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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auslösen eines
Personenschutzsystems in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Fußgängerschutzsystem,
bei einem Aufprall eines Objekts auf das Kraftfahrzeug.
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Bei
modernen Kraftfahrzeugen legen die Hersteller immer mehr Wert darauf,
dass nicht nur die Insassen besser geschützt werden, sondern auch Fußgänger bei
einer Kollision mit einem Fahrzeug bessere Überlebenschancen haben. Wenn
im Rahmen der vorliegenden Offenbarung von einem Fußgänger die
Rede ist, so ist dies allgemein zu verstehen. Es können auch
Fahrradfahrer, Inline Skater oder sonstige Verkehrsteilnehmer dem
stellvertretend verwendeten Begriff Fußgänger im Sinne der verbesserten
Sicherheit im Straßenverkehr
untergeordnet werden.
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Besonders
gefährdet
bei einer Fahrzeugkollision zwischen einem Fußgänger und einem Kraftfahrzeug
sind Beine und Kopf des Fußgängers. Die Gefährdung,
die ein Kraftfahrzeug darstellt, wird anhand von unterschiedlichen
Impaktoren untersucht, welche die Körperteile Kopf und Beine simulieren
und welche gegen das Kraftfahrzeug geschossen werden. Im Rahmen
der Tests werden Aufprallverzögerungen
der Impaktoren gemessen, aus welchen Daten ein Maß für die Schwere,
insbesondere von Kopfverletzungen, ermittelt wird.
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Die
Tests werden andererseits dazu herangezogen, Schutzsysteme, wie
z. B. eine aktiv anhebbare Motorhaube, zu entwickeln und verbessern.
Die Schwierigkeit hierbei besteht darin, verschiedene Objekte (z.
B. einen Fußgänger von
einem Kleintier, einem Vogel oder einem Ball) zu erkennen und unterscheiden,
um das Personenschutzsystem lediglich dann auszulösen, wenn
ein tatsächlicher
Fußgängeraufprall
vorliegt. Die Entschei dung zur Ansteuerung einer Aktuatorik eines
aktiven Personenschutzsystems muss nach ca. 10 ms getroffen sein,
damit das Personenschutzsystem im Moment des Aufpralls des Fußgängers, insbesondere
seines Kopfes auf das Kraftfahrzeug, seine Wirkung voll entfalten
kann.
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Problematisch
bei der Vorgehensweise ist die zuverlässige Erkennung und Unterscheidung
der auf das Kraftfahrzeug aufprallenden Objekttypen innerhalb der
geforderten kurzen Entscheidungszeit von ca. 10 ms.
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Aus
der
EP 0 458 796 B2 sind
Verfahren zur Auslösung
von Rückhaltmitteln
bei einem Sicherungssystem für
Fahrzeuginsassen bekannt. Bei diesen Verfahren wird jeweils ein
Beschleunigungssignal gemessen und verarbeitet. Zur Bildung eines Auslösekriteriums
ist ein Schwellwert vorgebbar, wobei der als Auslösekriterium
benutzte Schwellwert in Abhängigkeit
von einer oder mehreren vom Crash-Vorgang abgeleiteten Zustandsgrößen des Fahrzeugs
veränderbar
ist.
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Aus
der
DE 103 56 753
B4 ist ein weiteres Verfahren zur Steuerung des Auslöseverhaltens
eines pyrotechnischen Systems in einem Sicherheitssystem, insbesondere
zur Steuerung und/oder Betätigung
eines Airbags oder Gurtstraffers bekannt. Bei der Steuerung der
Auslösung
und/oder Regelung des Auslöseverhaltens
des jeweiligen pyrotechnischen Systems werden äußere Einflüsse auf das pyrotechnische
System und/oder innere Einflussgrößen des pyrotechnischen Systems
bei der Bestimmung eines Auslösealgorithmus
berücksichtigt.
Als äußere Einflussgrößen werden
insbesondere eine aktuelle Umgebungstemperatur (des pyrotechnischen
Systems) und/oder eine Systemtemperatur des pyrotechnischen Systems
berücksichtigt.
Als innere Einflussgrößen werden
z. B. die Art eines jeweiligen pyrotechnischen Systems, dessen Alterung
auch unter dem Einfluss der Temperatur und/oder eine zur Verfügung stehende
elektrische Zündenergie
berücksichtigt.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Auslösen
eines Personenschutzsystems in einem Kraftfahrzeug, insbesondere
einem Fußgängerschutzsystem,
bei einem Aufprall eines Objekts auf das Kraftfahrzeug anzugeben,
welche eine verbesserte Erkennung und Unterscheidung von Objekttypen
zulassen.
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Diese
Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen
ergeben sich jeweils aus den abhängigen
Patentansprüchen.
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Bei
einem erfindungsgemäßen Verfahren zum
Auslösen
eines Personenschutzsystems in einem Kraftfahrzeug, insbesondere
einem Fußgängerschutzsystem,
bei einem Aufprall eines Objekts auf das Kraftfahrzeug, wird von
einer Sensorik eine durch den Aufprall bewirkte Kraft und/oder Deformation
und/oder Dehnung und/oder Beschleunigung erfasst. Die von der Sensorik
gelieferten Signale werden ausgewertet, wobei bei der Auswertung
ein Kompensationsfaktor zur Kompensation von Signalvarianzen der
Sensorik berücksichtigt
wird, so dass Informationen über
die Charakteristik geliefert werden. Der Kompensationsfaktor wird
mittels einer jeweiligen Transferfunktion zumindest eines, sensorisch
ermittelbaren, Parameters bestimmt. Das Personenschutzsystem wird
in Abhängigkeit
der Informationen über
die Charakteristik des Aufpralls getätigt.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die von der Sensorik
gelieferten Signale beim Aufprall eines identischen Objekts auf
unterschiedliche Aufprallpositionen sowie in Abhängigkeit unterschiedlicher
Umgebungsparameter unterschiedlich sind. Die von der Sensorik gelieferten
unterschiedlichen Signale können
deshalb zu unterschiedlichen Auslöseentscheidungen führen, was
unerwünscht ist.
Um diese Unsicherheit zu beseitigen müssten Tests durchgeführten werden,
in welchen sämtliche Parameter
mit jeweils unterschiedlichen Werten und in allen denkbaren Kombinationen
simuliert werden. Dieser Entwicklungsaufwand ist jedoch in der Praxis nicht
vertret bar, da diese Testreihen für jedes neu entwickelte Kraftfahrzeug
separat durchzuführen sind.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Idee zugrunde, Transferfunktionen zur
Kompensation von Signalvarianzen lokal messender Sensoren zu verwenden. Hierdurch
ergibt sich eine eindeutige Unterscheidung möglicher Lastfälle. Unter
einem Lastfall wird der Aufprall eines Objekts an einer beliebigen
Stelle eines mit der Sensorik ausgestatteten Karosseriebauteils des
Kraftfahrzeugs auf das Kraftfahrzeug verstanden, wobei das Objekt
einen Fußgänger darstellen kann,
bei dem eine Auslöseentscheidung
zu treffen ist, oder ein anderes Objekt, bei dem eine Nicht-Auslöse-Entscheidung
zu treffen ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine
Auslöseentscheidung
unabhängig
von der Auftreffposition, der Aufprall-Geschwindigkeit des Objekts
oder weiterer Parameter des Karosseriebauteils.
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Das
Verfahren kann unabhängig
vom konstruktiven Aufbau der Sensorik eingesetzt werden. Es ist
die Verwendung von Beschleunigungs-, Dehnungs-, Druck- oder Kraftsensoren
denkbar. Bevorzugt wird das Verfahren in Verbindung mit Beschleunigungssensoren
eingesetzt, welche unmittelbar an einer Außenhaut eines Stoßfängers des
Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Die Verwendung von Beschleunigungssensoren
bringt den Vorteil mit sich, dass diese im Praxiseinsatz bewährt sind
und typischerweise auch im Rahmen einer Sensorik für ein Insassenschutzsystem,
z. B. Airbags oder Gurtstraffer, verwendet werden. Damit brauchen
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
keine zusätzlichen
Sensoren in dem Kraftfahrzeug vorgesehen werden, da bereits die
für andere
Schutzsysteme vorhandenen Sensoren verwendet werden können.
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Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der
variablen Anpassungsmöglichkeit
an verschiedene Fahrzeugstrukturen. Die Anpassung erfolgt durch
fahrzeugspezifische Transferfunktionen, welche beispielsweise die
mechani schen Eigenschaften der Karosseriestruktur sowie des Stoßfängers berücksichtigen.
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Das
Verfahren erlaubt ferner eine kontinuierliche Anpassung an veränderliche
Umgebungseinflüsse.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird als Parameter eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug
und dem kollidierenden Objekt gewählt. In einer weiter bevorzugten
Ausgestaltung wird als Parameter die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
gewählt.
Hierbei wird davon ausgegangen, dass das mit dem Kraftfahrzeug kollidierende
Objekt im Falle eines Fußgängers, d.
h. im Falle einer Auslöse-Situation,
mehr oder minder statisch ist, so dass in guter Näherung zur
Bestimmung der Relativgeschwindigkeit die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
herangezogen werden kann.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
wird als Parameter eine, insbesondere in der Nähe eines potentiellen Aufprallbereichs,
gemessene Temperatur gewählt.
Es hat sich im Rahmen von Tests herausgestellt, dass sowohl die
Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs als auch die Temperatur in der
Nähe des
potentiellen Aufprallbereichs, z. B. die Temperatur des Stoßfängers, eine
Auswirkung auf das Ansprechverhalten der Sensorik und damit auf
das Auslöseverhalten
des Personenschutzsystems haben. Die Berücksichtigung der Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs sowie der Temperatur ermöglicht eine bessere Aussage über die
Charakteristik des Aufpralls. Damit kann im Ergebnis die Zuverlässigkeit
eines Personenschutzsystems verbessert werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
wird als Parameter ein Auftreffpositionskriterium gewählt, das
bei dem Aufprall rechnerisch ermittelt wird. Die rechnerische Ermittlung
des Auftreffpositionskriteriums ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn
die Auftreffposition unterschiedlich von der Position eines Sensors
der Sensorik ist. Die Sensorik zur Erfassung der physikalischen
Größe umfasst
in der Regel eine Mehrzahl an nebeneinander längs des Stoßfängers angeordneten Sensoren.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
wird für
jeden Parameter ein Parameter-Kompensationsfaktor ermittelt und
der Kompensationsfaktor wird zur Kompensation von Signalvarianzen
der Sensorik aus dem oder den Parameter-Kompensationsfaktoren errechnet.
Der Kompensationsfaktor ermittelt sich aus einer Funktion der Parameter-Kompensationsfaktoren.
Dies kann z. B. ein Produkt der einzelnen Parameter-Kompensationsfaktoren
sein. Diese Vorgehensweise lässt
präzise
und reproduzierbare Rückschlüsse über die
Charakteristik eines Aufpralls zu, auch wenn eine spezifische Situation
nicht durch einen entsprechenden Test nachgebildet wurde.
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Eine
weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
sieht vor, die von der Sensorik gelieferten Signale nach einer vorgegebenen
Anzahl an vorbestimmten Merkmalen auszuwerten und einer Limitierung
zu unterziehen, wobei der Kompensationsfaktor im Rahmen der Limitierung
berücksichtigt
wird. Bei der Limitierung handelt es sich um die Bestimmung von
Grenzwerten, welchen die vorbestimmten Merkmale jeweils gegenüber gestellt werden.
Hierdurch ist es möglich,
die im Rahmen des Verfahrens berücksichtigten
Parameter unmittelbar bei der Auswertung der von der Sensorik gelieferten Signale
zu berücksichtigen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
wird der Kompensationsfaktor zur Anpassung eines Schwellwerts verwendet,
mit dem ein aus den von der Sensorik gelieferten Signalen errechneter
Wert verglichen wird, um eine Auslöse-Entscheidung zu erhalten.
Gemäß dieser
Ausführungsform
wird die Empfindlichkeit des Auslöse-Algorithmus durch den Kompensationsfaktor
erhöht
oder herabgesetzt. Damit ist die Auslösung des Personenschutzsystems
innerhalb der geforderten Zeitspanne zuverlässig möglich. Andererseits wird eine
Fehlauslösung
vermieden, wenn eine sog. Misuse-Situation, d. h. eine Nicht-Auslöse-Entscheidung vorliegt.
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Der
Verlauf einer jeweiligen Transferfunktion wird gemäß einer
Ausbildung durch eine Anzahl an Tests bestimmt. Zur Bestimmung einer
Transferfunktion ist es dabei ausreichend, eine geringe Anzahl an Tests
durchzuführen,
wobei durch die ermittelte Transferfunktion jedoch sämtliche
in der Praxis auftretenden Parameter zur Kompensation von Signalvarianzen
der Sensorik berücksichtigt
werden können.
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Zur
Bestimmung einer Transferfunktion eines der Parameter werden der
oder die anderen Parameter auf eine vorgegebene Anzahl an vorgegebenen
Werten gesetzt. Bei unterschiedlichen Werten des zu bestimmenden
Parameters wird jeweils ein Aufpralltest durchgeführt und
die von der Sensorik festgestellten Signale aufgenommen und zu der Transferfunktion
verarbeitet. Die Bestimmung einer jeweiligen Transferfunktion erfolgt
damit anhand einiger weniger durchgeführter Versuche, indem Impaktoren
(z. B. ein simuliertes Kinderbein (sog. Child Leg CL) und ein simuliertes
fliegendes Objekt (sog. Steel Ball SB)) gegen das Fahrzeug geschossen
werden. Im übrigen
wird die Transferfunktion dann rechnerisch ermittelt.
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Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Auslösen
eines Personenschutzsystems in einem Kraftfahrzeug, insbesondere
einem Fußgängerschutzsystem,
bei einem Aufprall eines Objekts auf das Kraftfahrzeug umfasst eine
Sensorik zur Erfassung einer durch den Aufprall bewirkten Kraft und/oder
Deformation und/oder Dehnung und/oder Beschleunigung. Es umfasst
weiter ein erstes Mittel zur Auswertung der von der Sensorik gelieferten
Signale, wobei das erste Mittel bei der Auswertung zur Berücksichtigung
eines Kompensationsfaktors zur Kompensation von Signalvarianzen
der Sensorik ausgebildet ist, so dass Informationen über die
Charakteristik geliefert werden. Ein zweites Mittel dient zum Bestimmen
des Kompensationsfaktors mittels einer jeweiligen Transferfunktion
zumindest eines, sensorisch ermittelbaren, Parameters. Ein drittes
Mittel dient zum Betätigen
des Personenschutzsystems in Abhängigkeit
der Informationen über
die Charakteristik des Aufpralls.
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Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
weist die gleichen Vorteile auf, wie sie vorstehend in Verbindung
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
erläutert
wurden.
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Der
sensorisch ermittelbare Parameter ist gemäß einer Ausführungsform
eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem kollidierenden
Objekt. Weiter bevorzugt ist der Parameter die Geschwindigkeit des
Kraftfahrzeugs selbst.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
ist der Parameter eine, insbesondere in der Nähe eines potentiellen Aufprallbereichs,
gemessene Temperatur. Die Vorrichtung verfügt zu diesem Zweck über zumindest
einen Temperatursensor, der in der Nähe eines potentiellen Aufprallbereichs
angeordnet ist. Der zumindest eine Temperatursensor kann beispielsweise
unmittelbar an der Außenhaut
des Stoßfängers des
Kraftfahrzeugs angeordnet sein.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist der Parameter ein Auftreffpositionskriterium, das bei einem
Aufprall rechnerisch ermittelbar ist. Zu diesem Zweck verfügt die Vorrichtung über ein
viertes Mittel, welches anhand der von der Sensorik gelieferten
Informationen das Auftreffpositionskriterium bestimmen kann.
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Von
der Erfindung ist ferner ein Computerprogrammprodukt umfasst, das
direkt in den internen Speicher eines digitalen Rechners geladen
werden kann und Softwarecode-Abschnitte umfasst, mit denen die Schritte
gemäß einem
der Verfahrensansprüche
1 bis 11 ausgeführt
werden, wenn das Produkt auf einem Rechner läuft.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Berechnung eines Kompensationsfaktors
aus einer Anzahl an Parametern,
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2 eine
weitere schematische Darstellung der Berechnung des Kompensationsfaktors
aus einer Anzahl an Parametern,
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3 in
schematischer Darstellung die Vorgehensweise zur Erstellung einer
jeweiligen Transferfunktion eines im Rahmen eines Auslöse-Algorithmus
zu berücksichtigenden
Parameters,
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4 ein
schematisches Ausführungsbeispiel
eines Algorithmus zur Auslösung
eines Personenschutzsystems und der Beeinflussung durch den Kompensationsfaktor,
und
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5 ein
weiteres schematisches Ausführungsbeispiel
eines Auslöse-Algorithmus
für ein
Personenschutzsystem und dem Einfluss des Kompensationsfaktors.
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1 zeigt
in einer schematischen Darstellung die Vorgehensweise zur Ermittlung
eines Kompensationsfaktors KF, welcher bei der Auswertung der von
einer Sensorik gelieferten Signale berücksichtigt wird, um Signalvarianzen
der Sensorik zu berücksichtigen.
Die Sensorik kann beliebig ausgebildet sein. Übliche, im Rahmen eines Auslöse-Algorithmus
für ein
Personenschutzsystem berücksichtigte physikalische
Größen sind
eine Kraft und/oder eine Deformation und/oder eine Dehnung und/oder
eine Beschleunigung, welche jeweils auf ein Karosseriebauteil des
Kraftfahrzeugs einwirken, auf welche das Objekt aufprallt. Bei dem
Karosseriebauteil handelt es sich üblicherweise um einen Stoßfänger.
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Der
Kompensationsfaktor KF bestimmt sich im Ausführungsbeispiel der 1 unter
Berücksichtigung
zweier Parameter v und T, welche durch von der Sensorik unabhängige Sensoren
ermittelt werden. Beispielhaft sind hierzu ein Geschwindigkeitssensor 10 ("v-Sensor") und ein Temperatursensor 11 ("T-Sensor") vorgesehen. Die Ausgestaltung derartiger
Sensoren zur Ermittlung einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
im Moment des Aufpralls und einer Temperatur in der Nähe des Aufprallorts,
bevorzugt des Stoßfängers, sind
aus dem Stand der Technik hinlänglich
bekannt, so dass an dieser Stelle auf eine eingehende Beschreibung
verzichtet wird.
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Für jeden
der Parameter v und T wurde durch Tests eines Transferfunktion TF
ermittelt. Dem Parameter Geschwindigkeit v ist demgemäß die Transferfunktion
TF (v) und dem Parameter Temperatur T die Transferfunktion TF(T)
zugeordnet. Bei einem bestimmten Geschwindigkeitswert v ergibt sich aus
der Transferfunktion TF (v) ein zugeordneter Parameter-Kompensationsfaktor
PKF. Der Parameter-Kompensationsfaktor PKF beträgt im Ausführungsbeispiel bei einer Geschwindigkeit
von 20 km/h 1. In entsprechender Weise ergibt sich bei einer bestimmten
sensorisch ermittelten Temperatur T aus der Transferfunktion TF(T)
ein zugeordneter Parameter-Kompensationsfaktor PKF. Die Transferfunktion TF
(T) ist derart gewählt,
dass der Parameter-Kompensationsfaktor PKF im Ausführungsbeispiel
bei einer Temperatur von 23°C
1 beträgt.
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Der
Kompensationsfaktor KF errechnet sich allgemein aus den Parameter-Kompensationsfaktoren
PKF jeweiliger im Rahmen des Auslöse-Algorithmus berücksichtigter
Parameter. Im Ausführungsbeispiel
gemäß 1 bestimmt
sich der Kompensationsfaktor KF demgemäß aus den Parameter-Kompensationsfaktoren
PKF der Temperatur T und der Geschwindigkeit v. Grundsätzlich ist
der Kompensationsfaktor KF aus einer Funktion sämtlicher zu berücksichtigender
Parameter-Kompensationsfaktoren PKF gebildet. Der Kompensationsfaktor
kann sich z. B. aus einer Multiplikation der Parameter-Kompensationsfaktoren
ergeben.
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2 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel in
einer schematischen Darstellung zur Bestimmung des Kompensationsfaktors
KF. Als Parameter wird zusätzlich
zur Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs und der Temperatur T in
der Nähe
der Aufprallposition ein Kriterium für die Aufprallposition selbst
berücksichtigt.
Die Aufprallposition wird auch als Impact Posi tion bezeichnet und
in Form eines Auftreffpositionskriteriums IP errechnet. Dieses wird
z. B. rechnerisch ermittelt, wenn die Sensorik, wie im Ausführungsbeispiel,
diskret verteilte Sensoren umfasst. Zur Bestimmung des Aufprallpositionskriteriums
IP in einer Recheneinheit 13 fließen die Sensorsignale einer
Anzahl an Sensoren 12-1, 12-2, .., 12-n ("Front End Sensor") der Sensorik ein.
Bei den Sensoren 12-1, 12-2, 12-n handelt
es sich z. B. um Sensoren, welche bevorzugt als Beschleunigungsaufnehmer
ausgebildet sind. Je nach Aufprallposition ergeben sich unterschiedliche
von der Sensorik gelieferte Signale, welche aus Sicht des Auslöse-Algorithmus
einen unterschiedlich starken Aufprall bedeuten können, sofern keine
Kompensation durchgeführt
wird. Um diese Signalvarianz der von der Sensorik gelieferten Signale berücksichtigen
zu können,
welche von der Aufprallposition abhängt, ist die Transferfunktion
TF (IP) zur Berücksichtigung
des Aufprallpositionskriteriums IP vorgesehen.
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Die
Transferfunktion TF (IP) ist derart gewählt, dass an einer Sensorposition
der zugehörige Parameter-Kompensationsfaktor
PKF 1 beträgt.
Der Verlauf der Transferfunktion TF(IP) ergibt sich im übrigen aus
einer Reihe von Tests sowie einer auf den Testergebnissen basierenden
Interpolation. Der Kompensationsfaktor KF errechnet sich, wie im
vorangegangen Ausführungsbeispiel,
aus einer Funktion sämtlicher
Parameter-Kompensationsfaktoren PKF
der Parameter Geschwindigkeit v, Temperatur T sowie dem Aufprallpositionskriterium
IP.
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3 zeigt
in einer schematischen Darstellung das Prinzip zur Erzeugung jeweiliger
Transferfunktionen der in 2 beschriebenen
Parameter IP, v und T. Für
jede zu erstellende Transferfunktion TF (IP), TF (v), TF (T) eines
Parameters IP, v oder T werden sog. Homogenitätstests durchgeführt, bei
welchen die jeweils anderen Parameter konstant gehalten werden.
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So
wird beispielsweise die Erstellung der Transferfunktion TF(IP) bei
Tests mit einer Geschwindigkeit von v = 20 km/h und einer Temperatur
T = 23°C
durchgeführt,
die den Vorgaben Child Leg CL und Steel Ball SB entsprechen. Hierzu
werden unter den genannten Bedingungen Impaktoren, die z. B. einem
Kinderbein (Child Leg CL) oder einem Steel Ball SB entsprechen,
gegen das Fahrzeug geschossen. Dies erfolgt über die gesamte Breite des
mit der Sensorik versehenen Karosseriebauteils, wobei der Beschuss
in Abständen
von 5 cm beispielsweise erfolgt. Ist die Sensorik symmetrisch bezüglich des
zu testenden Karosseriebauteils angeordnet, so ist es ausreichend,
wie in der Figur dargestellt, wenn beispielsweise lediglich die
rechte Seite bezüglich
einer Symmetrieachse den Tests unterzogen wird. Die Ergebnisse des
Beschusses des Karosseriebauteils bezüglich der linken Seite relativ
zu der Symmetrieachse können
rechnerisch durch Spiegelung bestimmt werden. Im Ergebnis ergibt
sich die in 3 gezeigte Transferfunktion
TF (IP).
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Der
Homogenitätstest
zum Berücksichtigen des
Einflusses der Geschwindigkeit v erfolgt in entsprechender Weise,
indem z. B. die Standard-Tests Child Leg CL und Steel Ball SB durchgeführt werden. Dabei
erfolgt der Beschuss lediglich im Bereich eines Sensors der Sensorik
sowie in einem festgelegten Bereich zwischen zwei benachbart angeordneten Sensoren.
Die Tests werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel bei einer Temperatur
von 23°C
durchgeführt,
wobei dieser Wert beliebig gewählt
werden kann. Im Rahmen der Tests werden Geschwindigkeiten zwischen
20 und 55 km/h berücksichtigt,
wobei eine Geschwindigkeitsschrittweite von z. B. ca. 10 km/h vorgesehen
ist. Aus der resultierenden Transferfunktion TF (v) ist zu erkennen,
dass mit zunehmender Geschwindigkeit ein höherer Parameter-Kompensationsfaktor
resultiert.
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Für eine ideale
Bestimmung sollte der Parameter Geschwindigkeit v die Relativgeschwindigkeit zwischen
dem Kraftfahrzeug und dem kollidierenden Objekt darstellen. Im Falle
eines Fußgängeraufpralls wird
jedoch der Einfachheit halber davon ausgegangen, dass das mit dem
Kraftfahrzeug kollidierende Objekt keine oder eine nur sehr geringe
Geschwindigkeit aufweist, so dass diese im weiteren nicht berücksichtigt
wird. Der Parame tergeschwindigkeit v stellt damit die Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs im Moment des Aufpralls dar und kann durch entsprechende
Sensoren im Kraftfahrzeug bereitgestellt werden.
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Um
die Einflüsse
der Temperatur im Moment des Aufpralls des Objekts auf das Kraftfahrzeug
zu berücksichtigen,
werden gleichfalls Homogenitätstests
mit den Standardverfahren Child Leg CL und Steel Ball SB durchgeführt. Diese
erfolgen bei Fahrzeuggeschwindigkeiten von 20 km/h. Der Beschuss der
Impaktoren erfolgt wie beim Homogenitätstest der Geschwindigkeit
v unmittelbar im Bereich eines Sensors sowie in einem festgelegten
Bereich zwischen zwei benachbart angeordneten Sensoren. Die Tests
werden in diesem Ausführungsbeispiel
in einem Temperaturbereich von –20°C bis 60°C durchgeführt, wobei
beispielsweise eine Temperaturschrittweite von ca. 10°C gewählt wird.
In einer Variante können
auch Temperaturen zwischen –40°C und +80°C berücksichtigt
werden. Im Ergebnis ergibt sich die in 3 gezeigte
Transferfunktion TF (T), wobei Temperaturen oberhalb von 23°C einen Parameter-Kompensationsfaktor
PKF von größer als
1 und Temperaturen von kleiner 23°C
einen Parameter-Kompensationsfaktor PKF von kleiner als 1 aufweisen.
Wie aus dem schematischen Verlauf der Transferfunktion TF (T) hervorgeht,
ist der Einfluss der Temperatur oberhalb einer bestimmten Grenztemperatur
und unterhalb einer bestimmten Grenztemperatur (einer Temperatur
unterhalb von 0°C)
für den
Parameter-Kompensationsfaktor bei den gewählten Annahmen nicht mehr entscheidend.
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Der
Kompensationsfaktor KF kann nunmehr zur Verbesserung bekannter Auslöse-Algorithmen
für ein
Schutzsystem, insbesondere ein Fußgängerschutzsystem, bei einem
Aufprall des Objekts auf das Kraftfahrzeug herangezogen werden.
Zur Ermittlung einer Auslöse-
oder Nicht-Auslöse-Entscheidung
(Fire F oder No Fire N/F) des Schutzsystems werden lediglich die
von der Sensorik gelieferten Signale herangezogen. Dies ist schematisch
in 4 dargestellt. Die Sensoren 12-1, 12-2,
.., 12-n stellen einzelne Sensoren 1, .. n der Sensorik
dar. Die von den einzelnen Sensoren 12-1, 12-2,
.., 12-n gelieferten Signale werden in einem Schritt S1
einer Vielzahl an unterschiedlichen Auswertungen unterzogen, welche als
Merkmale oder Features bezeichnet werden. Diese sind in 4 mit
den Bezugszeichen M1, M2, Mm gekennzeichnet. Diese Merkmale oder
Features werden jeweils einer sog. Limitierung unterzogen. Dies bedeutet
nichts anderes, als dass die im Rahmen der jeweiligen Merkmale M1,
M2, .., Mm ermittelten Ergebnisse mit jeweiligen Grenzwerten verglichen
werden. Diese jeweiligen Grenzwerte werden im Rahmen der vorliegenden
Erfindung durch den Kompensationsfaktor KF beeinflusst. Dies erfolgt
in einem Schritt S2. Die jeweiligen Ergebnisse werden optional in
einem nicht dargestellten Schritt weiter einer Skalierung unterzogen,
in welchem festgelegt wird, welche der der Limitierung unterzogenen
Merkmale M1, M2, .., Mm in der weiteren Auswertung berücksichtigt
werden sollen. Es schließt
sich in einem Schritt S3 eine Kombination der skalierten Merkmale an,
wobei im Rahmen der Kombination eine arithmetische Verrechnung der
jeweils zu berücksichtigenden
Merkmale M1, M2, .., Mm erfolgt. Das Ergebnis der Kombination wird
in einem Schritt S4 mit einer Schwelle verglichen, welche durch
den Kompensationsfaktor KF variiert worden ist. In einem Schritt
S5 wird dann die Auslöse-
oder Nicht-Auslöse-Entscheidung
getroffen, wobei eine Auslöse-Entscheidung vorliegt,
wenn die in Schritt S4 vorgegebene Schwelle durch den errechneten
Wert überschritten
ist.
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Im
Ausführungsbeispiel
der 4 umfasst der Kompensationsfaktor als Parameter
die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs, die Temperatur T des Stoßfängers sowie
das rechnerisch ermittelte Aufprallpositionskriterium IP.
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Demgegenüber zeigt 5 ein
Ausführungsbeispiel,
bei dem der Kompensationsfaktor KF lediglich die Parameter-Kompensationsfaktoren
PKF der Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs sowie der Temperatur
T des Stoßfängers berücksichtigt.
Das Aufprallpositionskriterium IP wird in entsprechender Weise unter
Verwendung der Transferfunktion TF (IP) bereits bei der Ermittlung
der Merkmale M1, M2, .., Mm im Schritt S1 berücksichtigt. Die übrige Vorgehensweise
des Algorithmus gemäß 5 entspricht der
beschriebenen Vorgehensweise zu 4. Schematisch
wurde die Berücksichtigung
des Aufprallpositionskriteriums IP innerhalb des Auslöse-Algorithmus
durch den Schritt S6 gekennzeichnet.
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Unabhängig von
der Implementierung und Berücksichtigung
der Transferfunktionen innerhalb des Auslöse-Algorithmus kommen die gemäß den 4 und 5 beschriebenen
Varianten zum gleichen Ergebnis.