DE102016210491A1

DE102016210491A1 - Verfahren zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung eines Fahrzeugs und Steuergerät

Info

Publication number: DE102016210491A1
Application number: DE102016210491.8A
Authority: DE
Inventors: Heiko Freienstein; Josef Kolatschek; Gunther Lang
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-06-14
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2017-12-14
Also published as: CN107499272A; US20170355336A1; CN107499272B; US10391962B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung (114) eines Fahrzeugs (100). Hierbei werden ein Relativgeschwindigkeitswert (108), der eine Relativgeschwindigkeit (vrel) zwischen dem Fahrzeug (100) und einem Objekt (104) repräsentiert, und zumindest ein Korrekturwert (110) eingelesen. In einem weiteren Schritt wird unter Verwendung des Relativgeschwindigkeitswertes (108) und des Korrekturwertes (110) ein Geschwindigkeitsminderungswert, der eine Minderung (dvego) einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) beim Kollidieren des Fahrzeugs (100) mit dem Objekt (104) repräsentiert, ermittelt. Schließlich wird unter Verwendung des Geschwindigkeitsminderungswertes ein Ansteuersignal (112) zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (114) erzeugt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
Es sind Personenschutzsysteme für Fahrzeuge bekannt, bei denen Informationen vorausschauender Sensoren wie Radar-, Lidar- oder Kamerasensoren zum Generieren einer Auslöseentscheidung verwendet werden können. Beispielsweise kann mithilfe solcher Sensoren eine Relativgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und einem Objekt gemessen werden.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung eines Fahrzeugs, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
Es wird ein Verfahren zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Einlesen eines Relativgeschwindigkeitswertes, der eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt repräsentiert, und optional zumindest einen eines Korrekturwertes;
Ermitteln eines Geschwindigkeitsminderungswertes, der eine Minderung einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs beim Kollidieren des Fahrzeugs mit dem Objekt repräsentiert, unter Verwendung des Relativgeschwindigkeitswertes und optional des Korrekturwertes; und
Erzeugen eines Ansteuersignals zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung unter Verwendung des Geschwindigkeitsminderungswertes.
Unter einer Personenschutzeinrichtung kann beispielsweise ein System der aktiven, passiven oder integrierten Sicherheit verstanden werden. Beispielsweise kann die Personenschutzeinrichtung Rückhaltemittel wie Airbags oder Gurtstraffer, ein Fußgängerschutzsystem oder adaptive Crashstrukturen umfassen. Die Personenschutzeinrichtung kann ferner ausgebildet sein, um das Fahrzeug im Fall einer drohenden Kollision automatisch zu lenken oder abzubremsen. Unter einem Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug wie etwa ein Pkw oder Lkw verstanden werden. Bei dem Objekt kann es sich beispielsweise um ein weiteres Fahrzeug, einen Fußgänger oder ein feststehendes Objekt wie etwa einen Baum, einen Brückenpfeiler oder ein Gebäude handeln. Der Relativgeschwindigkeitswert kann beispielsweise unter Verwendung zumindest eines Fahrzeugsensors des Fahrzeugs ermittelt sein. Bei dem Fahrzeugsensor kann es sich insbesondere um einen vorausschauenden Umfeldsensor wie etwa eine Kamera, einen Radar- oder einen Ultraschallsensor handeln. Der Umfeldsensor kann beispielsweise neben der Relativgeschwindigkeit noch weitere Informationen über einen Gegner vor einem Crash liefern. Ebenso kann auch der Geschwindigkeitsminderungswert unter Verwendung des Fahrzeugsensors ermittelt sein. Unter einem Korrekturwert kann beispielsweise eine Information über Masse, Größe oder Typ des weiteren Fahrzeugs verstanden werden. Unter einem Korrekturfaktor kann eine Funktion des Korrekturwertes verstanden werden, mit dem der Relativgeschwindigkeitswert multipliziert werden kann, um den Relativgeschwindigkeitswert, etwa in Abhängigkeit von einer Masse des Fahrzeugs oder eine Masse des Objekts, zu vergrößern oder zu verkleinern. Unter einem Geschwindigkeitsminderungswert kann eine Differenz zwischen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs vor der Kollision und einer erwarteten Geschwindigkeit des Fahrzeugs nach der Kollision verstanden werden. Unter dem Geschwindigkeitsminderungswert kann insofern ein erwarteter Geschwindigkeitsminderungswert verstanden werden, als dieser allein basierend auf vorausschauender Sensorik vor dem Crash ermittelt werden kann. Mit dem erwarteten Geschwindigkeitsminderungswert kann später beispielsweise ein klassischer Airbagalgorithmus beeinflusst werden. Bei dem Geschwindigkeitsminderungswert kann es sich insbesondere um einen positiven Wert handeln. Beispielsweise kann das Ansteuersignal im Schritt des Erzeugens erzeugt werden, um die Personenschutzeinrichtung bereits vor der Kollision ohne Verwendung einer klassischen Crashsensorik wie etwa einer Beschleunigungs- oder Drucksensorik anzusteuern (Pretrigger). Alternativ können Auslöseschwellen eines beschleunigungs- oder druckbasierten Auslösealgorithmus mittels des Geschwindigkeitsminderungswertes angepasst werden (Preset).
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens ein Korrekturwert, beispielsweise in Form einer Information über eine Gegnermasse oder eines Objekttyps optional eingelesen werden. Gemäß einer Ausführungsform wird ein Ermitteln eines Korrekturfaktors gegebenenfalls unter Verwendung des eingelesenen Korrekturwertes durchgeführt.
Der hier vorgestellte Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass durch Korrektur eines Relativgeschwindigkeitswertes, der eine erfasste Relativgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und einem Objekt repräsentiert, insbesondere durch eine Massenkorrektur des Relativgeschwindigkeitswertes, ein erwarteter Geschwindigkeitsabbau des Fahrzeugs zuverlässig und genau ermittelt werden kann. Der ermittelte Geschwindigkeitsabbau kann als Eingangsgröße für eine Personenschutzeinrichtung des Fahrzeugs, beispielsweise für einen beschleunigungs- oder druckbasierten Auslösealgorithmus eines Airbags, verwendet werden. Der hier vorgestellte Ansatz trägt dem Umstand Rechnung, dass Unfallgegner im Feld – im Gegensatz zu Versuchen in einer Crashhalle – endliche Massen aufweisen, sodass der Geschwindigkeitsabbau im Feld meistens kleiner als die Relativgeschwindigkeit ist. Mittels des hier vorgestellten Ansatzes kann nun beispielsweise verhindert werden, dass die Personenschutzeinrichtung im Feld tendenziell zu empfindlich reagiert. Somit kann ein besonders präzises und robustes Auslöseverhalten im Feld sichergestellt werden.
Die Detektion von Fahrzeugkollisionen in Airbagsteuergeräten beruht in der Regel auf Informationen von im Fahrzeug verbauten Beschleunigungs- oder Drucksensoren. Üblicherweise werden die gemessenen Signale dieser Sensoren geeignet verarbeitet, zum Beispiel gefiltert oder integriert, und gegen Auslöseschwellen verglichen, um zu einer Auslöseentscheidung zu gelangen. Für solche Algorithmen kann es schwierig sein, beispielsweise zwischen Frontalaufprall mit niedriger Geschwindigkeit auf ein hartes Hindernis, d. h. einer Nichtauslösesituation, und Frontalaufprall mit hoher Geschwindigkeit auf ein weiches Hindernis, d. h. einer Auslösesituation, zu diskriminieren, denn die hohe Kollisionsgeschwindigkeit äußert sich im zweiten Fall aufgrund des weichen Hindernisses nicht in einem höheren Beschleunigungssignal.
Die Relativgeschwindigkeit wird in der Regel genutzt, um die Höhe einer Auslöseschwelle eines Auslösealgorithmus, der auf Beschleunigungs- oder Drucksignalen beruhen kann, anzupassen, etwa bei einer Kollision mit hoher Relativgeschwindigkeit abzusenken, um so schneller zu einer Auslöseentscheidung zu gelangen. Solche Algorithmen werden auch als Preset-Algorithmen bezeichnet.
Die Auslegung von Airbag-Auslösealgorithmen, d. h. im Wesentlichen die Festlegung der Auslöseschwellen, erfolgt üblicherweise basierend auf einer Reihe von Crashhallenversuchen. Diese sind zu einem großen Teil durch Gesetzesvorschriften und Verbrauchertests standardisiert. Beispielsweise kann eine Frontauslegung mithilfe von Barrierentests mit harten Barrieren und Winkeln von 0° und 30° sowie mithilfe von Tests mit deformierbaren Barrieren, auch Offset Deformable Barrier oder kurz ODB genannt, beispielsweise mit einem Überlapp von 40 Prozent, erfolgen. Diesen Versuchen ist gemein, dass die verwendeten Barrieren deutlich schwerer als die Fahrzeuge sind. Damit gilt, dass in Crashversuchen die Relativgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Objekt und die im Crash abgebaute Geschwindigkeit näherungsweise identisch sind.
Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht es nun, Informationen bezüglich der Relativgeschwindigkeit, die von einem vorausschauenden Sensor wie etwa einem Radar- oder Lidarsensor oder einer Kamera eines Fahrzeugs erfasst wurden, so in einen konventionellen Algorithmus zu integrieren, dass allen Unterschieden zwischen Kollisionen in einer Crashhalle mit unbewegten, als unendlich schwer angenommenen Barrieren und Kollisionen im Feld mit bewegten, im Normalfall endlich schweren Unfallobjekten mit ähnlicher Masse wie das Fahrzeug Rechnung getragen werden kann. Beispielsweise kann ein entsprechendes Verfahren als unmittelbare Grundlage für ein sogenanntes Pretrigger-System dienen, in dem Auslöseentscheidungen ohne Beschleunigungs- oder Drucksensorik und damit gegebenenfalls bereits vor Auftreten einer Kollision getroffen werden können.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ermittelns unter Verwendung des Korrekturwerts ein Korrekturfaktor bestimmt werden und der Relativgeschwindigkeitswert mit dem Korrekturfaktor multipliziert werden, um den Geschwindigkeitsminderungswert zu ermitteln. Unter einem Korrekturfaktor kann eine Funktion des Korrekturwerts verstanden werden. Beispielsweise kann im Schritt des Einlesens über Car2X-Kommunikation eine Masse des Objekts als Korrekturwert eingelesen werden und daraus der Korrekturfaktor gemäß
berechnet werden. Dadurch wird eine Korrektur des
Relativgeschwindigkeitswertes mit geringem Rechenaufwand ermöglicht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens ein Wert als der Korrekturwert eingelesen werden, der eine Masse des Fahrzeugs, eine Masse des Objekts, einen Typ des Objekts, eine Größe des Objekts oder einen Restitutionskoeffizienten oder eine Kombination aus zumindest zwei der genannten Größen repräsentiert. Dadurch wird eine besonders genaue Korrektur des Relativgeschwindigkeitswertes und somit eine besonders genaue Ermittlung des Geschwindigkeitsminderungswertes ermöglicht.
Es ist vorteilhaft, wenn im Schritt des Ermittelns der erwartete Geschwindigkeitsminderungswert unter Verwendung folgender Gleichung ermittelt wird:
Dadurch kann der erwartete Geschwindigkeitsminderungswert zuverlässig und mit geringem Rechenaufwand in Abhängigkeit von der Masse des Fahrzeugs und der Masse des Objekts ermittelt werden. Selbst für den Fall, dass kein Korrekturwert wie die Gegnermasse oder der Objekttyp eingelesen werden kann, kann unter Verwendung der bekannten Eigenmasse und unter Annahme einer durchschnittlichen Gegnermasse immer noch ein Bereich für den erwarteten Geschwindigkeitsabbau bestimmt werden.
Des Weiteren kann im Schritt des Ermittelns ein Wert als der Geschwindigkeitsminderungswert ermittelt werden, der kleiner als der Relativgeschwindigkeitswert ist. Dadurch können Fehlerauslösungen der Personenschutzeinrichtung, etwa bei Kollisionen mit hoher Relativgeschwindigkeit, aber geringem Geschwindigkeitsabbau, vermieden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Änderns des Relativgeschwindigkeitswertes umfassen, um einen geänderten Relativgeschwindigkeitswert zu erhalten. Hierbei kann im Schritt des Ermittelns der Geschwindigkeitsminderungswert unter Verwendung des geänderten Relativgeschwindigkeitswertes ermittelt werden. Dadurch kann der Geschwindigkeitsminderungswert durch Ändern des Relativgeschwindigkeitswertes angepasst werden.
Es ist ferner von Vorteil, wenn im Schritt des Einlesens ein Wert als der Korrekturwert eingelesen wird, der zumindest einen über eine Schnittstelle zu zumindest einem weiteren Fahrzeug und, zusätzlich oder alternativ, zu einer fahrzeugexternen Datenbank eingelesenen Wert repräsentiert. Beispielsweise kann es sich bei der Schnittstelle um eine Car2X-Schnittstelle handeln. Bei dem den Korrekturwert repräsentierenden eingelesenen Wert kann es sich etwa um eine Masse, eine Größe, einen Bewegungszustand oder einen Typ des weiteren Fahrzeugs handeln. Dadurch wird eine besonders genaue und zuverlässige Ermittlung des Geschwindigkeitsminderungswertes ermöglicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens ein von zumindest einem Sensor des Fahrzeugs erzeugtes Sensorsignal eingelesen werden. Im Schritt des Erzeugens kann das Ansteuersignal unter Verwendung des Sensorsignals erzeugt werden. Bei dem Sensorsignal kann es sich insbesondere um ein Signal eines Druck- oder Beschleunigungssensors oder eines sonstigen Sensors einer klassischen Crashsensorik handeln.
Beispielsweise können im Schritt des Erzeugens basierend auf dem erwarteten Geschwindigkeitsminderungswert Schwellenwerte für verarbeitete Beschleunigungs- oder Drucksignale angepasst werden (Preset). Alternativ sind für die Auslösung gar keine Signale einer klassischen Crashsensorik erforderlich (Pretrigger). Durch diese Ausführungsform kann die Robustheit des Verfahrens weiter erhöht werden.
Ferner kann im Schritt des Einlesens ein weiterer Korrekturwert eingelesen werden, wobei der weitere Korrekturwert eine Rotationsenergie des Fahrzeugs bei der Kollision repräsentieren kann. Entsprechend kann im Schritt des Ermittelns der Geschwindigkeitsminderungswert unter Verwendung des weiteren Korrekturwertes ermittelt werden. Dadurch kann der Geschwindigkeitsminderungswert in Abhängigkeit von einem bei der Kollision in Rotationsenergie umgewandelten Anteil einer kinetischen Energie des Fahrzeugs ermittelt werden.
Von Vorteil ist zudem, wenn im Schritt des Erzeugens das Ansteuersignal erzeugt wird, um zumindest einen Aktivierungsschwellenwert zum Aktivieren der Personenschutzeinrichtung basierend auf Beschleunigungs- oder Drucksensorik zu verändern (Preset) oder Personenschutzmittel direkt anzusteuern, ohne auf Beschleunigungs- oder Drucksignale im Crash zu warten (Pretrigger). Dadurch kann erreicht werden, dass sich eine Schutzwirkung der Personenschutzeinrichtung frühzeitig und vollständig entfalten kann.
Des Weiteren kann im Schritt des Erzeugens das Ansteuersignal erzeugt werden, wenn der Geschwindigkeitsminderungswert innerhalb eines Referenzwertebereichs liegt. Zusätzlich oder alternativ kann im Schritt des Erzeugens das Ansteuersignal erzeugt werden, wenn der Geschwindigkeitsminderungswert größer als ein Referenzwert ist. Dadurch kann das Ansteuersignal durch einen einfachen Vergleich des Geschwindigkeitsminderungswertes mit dem Referenzwertebereich oder dem Referenzwert und somit besonders schnell erzeugt werden. Es sind auch mehrere verschiedene Referenzwertebereiche („Geschwindigkeitsklassen“) möglich, in welchen die Aktivierungsschwellen unterschiedlich beeinflusst werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Erzeugens das Ansteuersignal erzeugt werden, um den Aktivierungsschwellenwert herabzusetzen, wenn der Geschwindigkeitsminderungswert größer als der Referenzwert ist. Durch diese Ausführungsform kann der Aktivierungsschwellenwert besonders schnell herabgesetzt werden.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware, beispielsweise in einem Steuergerät, implementiert sein.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät 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 des Steuergeräts 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 einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch das Steuergerät eine Steuerung einer Bremsanlage, einer Lenkung oder eines Motors des Fahrzeugs. Hierzu kann das Steuergerät beispielsweise auf Sensorsignale wie Umfeld-, Druck-, Beschleunigungs-, Lenk- oder Bremssensorsignal zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt über entsprechende Aktoren wie Lenk- oder Bremsaktoren.
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.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Steuergerät gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem Steuergerät 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 fährt mit einer Geschwindigkeit v_ego hinter einem Objekt, hier einem weiteren Fahrzeug 104, das eine Geschwindigkeit v_obj aufweist. Das Steuergerät 102 ist mit einem Umfeldsensor 106 verbunden. Der Umfeldsensor 106, der Teil einer vorausschauenden Sensorik des Fahrzeugs 100 sein kann, ist ausgebildet, um die Geschwindigkeit v_obj zu erfassen, unter Verwendung der beiden Geschwindigkeiten v_obj, v_ego eine Relativgeschwindigkeit v_rel zwischen den beiden Fahrzeugen 100, 104 zu ermitteln und einen die Relativgeschwindigkeit v_rel repräsentierenden Relativgeschwindigkeitswert 108 an das Steuergerät 102 zu senden. Alternativ kann der Umfeldsensor die Relativgeschwindigkeit v_rel auch direkt messen und an das Steuergerät 102 senden. Das Steuergerät 102 ist ausgebildet, um unter Verwendung des Relativgeschwindigkeitswertes 108 und eines optionalen Korrekturwertes 110, etwa durch Multiplizieren des Relativgeschwindigkeitswertes 108 mit einem unter Verwendung des Korrekturwerts 110 ermittelten Korrekturfaktors, eine Geschwindigkeitsminderung dv_ego des Fahrzeugs 100 beim Kollidieren mit dem weiteren Fahrzeug 104 zu ermitteln. In Abhängigkeit von der ermittelten Geschwindigkeitsminderung dv_ego erzeugt das Steuergerät 102 ein Ansteuersignal 112 zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung 114 des Fahrzeugs 100. Beispielhaft umfasst die Personenschutzeinrichtung 114 in 1 einen Airbag 116 und einen Gurtstraffer 118.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 102 ausgebildet, um den Korrekturwert 110 über eine Schnittstelle zu einer fahrzeugexternen Datenbank 120, die über eine weitere Schnittstelle mit dem weiteren Fahrzeug 104 verbunden ist, einzulesen. Die beiden Fahrzeuge 100, 104 sind beispielsweise je über eine Car2X-Schnittstelle mit der Datenbank 120 verbunden. Alternativ können die beiden Fahrzeuge 100, 104 ausgebildet sein, um über die Schnittstellen direkt miteinander zu kommunizieren. Hierbei sendet das weitere Fahrzeug 104 beispielsweise eine Fahrzeuginformation 122 bezüglich bestimmter, das weitere Fahrzeug 104 charakterisierender Parameter wie Masse, Gewicht, Größe, Typ oder Bewegungszustand an die Datenbank 120. Die Datenbank 120 ist ausgebildet, um unter Verwendung der Fahrzeuginformation 122, d. h. in Abhängigkeit von der Masse, dem Gewicht, der Größe, dem Typ oder dem Bewegungszustand des weiteren Fahrzeugs 104, den Korrekturwert 110 zu erzeugen und an das Fahrzeug 100 zu senden. Alternativ erzeugt das Steuergerät 102 den Korrekturwert 110 selbst, beispielsweise unter Verwendung von durch den Umfeldsensor 106 bereitgestellten Sensordaten, die beispielsweise die Masse, die Größe oder den Typ des weiteren Fahrzeugs 104 repräsentieren. Der Korrekturwert 110 kann optional einen Restitutionskoeffizienten k bezüglich eines Zusammenstoßes der beiden Fahrzeuge 100, 104 repräsentieren. Unter Verwendung des Korrekturwerts im Sinne einer Information über Masse, Größe oder Typ des weiteren Fahrzeugs 104 berechnet das Steuergerät 102 dann den Korrekturfaktor.
Aktuelle Preset-Algorithmen verwenden in der Regel die Relativgeschwindigkeit als Maß für einen erwarteten Geschwindigkeitsabbau, d. h. für einen durch eine drohende Kollision verursachten Geschwindigkeitsabbau, vorangehend auch Geschwindigkeitsminderung genannt. Eine darauf basierende Anpassung von Auslöseschwellenwerten erfolgt insbesondere empirisch auf Basis von Crashhallenversuchen.
Da jedoch der erwartete Geschwindigkeitsabbau nicht nur von der Relativgeschwindigkeit, sondern auch von einer Massenverteilung der beiden Kollisionsgegner abhängt, sollten möglichst auch weitere Merkmale, die Rückschlüsse auf eine Masse des Unfallgegners zulassen, in die Ermittlung des erwarteten Geschwindigkeitsabbaus mit aufgenommen werden. Mittels des hier beschriebenen Ansatzes ist dies nun möglich. Diese weiteren Merkmale können beispielsweise durch eine vorausschauende Sensorik erfasst werden. Eine derart massenkorrigierte Relativgeschwindigkeit kann somit zum zuverlässigen Generieren eines genauen Bewertungszeitpunktes, zu dem die Personenschutzeinrichtung 114 ausgelöst werden soll, genutzt werden.
Beispielsweise kann bei genügend vielen und sicheren Merkmalen, die Rückschlüsse auf die Masse des Unfallgegners zulassen, der erwartete Geschwindigkeitsabbau, etwa zusätzlich zu anderen, durch die vorausschauende Sensorik erfassten Merkmalen, zur unmittelbaren Ansteuerung von Rückhaltemitteln der Personenschutzeinrichtung 114, d. h. ohne Berücksichtigung einer Beschleunigungs- und Drucksensorik, verwendet werden. Solche Systeme werden auch als Pretrigger-Systeme bezeichnet.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Der in einer Fahrzeugkollision zu erwartende Geschwindigkeitsabbau dv_ego kann mithilfe des Impulserhaltungssatzes im inelastischen Grenzfall hinreichend gut abgeschätzt werden.
Bezeichnet v_ego die Geschwindigkeit und m_ego die Masse des betrachteten Fahrzeugs 100 vor der Kollision, v_obj die Geschwindigkeit und m_obj die Masse des des weiteren Fahrzeugs 104 vor der Kollision, dann lautet der Impulserhaltungssatz im inelastischen Grenzfall m_egov_ego + m_objv_obj = (m_ego + m_obj)v_end
Dabei bezeichnet v_end die Geschwindigkeit beider Fahrzeuge 100, 104 nach der Kollision. Für den Geschwindigkeitsabbau dv_ego des Fahrzeugs 100 durch die Kollision, dv_ego = v_ego – v_end, ergibt sich daraus mit wenigen Umformungen die Beziehung
Demnach hängt der Geschwindigkeitsabbau dv_ego nur von der Relativgeschwindigkeit dv_rel = v_ego – v_obj und der Massenverteilung zwischen den beiden Fahrzeugen 100, 104 ab.
Die Geschwindigkeiten der beiden Fahrzeuge 100, 104 werden hierbei bezüglich einer gemeinsamen Richtung, insbesondere in Bewegungsrichtung des betrachteten Fahrzeugs 100, angegeben. Das bedeutet, dass entgegenkommende Unfallgegner einen negativen Wert von v_obj aufweisen, sodass v_rel = v_ego – v_obj größer als v_ego ist. Demgegenüber gilt bei Auffahrunfällen v_obj >= 0, sodass v_rel <= v_ego ist. Die Relativgeschwindigkeit v_rel nimmt in allen Fällen, in welchen sich die Fahrzeuge aufeinander zubewegen und es zu einer Kollision kommt, einen positiven Wert an. Sie nimmt einen negativen Wert an, wenn sich die Fahrzeuge voneinander entfernen.
Der Geschwindigkeitsabbau dv_ego ist beispielsweise so definiert, dass er für das betrachtete Fahrzeug 100 immer positive Werte annimmt.
In Abhängigkeit von der Masse m_obj des Objekts, mit dem das Fahrzeug 100 zu kollidieren droht, ergeben sich beispielsweise folgende Werte für den Geschwindigkeitsabbau dv_ego:

m_obj dv_ego

∞ v_rel

2 m_ego ⅔ v_rel

m_ego ½ v_rel

½ m_ego ⅓ v_rel
Nur bei einem unendlich schweren Objekt, etwa einem Brückenpfeiler, ist die Relativgeschwindigkeit v_rel gleich dem Geschwindigkeitsabbau dv_ego. Mit abnehmender Masse des Unfallgegners nimmt auch der Geschwindigkeitsabbau dv_ego des betrachteten Ego-Fahrzeugs 100 ab.
Fährt beispielsweise das Fahrzeug 100 mit einer Geschwindigkeit v_ego von 50 km/h auf das weitere Fahrzeug 104 mit einer Geschwindigkeit v_obj von 10 km/h bei gleicher Masse auf, so gilt v_rel = 40 km/h und dv_ego = 20 km/h. Obwohl der Wert der Relativgeschwindigkeit v_rel, insbesondere in Analogie zu Crashhallenversuchen, eine hohe Unfallgeschwindigkeit mit erforderlicher zweistufiger Airbagauslösung suggeriert, handelt es sich tatsächlich nur um einen leichten Unfall, bei dem eine Gurtstrafferauslösung ausreichend sein mag.
Die oben genannte Formel für den Geschwindigkeitsabbau dv_ego ist zwar aus dem idealisierten Grenzfall eines zentralen inelastischen Stoß abgeleitet, beschreibt aber den Geschwindigkeitsabbau auch in realen und nicht völlig zentralen Kollisionen sehr gut.
Elastische Anteile im Fahrzeug 100 lassen sich etwa durch den Restitutionskoeffizienten k mitberücksichtigen, wobei gilt: k = 0 im inelastischen Grenzfall; k = 1 im elastischen Grenzfall. Aus dem Restitutionskoeffizienten k kann ein weiterer Faktor (1 + k) gebildet werden, der zur Ermittlung des Geschwindigkeitsabbaus dv_ego mithilfe der oben genannten Formel verwendet werden kann. Der tatsächliche Geschwindigkeitsabbau für reale Kollisionen mit k << 1 ist also geringfügig höher als im inelastischen Grenzfall. An dem grundlegenden Zusammenhang bezüglich der Massenverteilung ändert sich aber nichts.
Bei nicht zentralen Kollisionen, d. h. bei Kollisionen mit Offset oder nicht vollständiger Überdeckung, wandelt sich ein gewisser Anteil der kinetischen Energie des Fahrzeugs 100 in Rotationsenergie um. Der durch inelastische Verformung hervorgerufene Geschwindigkeitsabbau dv_ego fällt daher etwas geringer aus als beim zentralen Stoß. Signifikante Unterschiede treten aber erst bei sehr geringen Überdeckungen wie etwa beim IIHS-Small-Overlap-Crash auf. Auch hier bleibt aber die grundsätzliche Massenabhängigkeit erhalten.
Anstelle der Relativgeschwindigkeit verwendet das Steuergerät 102 nun den Geschwindigkeitsabbau dv_ego als Maß für einen erwarteten Geschwindigkeitsabbau, beispielsweise als Eingangsgröße für einen beschleunigungs- oder druckbasierten Auslösealgorithmus zum Auslösen der Personenschutzeinrichtung 114: dv_ego = f·v_rel mit einem Korrekturfaktor
als Funktion des Korrekturwerts 110, der das Massenverhältnis der beiden Kollisionsgegner 100, 104 berücksichtigt.
Üblicherweise liefern vorausschauende Sensoren zwar Werte für die Relativgeschwindigkeit v_rel, nicht aber für die Objektmasse m_obj, sodass der zweite wesentliche Parameter f für den erwarteten Geschwindigkeitsabbau dv_ego nicht bekannt ist. Je nach Ausführungsbeispiel ermittelt das Steuergerät 102 den Geschwindigkeitsabbau dv_ego auf unterschiedliche Weise.
In einem ersten Fall sind keine Objektinformationen bezüglich des Objekts, d. h. des weiteren Fahrzeugs 104, vorhanden. Auch bei fehlenden direkten Objektinformationen sollte beachtet werden, dass eine vorausschauende Sensorik, wie etwa der Umfeldsensor 106, auf Anwendungen wie Abstandsregeltempomat, Abstandsassistent oder Notbremsassistent ausgelegt ist. Das heißt, die vorausschauende Sensorik erkennt insbesondere vorausfahrende Fahrzeuge, typischerweise aber keine stehenden Objekte oder entgegenkommenden Fahrzeuge.
Der normale Anwendungsfall eines von der vorausschauenden Sensorik beeinflussten Airbagauslösealgorithmus ist daher die Kollision mit Fahrzeugen ähnlicher Masse.
Dieser Fall wird beispielsweise durch einen festen, nicht vom Unfallgegner abhängigen Korrekturfaktor f im Steuergerät 102 berücksichtigt, der vorzugsweise die Eigenmasse m_ego des Fahrzeugs 100 berücksichtigt, dv_ego = f(m_ego)·v_rel
Für durchschnittlich schwere Fahrzeuge ist beispielsweise f = 0,5.
Für überdurchschnittlich schwere Fahrzeuge gilt f < 0,5. Beispielsweise wird ein Fahrzeug mit der doppelten Fahrzeugdurchschnittsmasse im Mittel mit f = ⅓ beschrieben.
Für unterdurchschnittlich schwere Fahrzeuge gilt f > 0,5. Beispielsweise wird ein Fahrzeug mit der halben Fahrzeugdurchschnittsmasse im Mittel mit f = ⅔ beschrieben.
Die verbleibende Unsicherheit bezüglich der Objektmasse m_obj wird in der Auslegung des Airbagalgorithmus beispielsweise durch entsprechende Variation der Relativgeschwindigkeit v_rel in der Applikation des Auslösealgorithmus des Steuergeräts 102 berücksichtigt.
Sollen beispielsweise für ein durchschnittlich schweres Fahrzeug (f = 0.5) Kollisionen mit Gegnern zwischen halber und doppelter Eigenmasse berücksichtigt werden sollen, so ergibt sich eine Spanne des erwarteten Geschwindigkeitsabbaus zwischen ⅓ v_rel und ⅔ v_rel mit dem Wert ½ v_rel im wahrscheinlichsten Fall eines durchschnittlich schweren Unfallgegners. Dieser Wert wird als erwarteter Geschwindigkeitsabbau im Steuergerät verwendet. Das bedeutet, dass sich das Steuergerät in Unfällen mit unterdurchschnittlich schweren Unfallgegnern etwas empfindlicher (erwarteter Geschwindigkeitsabbau ½ v_rel ist höher als tatsächlicher Geschwindigkeitsabbau) und in Unfällen mit überdurchschnittlich schweren Unfallgegnern etwas robuster (erwarteter Geschwindigkeitsabbau ½ v_rel ist niedriger als tatsächlicher Geschwindigkeitsabbau) verhalten wird.
Diese Unsicherheit kann in der Applikation des Steuergeräts durch Toleranzbetrachtungen abgesichert werden. Liegt beispielsweise ein Crashtestversuch zwischen zwei durchschnittlich schweren Fahrzeugen mit einer Relativgeschwindigkeit v_rel,1 vor, so ist zu berücksichtigen, dass ein Unfall mit ähnlichem Geschwindigkeitsabbau und damit ähnlicher Unfallschwere auch durch eine Kollision des Eigenfahrzeugs mit durchschnittlicher Masse mit einem Fahrzeug mit halber Durchschnittsmasse, aber höherer Relativgeschwindigkeit v_rel,2 = 1,5v_rel,1 verursacht werden kann. Analog führt eine Kollision mit einem Fahrzeug mit doppelter Durchschnittsmasse und niedriger Relativgeschwindigkeit v_rel,3 = ⅔ v_rel,1 ebenfalls zu einem Unfall ähnlicher Schwere. Daher ist die Relativgeschwindigkeit des vorliegenden Versuchs beispielsweise um –33 % bis +50 % zu variieren, um die Spanne möglicher Unfallgegner korrekt abzudecken.
Erkennt die vorausschauende Sensorik auch Lkws, so sollte der Grenzfall m_obj >> m_ego und damit v_crash ≈ v_rel mitberücksichtigt werden. Hierbei stellt das Steuergerät 102 den Faktor f größer als oben beschrieben ein. Beispielsweise ist für einen durchschnittlich schweren Pkw, der auf Kollisionsgegner zwischen Lkw und halb so schweren Pkws ausgelegt werden soll, der Faktor f = ⅔ mit entsprechender Variation der Relativgeschwindigkeit in der Applikation.
Der Parameter f ist beispielsweise als Applikationsparameter realisiert, der erst in der Fahrzeugapplikation festgelegt wird und in einem überschreibbaren Speicherbereich des Steuergeräts 102 abgelegt wird.
In einem zweiten Fall ist die vorausschauende Sensorik ausgebildet, um Objektinformationen bezüglich des Objekts an das Steuergerät 102 zu übertragen. Entsprechend kann die Massenbestimmung des weiteren Fahrzeugs 104 mithilfe der vorausschauenden Sensorik erfolgen.
Die Funktion Car2X ermöglicht es, Fahrzeugmassen direkt zwischen Fahrzeugen auszutauschen. Hier liegt die Herausforderung in der Zuordnung eines Senders zu einer Botschaft oder auch in der Absicherung gegenüber Signalstörungen oder einer mutwilligen Manipulation durch Dritte.
Anders verhält es sich mit Sensiersystemen wie etwa Radar, Video und Lidar. Die wichtige Größe der Masse wird hier nicht direkt geliefert, sondern über den Umweg einer Objektklassifikation ermittelt. Je besser und detailreicher die verfügbaren Informationen über die Beschaffenheit des Objekts sind, desto besser kann die Fahrzeugmasse m_obj bestimmt werden.
Beispielsweise kann die vorausschauende Sensorik den Bewegungszustand und die Fahrzeugabmessungen des weiteren Fahrzeugs 104 erfassen oder eine generelle Zuordnung des weiteren Fahrzeugs 104 zur Klasse „Fahrzeug“ durchführen. Hierbei ordnet die vorausschauende Sensorik das Objekt bestimmten Objekttypen wie etwa Pkw, Lkw, Zweirad, Fußgänger oder Pfosten zu. Geeignet sind Video, Stereovideo, Lidar und Radar oder Ultraschall mit den jeweils geeigneten Auswerteverfahren. Dabei ist das Steuergerät 102 ausgebildet, um über eine geeignete heuristische Abbildung m_estim = f(Objekttyp, Höhe, Breite, Länge) die Masse des Objekts, d. h. des weiteren Fahrzeugs 104, abzuschätzen.
Insbesondere kann es sich bei dem Korrekturwert 110 um einen Wert handeln, der eine unter Verwendung einer qualitativ hochwertigen Bildinformation ermittelte Masse des Objekts repräsentiert, wobei die Bildinformation durch ein Sensorsignal des Umfeldsensors 106 repräsentiert sein kann. Hierbei kann beispielsweise über eine intelligente Bildverarbeitung ein Fahrzeugtyp des weiteren Fahrzeugs 104 mit der Datenbank 120 abgeglichen werden, um die Masse m_obj zu ermitteln. Gewisse Varianzen durch nicht sichtbare Randbedingungen wie etwa Zuladung, Motormasse oder Tankinhalt können durch eine entsprechende Anpassung der Relativgeschwindigkeit v_rel oder des Korrekturwerts 110 berücksichtigt werden.
Stellt die vorausschauende Sensorik Objekttypinformationen wie beispielsweise Objekt = Pkw, Objekt = Lkw oder Objekt = Wand bereit, so kann das Steuergerät 102 diese in die Bestimmung des Korrekturfaktors f mit einbeziehen: dv_ego = f(Objekttyp, m_ego)·v_rel
Beispielsweise verwendet das Steuergerät 102 für Objekt = Wand oder Objekt = Lkw den Faktor f = 1.
Für den Fall Objekt = Pkw stellt das Steuergerät 102 den Faktor f wie oben beschrieben entsprechend der Eigenmasse m_ego des Fahrzeugs 100 ein, beispielsweise f = ⅓ für einen Pkw mit doppeltem Durchschnittsgewicht.
Im Fall von Objekt = Motorrad stellt das Steuergerät 102 einen deutlich geringeren Korrekturfaktor f ein, beispielsweise f = 0,15.
In allen Fällen ist die verbleibende Unsicherheit bezüglich der Objektmasse m_obj abzudecken, etwa durch Variation der Relativgeschwindigkeit v_rel in der Applikation. Da der Objekttyp an sich schon eine Einschränkung des Massenbereichs zu Folge hat, sind geringere Variationen als bei Nichtvorhandensein von Objektinformationen ausreichend.
In einem dritten Fall liefert die vorausschauende Sensorik Informationen über einen Kollisionstyp, etwa über einen Überdeckungsgrad, einen Offset oder einen Winkel. In diesem Fall korrigiert das Steuergerät 102 den erwarteten Geschwindigkeitsabbau gegebenenfalls um einen weiteren Korrekturfaktor g, der dem reduzierten Geschwindigkeitsabbau infolge rotatorischer Kollisionsanteile Rechnung trägt.
In einem vierten Fall, in dem die beiden Fahrzeuge 100, 104, wie in 1 beispielhaft gezeigt, miteinander vernetzt sind, können die Fahrzeugmassen auch zwischen den Fahrzeugen 100, 104 ausgetauscht werden. Diese Information kann dann zusammen mit der durch die vorausschauende Sensorik ermittelten Relativgeschwindigkeit v_rel verwendet werden, um den erwarteten Geschwindigkeitsabbau dv_ego genau abzuschätzen:
Nachfolgend werden verschiedene Möglichkeiten beschrieben, wie der erwartete Geschwindigkeitsabbau in einem Airbagauslösealgorithmus verwendet werden kann.
Ein Standardanwendungsfall besteht beispielsweise in der Beeinflussung von Auslöseschwellen auf verarbeiteten Signalen der Crashsensorik, etwa einer Beschleunigungssensorik, in Abhängigkeit vom erwarteten Geschwindigkeitsabbau dv_ego. Dies kann stufenweise, etwa anhand von Geschwindigkeitsklassen, oder kontinuierlich erfolgen.
In einem alternativen Algorithmuskonzept, das aus verschiedenen per ODER-Operator miteinander verknüpften Auslösepfaden bestehen kann, gibt das Steuergerät 102 bestimmte Auslösepfade nur dann frei, wenn sich der erwartete Geschwindigkeitsabbau dv_ego in einem bestimmten Referenzwertebereich befindet. Beispielsweise werden sehr sensible Auslösepfade nur dann freigegeben, wenn der Geschwindigkeitsabbau dv_ego sehr hoch ist.
Alternativ ist das Steuergerät 102 ausgebildet, um kombinierte Merkmale aus Signalen einer Beschleunigungssensorik und dem erwarteten Geschwindigkeitsabbau dv_ego zu bilden. Diese Merkmale können im Airbagauslösealgorithmus weiter bewertet werden und mit in die Auslöseentscheidung eingehen.
Nachfolgend wird beispielhaft eine Applikationsmethodik beschrieben, mit der der Einfluss des erwarteten Geschwindigkeitsabbaus dv_ego von Crashhallentests möglichst korrekt auf Fahrzeug-Fahrzeug-Kollisionen übertragen werden kann.
Idealerweise steht für die Applikation von Airbagauslösealgorithmen in Kombination mit einer vorausschauenden Sensorik eine hinreichende Anzahl von Fahrzeug-Fahrzeug-Kollisionen zur Verfügung, bei denen die vorausschauende Sensorik das Objektfahrzeug erkennt und die Relativgeschwindigkeit v_rel ermittelt und das Steuergerät 102 die Relativgeschwindigkeit v_rel um den Faktor f korrigiert und anschließend den Auslösealgorithmus beeinflusst.
Typischerweise stehen für die Applikation von Airbagauslösealgorithmen hauptsächlich standardisierte Crashhallenversuche mit stehenden und unendlich schweren Barrieren zur Verfügung. In Bezug auf die Verwendung der Relativgeschwindigkeit v_rel zur Bestimmung des Geschwindigkeitsabbaus stellen sich folgende Schwierigkeiten.
Zum einen werden Crashhallenbarrieren von aktuellen vorausschauenden Sensoren in der Regel nicht als Objekt erkannt. Zum anderen trifft die Korrektur der Relativgeschwindigkeit v_rel durch den Faktor f, der sich aus dem Anwendungsfall „endliche Objektmasse“ ableitet, auf Crashhallenversuche mit „unendlich“ schweren Barrieren nicht oder nur bedingt zu.
Dennoch können Crashhallenversuche für die Applikation vorausschauender Systeme verwendet werden. Grundlage dafür ist, dass sich starre Barrierencrashs (der Begriff Barriere wird hier als Synonym für unendlich schwere Objektmasse verwendet) auf äquivalente Fahrzeug-Fahrzeug-Kollisionen abbilden lassen, die einen vergleichbaren Geschwindigkeitsabbau und ein vergleichbares Schadensbild aufweisen.
So ist es aus Symmetriegründen leicht verständlich, dass ein starrer Barrierencrash mit vollem Überlapp und Geschwindigkeit v_crash, der einen Geschwindigkeitsabbau dv_ego = v_crash zu Folge hat, gerade einer Fahrzeug-Fahrrzeug-Kollision zweier identischer Fahrzeuge mit vollem Überlapp und v_ego = v_crash und v_obj = –v_crash, d. h. v_rel = 2v_crash, entspricht. Verallgemeinert gilt, dass ein solcher Barrierencrash auch äquivalent zu einem Crash von Fahrzeugen unterschiedlicher Masse mit einer Relativgeschwindigkeit von v_rel = v_crash·(m_ego + m_obj)/m_obj ist, sofern beide Fahrzeuge ein ähnliches Masse-Steifigkeits-Verhältnis aufweisen.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit von Crashhallentests repräsentiert daher bereits den erwarteten Geschwindigkeitsabbau, wie er sich bei äquivalenten Fahrzeug-Fahrzeug-Kollisionen erst nach einer Massenkorrektur der Relativgeschwindigkeit v_rel über den Faktor f ergibt. Das bedeutet, dass in der Applikation auf Crashhallenversuchen als Relativgeschwindigkeit der Wert der Crashgeschwindigkeit dividiert durch Korrekturfaktor f verwendet werden sollte.
Die im Feld mögliche Unsicherheit bezüglich der Gegnermasse sollte durch Variation der Relativgeschwindigkeit abgesichert werden.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuergeräts 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel, etwa eines Steuergeräts, wie es vorangehend anhand von 1 beschrieben ist. Das Steuergerät 102 umfasst eine Einleseeinheit 210 zum Einlesen des Relativgeschwindigkeitswertes 108 und des Korrekturwertes 110. An die Einleseeinheit 210 ist eine Ermittlungseinheit 220 angeschlossen, die ausgebildet ist, um unter Verwendung des Relativgeschwindigkeitswertes 108 und des Korrekturwertes 110 einen Geschwindigkeitsminderungswert 225, der die Geschwindigkeitsminderung dv_ego des Fahrzeugs beim Kollidieren mit dem weiteren Fahrzeug repräsentiert, zu ermitteln. Eine Erzeugungseinheit 230 ist ausgebildet, um den Geschwindigkeitsminderungswert 225 von der Ermittlungseinheit 220 zu empfangen und unter Verwendung des Geschwindigkeitsminderungswertes 225 das Ansteuersignal 112 zu erzeugen.
Gemäß einem optionalen Ausführungsbeispiel ist die Einleseeinheit 210 ausgebildet, um zusätzlich ein Sensorsignal 235, das etwa ein von einer klassischen Crashsensorik wie Beschleunigungs- oder Drucksensorik erzeugtes Signal repräsentiert, einzulesen und an die Erzeugungseinheit 230 zu übertragen. Hierbei ist die Erzeugungseinheit 230 ausgebildet, um das Ansteuersignal 112 unter Verwendung des Sensorsignals 235 zu erzeugen. Beispielsweise passt die Erzeugungseinheit 230 basierend auf dem erwarteten Geschwindigkeitsminderungswert Schwellenwerte für verarbeitete Beschleunigungs- oder Drucksignale an.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 300 zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung eines Fahrzeugs kann beispielsweise im Zusammenhang mit einem vorangehend anhand der 1 und 2 beschriebenen Steuergerät durchgeführt werden. Das Verfahren 300 umfasst einen Schritt 310, in dem der Relativgeschwindigkeitswert und der Korrekturwert eingelesen werden. In einem weiteren Schritt 320 wird unter Verwendung des Relativgeschwindigkeitswertes und des Korrekturwertes, insbesondere beispielsweise durch Multiplizieren des Relativgeschwindigkeitswertes mit dem vom Korrekturwert abgeleiteten Korrekturfaktor, der Geschwindigkeitsminderungswert ermittelt. Schließlich wird in einem Schritt 330 unter Verwendung des Geschwindigkeitsminderungswertes das Ansteuersignal zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung erzeugt.
Die Schritte 310, 320, 330 können fortlaufend durchgeführt werden. Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Verfahren (300) zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung (114) eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren (300) folgende Schritte umfasst: Einlesen (310) eines Relativgeschwindigkeitswertes (108), der eine Relativgeschwindigkeit (v_rel) zwischen dem Fahrzeug (100) und einem Objekt (104) repräsentiert, und optional zumindest eines oder mehrerer Korrekturwertes (110); Ermitteln (320) eines Geschwindigkeitsminderungswertes (225), der eine Minderung (dv_ego) einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) beim Kollidieren des Fahrzeugs (100) mit dem Objekt (104) repräsentiert, unter Verwendung des Relativgeschwindigkeitswertes (108) und optional des Korrekturwertes (110); und Erzeugen (330) eines Ansteuersignals (112) zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (114) unter Verwendung des Geschwindigkeitsminderungswertes (225).
Verfahren (300) gemäß Anspruch 1, bei dem im Schritt des Ermittelns (320) ein Korrekturfaktor bestimmt wird und der Relativgeschwindigkeitswert (108) mit dem Korrekturfaktor multipliziert wird, um den Geschwindigkeitsminderungswert (225) zu ermitteln, insbesondere wobei der Korrekturfaktor optional unter Verwendung des Korrekturwertes (110) bestimmt wird.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Einlesens (310) ein Wert als der Korrekturwert (110) eingelesen wird, der eine Masse (m_ego) des Fahrzeugs (100) und/oder eine Masse (m_obj) des Objekts (104) und/oder einen Typ des Objekts (104) und/oder eine Größe des Objekts (104) und/oder einen Restitutionskoeffizienten (k) repräsentiert.
Verfahren (300) gemäß Anspruch 3, bei dem im Schritt des Ermittelns (320) der Geschwindigkeitsminderungswert (225) unter Verwendung folgender Gleichung ermittelt wird:
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Ermittelns (320) ein Wert als der Geschwindigkeitsminderungswert (225) ermittelt wird, der kleiner als der Relativgeschwindigkeitswert (108) ist.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Änderns des Relativgeschwindigkeitswertes (108), um einen geänderten Relativgeschwindigkeitswert (108) zu erhalten, wobei im Schritt des Ermittelns (320) der Geschwindigkeitsminderungswert (225) unter Verwendung des geänderten Relativgeschwindigkeitswertes (108) ermittelt wird.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Einlesens (310) ein Wert als der Korrekturwert (110) eingelesen wird, der zumindest einen über eine Schnittstelle zu zumindest einem weiteren Fahrzeug (104) und/oder zu einer fahrzeugexternen Datenbank (120) eingelesenen Wert repräsentiert.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Einlesens (310) ein von zumindest einem Sensor des Fahrzeugs (100) erzeugtes Sensorsignal (235) eingelesen wird, wobei im Schritt des Erzeugens (330) das Ansteuersignal (225) unter Verwendung des Sensorsignals (235) erzeugt wird.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Einlesens (310) ein weiterer Korrekturwert (g) eingelesen wird, wobei der weitere Korrekturwert (g) eine Rotationsenergie des Fahrzeugs (100) bei der Kollision repräsentiert, wobei im Schritt des Ermittelns (320) der Geschwindigkeitsminderungswert (225) unter Verwendung des weiteren Korrekturwertes (g) ermittelt wird.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Erzeugens (330) das Ansteuersignal (112) erzeugt wird, um zumindest einen Aktivierungsschwellenwert zum Aktivieren der Personenschutzeinrichtung (114) zu verändern.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Erzeugens (330) das Ansteuersignal (112) erzeugt wird, wenn der Geschwindigkeitsminderungswert (225) innerhalb mindestens eines Referenzwertebereichs liegt und/oder größer als mindestens ein Referenzwert ist.
Verfahren (300) gemäß Anspruch 10 und 11, bei dem im Schritt des Erzeugens (330) das Ansteuersignal (112) erzeugt wird, um den Aktivierungsschwellenwert herabzusetzen, wenn der Geschwindigkeitsminderungswert (225) größer als der Referenzwert ist.
Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüchen, bei welchem für die Applikation eines Steuergeräts (102) zur Ausführung des Verfahrens (300) Crashhallenversuche auf Barrieren mit annähernd unendlich schwerer Masse und Crashgeschwindigkeit v_crash als Repräsentanten von Fahrzeug-Fahrzeug-Crashs mit v_rel = v_crash·(m_ego + m_obj)/m_obj verwendet werden, wobei für die Applikation dieses v_rel unter Berücksichtigung der möglichen Unsicherheiten für m_obj verwendet wird.
Steuergerät (102) mit Einheiten (210, 220, 230), die ausgebildet sind, um das Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen und/oder anzusteuern.
Computerprogramm, das ausgebildet ist, um das Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen und/oder anzusteuern.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 15 gespeichert ist.