustand 465, bei dem eine Priorisierung des Bremseingriffs vor einer Leistungsfähigkeit des Rückhaltesystems erfolgen soll) die zweite Sollverzögerung SV_2 unverändert bleiben und die Koordinatorfunktion KB der Bremsaktuatorik aktiviert werden. Auch hier kann das Verfahren bei Schritt 420 fortgesetzt werden.If, however, it is recognized in the step of comparing the first target deceleration SV_1 with the first threshold value S1 that the first target deceleration SV_1 is not less than the first threshold value S1, a check is carried out in a
Optionale Ausführungen des hier vorgestellten Ansatzes lassen sich wir folgt aufführen. Der Algorithmus kann als Ganzes oder verteilt auf folgenden Steuergeräten ausgeführt werden:
- - Steuergerät für Airbag/Rückhaltesystem
- - Steuergerät für das Bremsregelsystem/Stabilitätskontrolle (ABS/ESP)
- - Kombinierte, integrierte Sicherheits-Steuergeräte (ISU, DCU, ABplus)
- - Sonstige Fahrzeug-Sicherheits-Steuergeräte
- - Control unit for airbag/restraint system
- - Control unit for the brake control system/stability control (ABS/ESP)
- - Combined, integrated safety control units (ISU, DCU, ABplus)
- - Other vehicle safety control units
Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht eine Effektivitätssteigerung heutiger automatischer Notbremssysteme und ermöglicht damit eine Erhöhung eines Beitrags der Insassen- und Fußgängersicherheit und Reduktion der Anzahl der Unfälle und Unfallfolgen. Dies führt zu einer funktionalen Erweiterung/Aufwertung von CC Sicherheitssteuergeräten (ABS/ESP, ABECU, ISU, ...)The approach presented here enables an increase in the effectiveness of today's automatic emergency braking systems and thus enables an increase in the contribution to passenger and pedestrian safety and a reduction in the number of accidents and their consequences. This leads to a functional expansion/upgrading of CC safety control units (ABS/ESP, ABECU, ISU, ...)
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