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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kollisionserkennung einer Karosserie mit einem Objekt. Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug und eine Außenhaut mit einer Vorrichtung zur Kollisionserkennung einer Karosserie mit einem Objekt.
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Autonome Fahrzeuge werden in Zukunft eine Rolle im Verkehr spielen. Für sie gilt in Deutschland die StVO (Straßenverkehrsordnung). In anderen Ländern mögen vergleichbare Vorschriften und/oder Gesetze existieren, die ähnlich wie die StVO das Verhalten im Straßenverkehr regeln.
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In autonomen Fahrzeugen werden Sensoren zur Umgebungserfassung verbaut, die sog. Umgebungssensoren. Diese Umgebungssensoren, die allgemein als Umgebungssensorik bezeichnet werden, tasten im Wesentlichen lückenlos die Umgebung ab. Dieses Abtasten erfolgt teilweise redundant. Die Umgebungssensoren ermöglichen dem Fahrzeug auch in komplexen Fahrsituationen im Wesentlichen unfallfrei zu navigieren.
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Trotzdem ist es in einem dynamischen Verkehrsgeschehen mitunter möglich, dass ein Fahrzeug ein anderes Fahrzeug durch eine Berührung beschädigt. Jedoch können nicht alle Beschädigungen von den Umgebungssensoren als Beschädigungen detektiert werden.
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Bei den eingesetzten Umgebungssensoren können immer wieder blinde Flecken entstehen. So können Sensoren eine Minimalreichweite aufweisen. Beispielsweise „sieht“ eine Stereokamera erst ab einer gewissen Entfernung drei-dimensional. Dieser Sichtbereich mag von der Bauform der in der Stereokamera verwendeten Einzel-Kameras oder von anderen Faktoren abhängen. Das Erzeugen eines Bildes mag aber auch von der Helligkeit abhängig sein. So kann beispielsweise eine Rundumkamera wegen des fehlenden Lichtes bei Dunkelheit außerstande sein, ein Bild zu erzeugen und mag daher bei Dunkelheit kein verwertbares Bild liefern, weshalb sie bei Dunkelheit nichts sehen kann.
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Ultraschallsensoren können durch Töne wie sie beispielsweise bei der Druckluftbremsenentlüftung entstehen für eine bestimmte Zeit, während welcher der Ton anhält, übertönt werden und dadurch für diese Zeit im Wesentlichen taub sein, also nicht zuverlässig das Ultraschallsignal erkennen. Andererseits können Radarsensoren auf gewisse Materialien im Wesentlichen nicht reagieren und somit können Gegenstände aus solchen Materialen nur sehr schlecht von Radarsensoren erkannt und insbesondere gar nicht „gesehen“ werden.
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Es kann somit insbesondere zu leichten Kollisionen kommen, die von den Umgebungssensoren nicht wahrgenommen werden. Ein Ignorieren von „leichten Kollision“ kann jedoch erhebliche rechtliche Folgen haben. Denn das unerlaubte Entfernen eines Verkehrsteilnehmers vom Unfallort nach einem von ihm verschuldeten Verkehrsunfall kann zu dem Vorwurf der Unfallflucht oder Fahrerflucht führen, und sogar rechtliche Folgen nach sich ziehen, unabhängig davon, ob der Fahrer von der Kollision etwas gemerkt hat oder nicht.
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Kollisionen stellen nicht nur für ein autonomes Fahrzeug eine Erkennungsschwierigkeit dar. Auch ein menschlicher Fahrer kann Bagatellschäden mitunter nicht bemerken. Insbesondere mag es umso schwerer für einen Fahrer sein, eine Berührung wahrzunehmen, je größer ein Fahrzeug ist. So mag es bei LKWs und Bussen wegen der Größe des Fahrzeuges mitunter sehr schwierig oder sogar unmöglich sein, leichte Kollisionen wahrzunehmen.
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Bei LKWs kann eine leichte Kollision eines Objekts auch mit einem Anhänger vorkommen und der Fahrer mag solch eine Kollision unter Umständen gar nicht mitbekommt, denn bei einem Anhänger ist der Körperschall durch die Karosserie im Wesentlichen vollständig entkoppelt und mag nicht mehr zu der Zugmaschine übertragen werden.
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Die Druckschrift
WO 2010/022692 A1 betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Unfallschwerekriteriums mittels eines Beschleunigungssignals und eines Körperschallsignals.
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Die Druckschrift
WO 99 191 75 A1 beschreibt einen Unfall-Sensor bestehend aus einem verformbaren Teil des Fahrzeugs.
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Die Druckschrift
DE10 2012 023 393 A1 betrifft ein Verfahren zur Aufnahme fahrzeugrelevanter Daten, insbesondere zur Erfassung und zur Bewertung von Bagatellschäden an einem Fahrzeug, bei dem durch ein Ereignis, z. B. durch eine Beschädigung und/oder Berührung bedingter Körperschall erfasst und ausgewertet wird.
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Die Druckschrift
EP 1 944 095 A2 betrifft die Fähigkeit die strukturelle Integrität einer Struktur oder eines speziellen Fahrzeugs zu überwachen.
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Die Druckschrift
DE 2012 10 218 090 A1 betrifft ein Sensorfeld, ein Verfahren und eine Auswerteeinrichtung zum Erkennen einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt und ein Fahrzeugkollisionserkennungssystem.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine effiziente Kollisionserkennung zu ermöglichen.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Aufgabe ist mit einer Vorrichtung zur Kollisionserkennung einer Karosserie mit einem Objekt dadurch gelöst, dass die Vorrichtung zur Kollisionserkennung zumindest einen Nahbereichssensor und zumindest einen Fernbereichssensor aufweist. Der zumindest eine Nahbereichssensor ist eingerichtet, ein Signal in der Karosserie und/oder in einem Innenbereich der Karosserie zu erfassen. Der zumindest eine Fernbereichssensor ist eingerichtet, ein Signal im Wesentlichen außerhalb der Karosserie zu erfassen.
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Somit mag die Karosserie im Wesentlichen als die Grenze zwischen der Zuständigkeit unterschiedlicher Sensortypen verstanden werden. So mag ein Nahbereichssensor im Wesentlichen Ereignisse erfassen, die unmittelbar auf die Karosserie einwirken, während ein Fernbereichssensor im Wesentlichen entfernte Ereignisse wahrnimmt. Der Nahbereichssensor mag jedoch zur Steuerung des Fernbereichssensors genutzt werden, insbesondere zur Steuerung einer Aufzeichnung des Fernbereichssensors. Das Signal mag eine Umwandlung des jeweiligen Ereignisses, das beispielsweise ein physikalischer Effekt wie Dehnung, Beschleunigung oder Verzögerung ist, in eine elektronische verarbeitbare Größe darstellen.
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Die Vorrichtung zur Kollisionserkennung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Kollisionserkennung eine Aufzeichnungseinrichtung und ein Steuermodul aufweist, wobei das Signal des zumindest einen Fernbereichssensors in der Aufzeichnungseinrichtung gespeichert wird und das Signal des zumindest einen Nahbereichssensors dem Steuermodul zugeführt wird. Darüber hinaus ist das Steuermodul dazu eingerichtet, ein vorgebbares Ereignis zu erkennen und den Eintrittszeitpunkt des Ereignisses zu bestimmen und das Signal des zumindest einen Fernbereichssensors beim Erkennen des vorgebbaren Ereignisses in einem vorgebbaren Intervall um den Eintrittszeitpunkt zu sichern.
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Eine Außenberührung mag eine Berührung eines außerhalb einer Karosserie befindlichen Objekts mit der Karosserie bezeichnen, wenn also im Wesentlichen der Abstand zwischen Objekt und Karosserie auf Null oder kleiner Null gesunken ist, wenn die Karosserie als Nulllinie bezeichnet wird. Mittels der beschriebenen Vorrichtung und/oder dem Verfahren mag es möglich sein, für autonome Fahrzeuge Außenberührungen detektierbar zu machen und die nötigen Folgeschritte einzuleiten. Dabei mag es im Wesentlichen keine Rolle spielen, ob die Außenberührung selbst verschuldet ist oder nicht. Auch kann die Vorrichtung und/oder das Verfahren so ausgestaltet sein, dass es als Warnsystem für einen menschlichen Fahrer implementiert ist, beispielsweise als Erweiterung zu einem Fahrerassistenzsystem.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung mag ein Fahrzeug, insbesondere ein Straßenfahrzeug, ein Schienenfahrzeug, ein Wasserfahrzeug und ein Luftfahrzeug, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung mag eine Außenhaut mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben werden, welche an einem Fahrzeug angebracht werden kann. Solch eine Außenhaut kann als eigenständige Komponente auch genutzt werden, ein bereits vorhandenes Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Kollisionserkennung einer Karosserie mit einem Objekt nachzurüsten.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung mag ein Verfahren zur Kollisionserkennung einer Karosserie mit einem Objekt angeben werden, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Signal in der Karosserie und/oder in einem Innenbereich der Karosserie mit zumindest einem Nahbereichssensor erfasst wird. Außerdem wird ein Signal außerhalb der Karosserie mit zumindest einem Fernbereichssensor erfasst.
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Das Signal von dem zumindest einem Fernbereichssensor wird in einer Aufzeichnungseinrichtung gespeichert.
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Das Signal von dem zumindest einen Nahbereichssensor wird einem Steuermodul zugeführt.
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Es wird, beispielsweise mit dem zumindest einen Nahbereichssensor, ein vorgebbares Ereignis, beispielsweise eine Kollision oder ein Rempler erfasst, und wenn das vorgebare Ereignis eingetreten ist, wird der Eintrittszeitpunkt des Ereignisses bestimmt, zu dem das Ereignis eingetreten ist.
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Es wird dann ein vorgebbares Intervall um den Eintrittszeitpunkt des Ereignisses bestimmt und das Signal des zumindest einen Fernbereichssensors, welches innerhalb des vorgebbaren Intervalls um den Eintrittszeitpunkt gespeichert worden ist, wird beim Erkennen des vorgebbaren Ereignisses gesichert.
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Mittels der bereitgestellten Vorrichtung werden ein eigen- oder fremdverschuldeter Unfall oder ein Bagatellunfall sofort detektiert. Die Unfallflucht eines autonomen Fahrzeugs wird verhindert und erforderliche Maßnahmen können sofort eingeleitet werden. Beispielsweise könnte in Abhängigkeit von der Schwere des Unfalls auch ein Notruf abgesetzt werden. Relevante Daten einer Umgebungssensorik oder Fernfeldsensorik können für die Unfallanalyse gespeichert und archiviert werden. Und ein Fahren mit einer Sensorik, die durch eine Verformung durch einen „Rempler“ evtl. dekalibriert oder verstellt wurde, kann vermieden werden.
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In einer Ausgestaltung ist das vorgebbare Ereignis ein Unfallereignis und/oder eine Karosserieverformung. Somit kann ein ganz spezifisches Szenario erkannt und darauf reagiert werden.
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In einer Variante weist das Steuermodul ein neuronales Netz auf. Ein neuronales Netz kann es ermöglichen ein spezifisches Szenario anhand einer Kombination von Sensorsignalen durch zuvor gelernte und/oder trainierte Muster zu erkennen. Zum Training des Neuronalen Netzes mögen zuvor verschiedene Ereignisse und die davon erzeugten Signale des zumindest einen Nahbereichssensors an das Neuronale Netz angelegt worden sein und einer Klasse von Schwere der Kollision zugeordnet worden sein.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist das Steuermodul eine Kommunikationseinrichtung zur Kommunikation mit einem Backend auf. Diese Kommunikationseinrichtung kann für eine bidirektionale Kommunikation ausgebildet sein und über die Kommunikationseinrichtung kann das Steuermodul mit dem Backend Informationen austauschen und/oder von dem Backend Befehle erhalten.
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Das Backend kann eine Zentrale und/oder Warte sein, welche beispielsweise einen Streckenabschnitt überwacht und/oder eine Fahrzeugflotte verwaltet und/oder koordiniert.
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In einer weiteren Variante mag die Vorrichtung zur Kollisionserkennung weiter ein Planungsmodul aufweisen, wobei das Planungsmodul eingerichtet ist, eine Trajektorie für einen Aktuator und/oder für eine Aktuatorik zu generieren. So kann die Lenkung, Bremsung und/oder ein Gaspedal betätigt werden, um nach vorgebbaren Regeln zu reagieren, beispielsweise um ein autonomes Fahrzeug nach einem Unfall aus einer Fahrspur zu entfernen.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der zumindest eine Nahbereichssensor zumindest ein Sensor, ausgewählt aus der Gruppe von Nahbereichssensoren, welche aus einem Beschleunigungssensor, einem Dehnmessstreifen, einem Körperschallsensor, einem Netz von Beschleunigungssensoren und/oder Dehnmesstreifen besteht. Das Netz von Sensoren mag eine beliebige Kombination von Beschleunigungssensoren und Dehnmesstreifen aufweisen, die untereinander vernetzt sind.
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Beispielsweise wird in die Außenhaut und/oder in die Karosserie eines Fahrzeugs ein Netz an Beschleunigungs- und Dehnstreifensensoren verbaut. Damit können Schläge und Verformungen detektiert werden. Eine abschließende Signalauswertung kann dann feststellen, ob es sich bei der Einwirkung auf die Karosserie um einen Rempler o.ä. gehandelt hat. Insbesondere, ob durch die Kollision ein bleibender Schaden entstanden ist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Fernbereichssensor ein Umgebungssensor, wie beispielsweise eine Kamera, ein Radar und/oder einer Ultraschallsensor.
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Gemäß einem anderen Aspekt wird ein Programmelement angegeben, welches einen Programmcode aufweist, der, wenn er von einem Prozessor ausgeführt wird, das Verfahren zur Kollisionserkennung einer Karosserie mit einem Objekt ausführt.
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Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein computerlesbares Speichermedium angegeben, welches einen Programmcode aufweist, der, wenn er von einem Prozessor ausgeführt wird, das Verfahren zur Kollisionserkennung einer Karosserie mit einem Objekt ausführt.
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Als ein computerlesbares Speichermedium mag eine Floppy Disc, eine Festplatte, ein USB (Universal Serial Bus) Speichergerät, ein RAM (Random Access Memory), ein ROM (Read Only Memory) oder ein EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) genutzt werden. Als Speichermedium kann auch ein ASIC (application-specific integrated circuit) oder ein FPGA (field-programmable gate array) genutzt werden sowie eine SSD (Solid-State-Drive) Technologie oder ein Flash-basiertes Speichermedium. Ebenso kann als Speichermedium ein Web-Server oder eine Cloud genutzt werden. Als ein computerlesbares Speichermedium mag auch ein Kommunikationsnetz angesehen werden, wie zum Beispiel das Internet, welches das Herunterladen eines Programmcodes zulassen mag. Es kann eine funkbasierte Netzwerktechnologie und/oder eine kabelgebundene Netzwerktechnologie genutzt werden.
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Es soll angemerkt werden, dass unterschiedliche Aspekte der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Gegenstände beschrieben wurden. Insbesondere wurden einige Aspekte mit Bezug auf Vorrichtungsansprüche beschrieben, wohingegen andere Aspekte in Bezug auf Verfahrensansprüche beschrieben wurden. Ein Fachmann kann jedoch der vorangehenden Beschreibung und der folgenden Beschreibung entnehmen, dass, außer es wird anders beschrieben, zusätzlich zu jeder Kombination von Merkmalen, die zu einer Kategorie von Gegenständen gehört, auch jede Kombination zwischen Merkmalen als von diesem Text offenbart angesehen wird, die sich auf unterschiedliche Kategorien von Gegenständen bezieht. Insbesondere sollen Kombinationen zwischen Merkmalen von Vorrichtungsansprüchen und Merkmalen von Verfahrensansprüchen offenbart sein.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnungen - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
- 1 ein Fahrzeug mit einer Karosserie und einer Vorrichtung zur Kollisionserkennung mit einem Objekt.
- 2 ein anderes Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Kollisionserkennung.
- 3 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Kollisionserkennung.
- 4 ein schematisches Blockschaltbild eines Steuermoduls einer Vorrichtung zur Kollisionserkennung.
- 5 ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Kollisionserkennung.
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1 zeigt ein Fahrzeug 100, beispielsweise ein Auto 100, mit einer Karosserie 101 und einer Vorrichtung 102 zur Kollisionserkennung oder mit einer Kollisionserkennungsvorrichtung 102, welche zur Erkennung einer Kollision der Karosserie 101 mit einem Objekt eingerichtet ist. Zur Kollisionserkennung weist die Kollisionserkennungsvorrichtung 102 zumindest einen Nahbereichssensor 103 auf. In 1 ist der Nahbereichssensor 103 als ein Netz von Beschleunigungssensoren 103a und Dehnstreifen 103b ausgeführt, die im Wesentlichen mittels der Recheneinrichtung 105 oder Recheneinheit 105 vernetzt sind. Die Karosserie 101 ist mit dem Netz von Dehnstreifen 103b und dem zumindest einem Beschleunigungssensor 103a versehen, indem beispielsweise die Beschleunigungssensoren 103a und/oder die Dehnstreifen 103b auf die Karosserie 101 aufgeklebt werden, in die Karosserie integriert werden oder unter der Karosserie angeordnet werden, d.h. in Richtung des Innenraumes 106 weisend. Zum Nachrüsten kann auch eine fertige Außenhaut oder Außenhautkomponente mit Sensoren auf der Karosserie 101 aufgebracht werden, die dann mit der zugehörigen Recheneinheit verbunden werden. Bei der Nachrüstung kann beispielsweise eine Folie die Beschleunigungssensoren 103a und/oder die Dehnstreifen 103b aufweisen und die Folie sodann auf der Karosserie 101 angebracht werden.
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Durch das Aufbringen des der Nahbereichssensors 103 im Wesentlichen direkt auf der Karosserie 101 bildet die Karosserie die Fahrzeug-Haut und somit wird die „Fahrzeug-Haut“ sensibel. Eine Berührung der Außenhaut 101 oder Karosserie 101 wird damit durch die Minimalverformung detektierbar.
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Außerdem ist an dem Auto 100 zumindest ein Fernbereichssensor 104 angeordnet.
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Die Karosserie 101 grenzt im Wesentlichen zwei Bereiche des Fahrzeugs 100 voneinander ab. Der Innenraum 106 mag dabei das Innere des Autos 100 einschließlich der Karosserie 101 und des ggf. vorhandenen zumindest einen Nachbereichssensors 103 umfassen. Der Außenraum 107 mag dabei den äußeren Bereich des Fahrzeugs 100 bezeichnen, in welchem sich Objekte oder andere Verkehrsteilnehmer befinden. Die Karosserie stellt somit eine Grenze zwischen Außenbereich 107 und Innenbereich 106 dar. In anderen Worten mag die Karosserie 101 zusammen mit dem Innenraum 106 das Fahrzeug definieren, welches von der Vorrichtung 102 zur Kollisionserkennung überwacht werden soll.
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Der zumindest eine Nahbereichssensor 103 ist eingerichtet, ein Signal in der Karosserie 101 und/oder in einem Innenbereich 106 der Karosserie zu erfassen. Das Signal in der Karosserie 101 mag durch ein physikalisches Ereignis hervorgerufen werden, welches unmittelbar auf die Karosserie 101 wirkt und von den Nahbereichssensor 103 erfasst wird.
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Der zumindest eine Fernbereichssensor 104 ist dazu eingerichtet, ein Signal außerhalb der Karosserie 101 zu erfassen. Das Signal außerhalb der Karosserie 101 mag durch ein physikalisches Ereignis hervorgerufen werden, welches außerhalb der Karosserie 101 wirkt und von den Fernbereichssensor 104 erfasst wird. Dieses Signal kann durch eine Reflexion außerhalb des Autos 100 verursacht werden, beispielsweise die Reflexion eines Radarstrahls und/oder eines Lichtstrahls. Ein Signal, welches von dem Fernbereichssensor 104 erfasst wird, wird im Wesentlichen nicht von dem Nahbereichssensor 103 erfasst und umgekehrt. Somit mag der zumindest eine Nahbereichssensor 103 den Überwachungsraum des zumindest einen Fernbereichssensors 104 erweitern und/oder ergänzen.
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Die Signale des zumindest einen Nahbereichssensors 103 und des zumindest einen Fernbereichssensors 104 werden an die Recheneinheit 105 weitergeleitet und dort verarbeitet. Dazu ist die Recheneinheit 105 mit allen Sensoren 103, 103a, 103b, 104 verbunden.
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2 zeigt ein Fahrzeug 100', beispielsweise einen Bus 100', mit einer Karosserie 101' und einer Vorrichtung 102' zur Kollisionserkennung, welche zur Erkennung einer Kollision der Karosserie 101' mit einem Objekt eingerichtet ist.
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Auch die Karosserie des Busses 100' weist einen Nahbereichssensor 103' und einen Fernbereichssensor 104' auf, wobei der Nahbereichssensor 103' ein Netz aus Beschleunigungssensoren 103a' und/oder Dehnmesstreifen 103b' aufweist. Auch hier werden die Signale des zumindest einen Nahbereichssensors 103' und des zumindest einen Fernbereichssensors 104'an eine Recheneinheit 105' weitergeleitet und dort verarbeitet.
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Bei LKWs mag die Zugmaschine entsprechend ausgerüstet sein. Für Anhänger können eventuell Lichtschranken vorgesehen werden. Es ist zu sehen, dass die Anwendung nicht auf autonome Fahrzeuge beschränkt ist. Mittels der Vorrichtung 102' zur Kollisionserkennung kann auch ein Assistenzsystem für Busse oder LKWs realisiert werden.
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3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung 102 zur Kollisionserkennung. Die Vorrichtung 102 zur Kollisionserkennung weist in der Recheneinrichtung 105 eine Aufzeichnungseinrichtung 301 und ein Steuermodul 300 auf. Mittels des Blockschaltbildes lässt sich auch eine Verarbeitungskette eines autonomen oder teilautonomen Fahrzeugs 100 erklären.
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Über den zumindest einen Fernbereichssensor 104 oder den zumindest einen Umgebungs-Sensor 104 werden Umgebungsdaten aufgenommen und über die Aggregationseinrichtung 302 an die Aufzeichnungseinrichtung 301 und an die Situationsanalyse- und Planungseinrichtung 303 des Planungsmoduls 305 weitergeleitet. Die Aggregationseinrichtung 302 empfängt die Daten von den Sensoren 104, fusioniert die Daten und führt eine Lokalisierung durch.
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Das Signal und/oder die Daten des zumindest einen Fernbereichssensors 104 wird/werden in der Aufzeichnungseinrichtung 301 gespeichert. Diese Speicherung kann kontinuierlich vorgenommen werden. Es kann aber auch nach einer vorgebbaren Zeit eine Löschung der Daten erfolgen, um wieder Platz für neue Daten zu schaffen. In einem anderen Beispiel mag die Aufzeichnung aber auch erst durch einen Nahbereichssensors 103 ausgelöst werden.
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Das Signal und/oder die Daten des zumindest einen Karosserie-Haut-Sensors 103 oder des zumindest einen Nahbereichssensors 103 wird dem Steuermodul 300 zugeführt.
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Das Steuermodul 300 ist so eingerichtet, dass es ein vorgebbares Ereignis erkennt, beispielsweise die Kollision mit einem Objekt und den Eintrittszeitpunkt des Ereignisses bestimmt. Bei dem Objekt kann es sich um ein anderes Fahrzeug, einen Fußgänger und/oder einen Radfahrer handeln. Wenn das Steuermodul 300 das vorgebbare Ereignis erkannt hat kann das Steuermodul 300 eine Vielzahl von Operationen ausführen, wie beispielsweise durch die Pfeile 306, 307 und 308 dargestellt. Mit dem Triggersignal 306 wird die Aufzeichnungseinrichtung 301 aufgefordert, das Signal des zumindest einen Fernbereichssensors 104 in einem vorgebbaren Intervall um den Eintrittszeitpunkt zu sichern.
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Beispielsweise kann das kontinuierlich aufgezeichnete Signal von der Aufzeichnungseinrichtung 301 in eine speziell dafür eingerichtete Speichereinrichtung und/oder einen speziell dafür vorgesehenen Speicherbereich der Aufzeichnungseinrichtung 301 gesichert werden, um die Signale, welche um den Eintrittszeitpunkt herum aufgenommen worden sind, vor einem eventuellen Löschen zu schützen. Die gesicherten Signale können Signale des zumindest einen Nahbereichssensors 103 und/oder des zumindest einen Fernbereichssensors 104 sein.
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Über den Kommunikationskanal 307 kann in Abhängigkeit von dem erkannten Ereignis mittels der Kommunikationseinrichtung 309 eine Verbindung mit dem Backend 310 aufgebaut werden.
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Das Steuermodul 300 kann aus dem Signal des zumindest einen Nahbereichssensors 103 eine Verformungsstärke der Karosserie 101 und/oder einen Grad der Stärke der Kollision bestimmen. Entsprechend der Verformungsstärke kann ein Rückschluss darauf gezogen werden, ob es sich um einen Unfallrempler handelt, oder ob wetterbedingter Niederschlag, beispielsweise Regen, Hagel, oder ein versehentliches Berühren der Außenhaut, beispielsweise durch einen Passagier beim Einsteigen in einen autonomen Bus, der Auslöser für die Verformung war.
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Sollte eine Verformung anschließend dauerhaft sein, so ist von einem Schaden auszugehen. Sämtliche Umfelderfassungsdaten eines vorgebbaren Intervalls, beispielsweise der letzten Minuten vor der Verformung, werden aufgezeichnet und das Backend 310 wird über das Ereignis informiert. Über das Kontrollsignal 308 kann eine Aktuatorik 311 angesteuert werden. Entsprechend sucht das Fahrzeug einen sicheren Zustand im aktuellen Straßenverkehr auf, beispielsweise auf dem Standstreifen oder in einer Parkbucht und wartet auf Teleoperations-Anweisungen aus dem Backend 310.
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4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Steuermoduls 300 einer Vorrichtung 102 zur Kollisionserkennung. Die Dehnmessstreifen Signale 103b und die Beschleunigungssensor Signale 103a werden in der Steuereinrichtung analysiert. Für diese Analyse ist in der beispielhaften Implementierung nach 4 ein trainiertes Neuronales Netz 400 vorgesehen, mit dem sich detektieren lässt, ob eine relevante Verformung vorliegt. Insbesondere mag sich mit dem Neuronalen Netz 400 die Kategorie eines Ereignisses bestimmen lassen. Entsprechend der detektierten Verformung werden verschiedene Aktionen getriggert.
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In der Verformungsgradbestimmungseinrichtung 401 wird der Schweregrad einer Kollision bestimmt. Wird kein Rempler oder keine Kollision erkannt, erfolgt keine Reaktion oder es wird über eine Anzeige 402 ausgegeben, dass keine Kollision vorliegt. In diesem Fall ist nichts zu unternehmen.
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Wurde jedoch ein Rempler oder eine Kollision detektiert, insbesondere eine Kollision mit dauerhafter Verformung, wird mittels der Auslöseeinrichtung 403 oder Triggereinrichtung 403 ein Triggersignal 306 generiert, um eine Aufzeichnung und/oder Sicherung der Umgebungsdaten der Fernbereichssensoren 104 auszulösen. Diese Aufzeichnung der Umgebungsdaten kann das Sichern der letzten n Minuten vorsehen, wobei n eine natürliche Zahl ist und ein vorgebbares Intervall um einen Eintrittszeitpunkt des Kollisionsereignis beschreibt.
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Mittels der Benachrichtigungseinrichtung 404 kann der Kommunikationskanal 307 zu dem Backend 310 aufgebaut werden und es kann eine Benachrichtigung des Backends 310 über das Ereignis erfolgen.
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Eine Aktionseinrichtung 405 kann vorgesehen sein, um ein Kontrollsignal zu erzeugen, welches das Aufsuchen eines sicheren Zustandes im Straßenverkehr aktiviert. Hierzu kann die Situationsanalyse- und Planungseinrichtung 303 mit Daten aus dem Steuermodul 300 versorgt werden und ggf. mittels des Trajektoriengenerators 304 Steuerbefehle in Form einer Trajektorie für die Aktuatorik 311 generieren. So kann das Fahrzeug 100 im Falle einer Kollision gezielt durch Steuerung der Lenkung, des Gases, der Bremse oder irgendeiner anderen Aktuatorik 311 in eine gewünschte Position manövriert werden.
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5 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Kollisionserkennung einer Karosserie mit einem Objekt, das die folgenden Zustände aufweist. Ausgehend von einem Startzustand S500 erfolgt in Zustand S501 ein Erfassen eines Signals in der Karosserie und/oder in einem Innenbereich der Karosserie mit zumindest einem Nahbereichssensor 103. Parallel zu der Erfassung des Nahbereichssignal erfolgt im Zustand S502 ein Erfassen eines Signals außerhalb der Karosserie mit zumindest einem Fernbereichssensor 104 und das Speichern des Signals von dem zumindest einem Fernbereichssensors in einer Aufzeichnungseinrichtung 301.
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In Schritt S503 wird das Signal von dem zumindest einen Nahbereichssensor 103 einem Steuermodul 300 zugeführt. In Schritt S504 wird im Falle eines Erkennens eines vorgebbaren Ereignisses, beispielsweise einer Kollision mit einem vorgebbaren Stärkegrad, der Eintrittszeitpunkt des Ereignisses bestimmt und das Signal des zumindest einen Fernbereichssensors 104 in einem vorgebbaren Intervall um den Eintrittszeitpunkts gesichert.
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Das Verfahren endet im Endzustand S505 und wiederholt sich ggf. in einer Endlosschleife.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2010/022692 A1 [0010]
- WO 9919175 A1 [0011]
- DE 102012023393 A1 [0012]
- EP 1944095 A2 [0013]
- DE 201210218090 A1 [0014]
