DE4136968C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein Datenerfassungsgerät zur Registrierung von Fahrdaten, die insbesondere im Hinblick auf Unfallsituationen für eine objektive Klärung der Schuldfrage den Unfallhergang durch Rekonstruktion der Bewegungsbahn des Fahrzeugs beweisbar machen sollen, wird durch die Meßsignale seiner Sensoren, die die Fahrdynamik des Fahrzeugs fortlaufend erfassen, im wesentlichen mit zwei signifikant unterschiedlichen Signalformen beaufschlagt.

Im normalen Fahrbetrieb werden überwiegend niederfrequente Signale mit relativ kleiner Signalamplitude erfaßt, die in der Regel über einen größeren Zeitraum aufzuzeichnen sind, wohingegen sich eine Unfallsituation dadurch auszeichnet, daß meist bedingt durch einen Stoßvorgang während eines kurzen Zeitraums höherfrequente Signale mit verhältnismäßig großer Signalamplitude zur Registrierung anstehen.

Da zum einen an ein derartiges Datenerfassungsgerät die Anforderung zu stellen ist, möglichst viele Daten aufzeichnen zu können, andererseits aber gerade bei einem kostensensiblen, für die breite Anwendung bestimmten fahrzeugtauglichen Gerät die Speicherkapazität in einem wirtschaftlich vertretbaren Rahmen gehalten werden muß, ergibt sich die Notwendigkeit, nach Anordnungen zu suchen, die eine Lösung für diese gegensätzlichen Forderungen aufzeigen.

Aus der EP-1 18 818 B1 ist bekannt, daß die von einem Unfalldatenschreiber sensorisch erfaßten Meßsignale in einem festen Takt abgetastet und als Fahrdaten abgespeichert werden. Eine fest eingestellte Taktfrequenz kann jedoch den oben genannten Forderungen nicht gerecht werden. Eine einzige für den normalen Fahrbetrieb gewählte Taktfrequenz kann eine Unfallsituation, deren signifikante, analoge Meßsignale meist nur weniger als 1 Sek. anstehen, nicht ausreichend genau erfassen, weil die Auflösung, d. h. die Anzahl der zur Abspeicherung gelangenden Meßpunkte zu gering ist. Würde man hingegen ständig eine hohe Abtastrate wählen, erhielte man eine kaum sinnvolle Datenflut, die nur aufwendig zu handhaben ist.

Es mag nun der Gedanke aufkommen, die Abtastrate beim Eintritt des Unfallereignisses einfach angemessen zu erhöhen. Jedoch hat diese Maßnahme den erheblichen Nachteil, daß durch die unvermeidbare Reaktionszeit für den Frequenzsprung, die sich aus der benötigten Dauer zur Erkennung des Unfallereignisses, den elektronischen Signallaufzeiten und der Anschwingphase für die höhere Abtastfrequenz ergibt, gerade die Meßsignale der Anfangsphase des Unfallereignisses nicht hochauflösend erfaßt werden können.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die bekannte Anordnung zur Registrierung von Fahrdaten so auszubilden, daß unter Berücksichtigung der begrenzten Speicherkapazität eine hohe seitliche Auflösung der Signalform des analogen Meßsignals bei Auftreten eines Unfallereignisses bereits in dessen Anfangsphase sichergestellt ist.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen.

Die erfindungsgemäße Lösung stellt durch die permanent mit beiden Frequenzen in die Ringspeicher eingelesenen Daten sicher, daß die Meßsignale einer Unfallsituation bereits im Zeitpunkt ihres Entstehens mit einer hohen Abtastrate erfaßt werden. Durch die Unfalldetektion wird also kein Frequenzsprung ausgelöst. Die gewählte Speichersteuerung hat darüber hinaus den Vorteil, daß auch die Daten, die kurz vor dem Unfallereignis anstanden, ebenfalls mit einer hohen Auflösung erfaßt werden. Da die Speicherung der Meßsignale im mit der höheren Frequenz getakteten Ringspeicher zum Zeitpunkt der Unfallerkennung sofort angehalten wird, bleiben damit die über die Schleifendauer gespeicherten Daten erhalten. Gerade dieser Vorteil verbessert in entscheidender Weise die Aussagekraft der mit dem Datenerfassungsgerät erfaßten Daten, da eine Rekonstruktion der Bewegungsbahn des Fahrzeugs durch fein strukturierte Meßdaten erheblich besser möglich wird. Denn gerade im unzweideutigen, möglichst lückenlosen Aufzeigen des Unfallhergangs besteht der Sinn und Zweck dieser Datenaufzeichnung.

Anhand von zwei Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 die typischen zu detektierenden Signalformen;

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild der Speichersteuerung.

In Fig. 1 ist ein analoges Meßsignal 1, z. B. die Längs- oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs, auf der Zeitachse 2 aufgetragen, wobei die Ordinate 3 den Betrag des Signals 1 angibt. Im normalen Fahrbetrieb, d. h. im Zeitabschnitt 4, ist der Absolutbetrag des Meßsignals verhältnismäßig gering; auch die Amplitudenschwankungen verlaufen relativ langsam. Kommt es nun zu einem Unfall, ändert sich der Betrag des Meßsignals 1 sprunghaft, wodurch eine festgelegte Schwelle 5 zur Auslösung der erfindungsgemäßen Speichersteuerung überschritten und das Unfallereignis als solches vom Gerät erkannt wird.

Es soll erwähnt werden, was der Einfachheit halber jedoch nicht ausführlich beschrieben wird, daß die Unfallerkennung auch Kriterien und Rechenoperationen einschließen kann, die über diese einfache Schwellwertüberschreitung hinausgehen. Für die Unfallerkennung können beispielsweise auch Verknüpfungen mit anderen Sensorsignalen herangezogen werden. Zusätzlich zur automatischen Unfallerkennung könnte die erfindungsgemäße Speichersteuerung auch manuell durch Betätigen eines Bedienelementes, z. B. der Warnblinkanlage, ausgelöst werden. Entscheidend ist, daß das Unfallereignis als solches erkannt wird und diese Erkennung den Ablauf der erfindungsgemäßen Speichersteuerung auslöst.

Die eigentliche Kollisionsphase 7 ist eine Teilzeit der Unfallaufzeichnungszeit 6 und wird zusätzlich zur normalen Datenaufzeichnung noch im schnell getakteten Datenspeicherungszweig mit hoher Auflösung aufgezeichnet. Die übergeordnete Unfallaufzeichnungszeit 6 endet entweder mit dem Stillstand 10 des Fahrzeugs, gekennzeichnet durch das Ausbleiben des analogen Meßsignals 1 oder nach Ablauf einer festgesetzten Nachlaufzeit 9, die mit dem Zeitpunkt des Eintretens des Auslösesignals 25 beginnt. Die Unfallaufzeichnungszeit 6, die insgesamt z. B. 45 Sekunden betragen kann, setzt sich damit aus einem Zeitabschnitt 8 vor dem Eintreten des Auslösesignals 25 und einer Nachlaufzeit 9 zusammen. Im normalen Fahrbetrieb genügt für die Datenspeicherung eine niederfrequente Abtastrate 11 (mit der Frequenz f1) der permanent von der sensorischen Meßeinrichtung erfaßten analogen Meßsignale 1, da die Abspeicherung von mehr Meßpunkten 13 den Informationsgehalt nicht in brauchbarer Weise erhöht. Jedoch während des eigentlichen Unfallereignisses sollen möglichst viele Meßpunkte 13 mit der durch die Frequenz f2 vorgegebenen höheren Abtastrate 12 bleibend abgespeichert werden.

Fig. 2 verdeutlicht die Speichersteuerung. Von der sensorischen Meßeinrichtung des Datenerfassungsgerätes werden kontinuierlich analoge Meßsignale 1 erfaßt und über einen A/D-Wandler 21 geführt. Diese digitalisierten Meßsignale werden - entweder direkt oder mit anderen zeitsynchron erfaßten, digitalen Signalen 20 zu Datenwörtern vereinigt - mindestens zwei parallel angeordneten Ringspeichern 22 und 23 zugeführt, die in einem unterschiedlichen Takt die Datenwörter einlesen. Die jeweiligen Taktfrequenzen f1 und f2, wobei f1 die Speicherfrequenz für den Ringspeicher 22 und f2 die für den Ringspeicher 23 bedeutet, werden von einer Steuereinheit 24 vorgegeben. Die Abtastfrequenzen f1 und f2 sind verschieden und sollen so gewählt sein, daß f1 geeignet ist, die niederfrequenten Meßsignale des normalen Fahrbetriebs abzutasten und daß f2 entsprechend höherfrequent ist, um eine hohe Auflösung der in Unfallsituationen entstehenden hochfrequenteren Meßsignale zu ermöglichen. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, f1 zu 25 Hz und f2 zu 500 Hz zu wählen.

Bei der Erkennung eines Unfallereignisses löst die Steuereinheit 24 ein Auslösesignal 25 aus, das die fortlaufende Abtastung und Speicherung der Meßsignale in den Ringspeichern 22 und 23 stoppt. Dieses Stoppen der Speicherung der Meßsignale in den Ringspeichern 22 und 23 - und damit das Konservieren der Speicherinhalte - erfolgt für beide Speicher nach unterschiedlichen Kriterien und zu unterschiedlichen Zeiten. Das Anhalten der Speicherung im Ringspeicher 22, der mit der niederen Frequenz f1 die Meßsignale speichert, wird zeitlich verzögert, so daß die Aufzeichnung in diesem Speicher mit dem Stillstand 10 des Fahrzeugs oder spätestens nach Ablauf der festgelegten Nachlaufzeit 9 endet. Diese Nachlaufzeit 9 kann zur Erfassung des Geschehens nach dem eigentlichen Unfall auf ca. 15 Sekunden festgelegt werden. Beim Eintreffen des Auslösesignals 25 wird die Speicherung der Meßsignale im Ringspeicher 23, der mit der hohen Frequenz f2 speichert, angehalten und die nachfolgenden Daten werden mit der Frequenz f2 in einen weiteren, parallel angeordneten, elektronischen Halbleiterspeicher 26, der kein Ringspeicher ist, eingelesen. Diese Speicherung erfolgt solange, wie das die Unfallsituation kennzeichnende Auslösesignal 25 anliegt. Erlischt das Auslösesignal 25, beendet der Speicher 26 die hochfrequente Datenabspeicherung in der bevorzugten Ausführung auch zeitverzögert nach einer kurzen Nachlaufzeit 14, für die sich 100 ms als ausreichend erwiesen haben. Dadurch stehen hochfrequent abgetastete Fahrdaten über die Schleifendauer 15 des Ringspeichers 23 und die Aufzeichnungsdauer des Speichers 26 zur Verfügung, wobei sich die Aufzeichnungsdauer des Speichers 26 aus der der Kollisionsphase 7 entsprechenden Dauer des Auslösesignals 25 und einer festgelegten Nachlaufzeit 14 zusammensetzt.

Der Übersichtlichkeit halber sind die Zeitabschnitte 14 und 15 in Fig. 1 zwar größenordnungsmäßig richtig im Verhältnis zur Dauer der Kollisionsphase 7 eingezeichnet, jedoch liegen in diesen Zeitabschnitten 14 und 15 tatsächlich eine Vielzahl von Meßpunkten 13. In der bevorzugten Ausführung sind es jeweils etwa 50 Meßpunkte.

Diese fein strukturierten Fahrdaten können derart dem groben Raster der im Ringspeicher 22 abgelegten Daten zeitlich zugeordnet werden, daß beim Eintreten des Auslösesignals 25 in beiden Ringspeichern 22 und 23 jeweils die aktuelle Uhrzeit, falls das Datenerfassungsgerät mit einer Echtzeituhr ausgerüstet ist, oder eine andere geeignete Markierung mit abgespeichert werden. Dadurch ist es bei der späteren Auswertung der gespeicherten Daten möglich, beide durch die unterschiedlichen Abtastfrequenzen f1 und f2 gebildeten Zeitraster miteinander in Beziehung zu setzen.

Zur Registrierung von Folgeunfällen kann die hier beschriebene Anordnung in dem Datenerfassungsgerät mehrfach ausgeführt sein. Insbesondere ist in der bevorzugten Ausführungsform der schnell getaktete Datenspeicherungszweig, bestehend aus dem Ringspeicher 23 und dem Halbleiterspeicher 26, mehrfach ausgeführt, um mehrere Stoßvorgänge, die sich innerhalb der Nachlaufzeit 9, die dem übergeordneten Ringspeicher 22 zugeordnet ist, ereignen und deren Dauer im Verhältnis zur Nachlaufzeit 9 sehr kurz sind, jeweils einzeln aufzeichnen zu können. Jeder neue Stoßvorgang aktiviert dann den nächsten parallelen Datenspeicherungszweig, sooft noch ein freier Datenspeicherungszweig dieser Art vorhanden ist.

Claims (5)

1. Anordnung zur Registrierung von Fahrdaten mit einer der Signalform von analogen Meßsignalen anpassenden zeitlichen Auflösung, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) die analogen Meßsignale (1), die von einer sensorischen Meßeinrichtung eines Datenerfassungsgerätes zum Zwecke der Registrierung der Bewegung eines Fahrzeugs fortlaufend erfaßt werden, werden nach ihrer Digitalisierung in einem A/D-Wandler (21) ständig von einer Steuereinheit (24) mit zwei unterschiedlichen Frequenzen (f1; f2) abgetastet und in zwei parallel angeordneten, mit den Frequenzen (f1; f2) getakteten Ringspeichern (22; 23) gespeichert;
• b) beim Erkennen eines Unfallereignisses stoppt die Steuereinheit (24) durch ein Auslösesignal (25) zeitverzögert die Speicherung der Meßsignale im mit der niederen Frequenz (f1) getakteten Ringspeicher (22), wodurch die Speicherung der Meßdaten im Ringspeicher (22) nach einer Nachlaufzeit (9) oder durch den Stillstand (10) des Fahrzeuges beendet wird;
• c) die Steuereinheit (24) unterbricht beim Austreten des Auslösesignals (25) auch die weitere Speicherung der Meßsignale im mit der höheren Frequenz (f2) getakteten Ringspeicher (23) und veranlaßt die Speicherung der Meßsignale in einem weiteren, zum Ringspeicher (23) parallel angeordneten und mit der höheren Frequenz (f2) getakteten Halbleiterspeicher (26) für die Dauer, in der das Auslösesignal (25) vorliegt, sowie gegebenenfalls zuzüglich einer festen Nachlaufzeit (14) nach Abklingen des Auslösesignals (25).

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auftreten des Auslösesignales (25) in den beiden Ringspeichern (22 und 23) zur Korrelierung ihrer Dateninhalte eine Markierung gesetzt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der höheren Frequenz (2) getaktete Datenspeicherungszweig, bestehend aus dem Ringspeicher (23) und dem Halbleiterspeicher (26), innerhalb der Anordnung mehrfach parallel ausgeführt ist, wobei jeweils durch einen neuen Stoßvorgang innerhalb der Nachlaufzeit (9) der nächste noch freie Datenspeicherungszweig dieser Art aktiviert wird.

4. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Anordnung zur Registrierung von Folgeunfällen in gleicher Weise mehrfach im Datenerfassungsgerät aufgebaut ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslösesignal (25) zusätzlich zur automatischen Auslösung manuell durch Betätigen eines unfallrelevanten Bedienelementes ausgelöst wird.