DE102008059695A1

DE102008059695A1 - Input parameters detection device for use in car, has receiving unit detecting object penetrating within detection area of light curtain, and controller that allows activation of passenger safety device during detection of object

Info

Publication number: DE102008059695A1
Application number: DE102008059695A
Authority: DE
Inventors: Jochen Dr. Ing. Bisinger; Jörg Dipl.-Ing. Huber (FH); Rico Dipl.-Ing. Körner (FH); Jens Dr. Müller; Roland Dipl.-Ing. Rössler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-11-29
Filing date: 2008-11-29
Publication date: 2010-06-02

Abstract

The device (2) has a light sending transmission unit (3) and a receiving unit (4), where input parameters are considered during determination about activation of a passenger safety device (9) by a controller (10). The transmission unit transmits a two-dimensional light curtain (5) within a defined distance of maximally 5 m to an outer shell of a vehicle (1). The receiving unit detects an object penetrating within a detection area of the light curtain. The controller allows activation of passenger safety device during detection of object.

Description

Die Erfindung betrifft eine Erfassungseinrichtung an einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The invention relates to a detection device on a vehicle with the features of the preamble of claim 1.

Aus der gattungsbildenden DE 102 34 624 A1 ist ein passives Sicherheitssystem für Fahrzeuge bekannt, bei welchem durch eine vorausschauende Erfassungseinrichtung Eingangsparameter für eine Auslösentscheidung von passiven Schutzmaßnahmen ermittelt werden. Die Erfassungseinrichtung kann beispielsweise eine Licht aussendende Sendeeinheit und eine Empfangseinheit umfassen. Stimmen insbesondere bei einem Unfall die Signale eines ergänzenden Sensorblocks am Fahrzeug für die Messung von Körperschall und Beschleunigung als weitere Eingangsparameter für die Auslöseentscheidung mit einer Prognose für diese Eingangsparameter überein, welche auf Basis der von der Erfassungseinrichtung stammenden, vorherigen Eingangsparametern berechnet wurde, werden die passiven Schutzmaßnahmen aktiviert.From the generic DE 102 34 624 A1 a passive safety system for vehicles is known in which input parameters for a trigger decision of passive protective measures are determined by a predictive detection device. The detection device may comprise, for example, a light-emitting transmitting unit and a receiving unit. If, in particular in the case of an accident, the signals of a supplementary sensor block on the vehicle for the measurement of structure-borne noise and acceleration as further input parameters for the triggering decision coincide with a prognosis for these input parameters, which was calculated on the basis of the previous input parameters originating from the detection device, the passive ones become Protective measures activated.

Aus der DE 3811217 A1 geht hervor, wie ein Steuergerät in Abhängigkeit von unfallspezifischen Eingangssignalen von Sensoren Insassenschutzvorrichtungen wie etwa Airbags und Gurtstraffer aktivieren kann. Als Beispiel für unfallspezifische Eingangssignale sind Beschleunigungssensoren aufgeführt.From the DE 3811217 A1 shows how a controller may activate occupant protection devices such as airbags and seatbelt pretensioners based on accidental input signals from sensors. As an example of accident-specific input signals acceleration sensors are listed.

In der DE 10 2005 055 572 B4 wird ein abtastender optischer Abstandssensor beschrieben, mit welchem die Entfernungen von Objekten nach dem Lichtimpulslaufzeitverfahren bestimmt werden können.In the DE 10 2005 055 572 B4 a scanning optical distance sensor is described with which the distances of objects can be determined by the light pulse transit time method.

In dem anderen Zusammenhang einer Türraumüberwachung für eine Komforttür ist aus der DE 101 17 516 A1 eine Türraumüberwachungsvorrichtung zur Überwachung eines Türschwenkbereiches einer Kraftfahrzeugtüre mit den Türschwenkbereich erfassenden Sensor-Mitteln und mit einer Sensordaten auswertenden Auswerteeinrichtung bekannt.In the other context, a door space monitoring for a comfort door is from the DE 101 17 516 A1 a door space monitoring device for monitoring a door pivoting range of a motor vehicle door with the door pivot area detecting sensor means and evaluating with a sensor data evaluation device known.

Eine sichere Türraumüberwachung wird dadurch erreicht, dass zumindest ein Sensor-Mittel einen eine Türfläche im Wesentlichen abdeckenden Volumenbereich im Wesentlichen vor der Kraftfahrzeugtüre erfasst. Bei Verwendung einer automatischen Türschwenkeinrichtung, die eine Kraftfahrzeugtüre öffnet, unterbricht die Auswertevorrichtung bei einem im Türschwenkbereich erkannten Hindernis das automatische Öffnen der Kraftfahrzeugtüre.A safe door space monitoring is achieved by in that at least one sensor means has a door surface essentially covering the volume range substantially in front of the Vehicle door detected. When using an automatic Door pivoting device which opens a motor vehicle door, interrupts the evaluation device in a door pivoting range detected obstacle the automatic opening of the vehicle door.

In der DE 103 48 917 A1 wird ein Türstoppsystem mit Hinderniserkennung und einer Türbremsvorrichtung beschrieben. Die Hinderniserkennung umfasst eine Sensoreinrichtung, welche Hindernisse in einem, eine Türfläche im Wesentlichen abdeckenden, in Öffnungsrichtung der Tür vor dieser gelegenen Volumenbereich erfasst. Die Sensoreinrichtung führt die Hinderniserfassung in zumindest einer von der Türoberfläche beabstandeten Erfassungsebene durch. Es ist weiterhin eine Einrichtung zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür vorgesehen. Die Türbremsvorrichtung steuert einen Abbremsvorgang der Öffnung der Tür in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel der Tür zum Zeitpunkt der Hinderniserkennung.In the DE 103 48 917 A1 a doorstop system with obstacle detection and a door brake device is described. The obstacle detection comprises a sensor device, which detects obstacles in a, substantially covering a door surface, in the opening direction of the door located in front of this volume area. The sensor device performs the obstacle detection in at least one of the door surface spaced detection plane. It is further provided a device for determining the opening angle of the door. The door brake device controls a braking operation of the opening of the door depending on the opening angle of the door at the time of obstacle detection.

Aufgabe der Erfindung ist es, durch eine vorausschauende Erfassungseinrichtung Objekte zu erkennen, um Schutzmaßnahmen für einen Fahrzeuginsassen oder für Fahrzeugteile aktivieren zu können.task The invention is, by a predictive detection device Recognize objects to provide protection for one Vehicle occupants or to activate for vehicle parts.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 erfüllt, wobei die Merkmale der Unteransprüche vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen kennzeichnen.These The object is achieved by the features of claim 1, the features of the subclaims being advantageous and further developments.

Die erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung an einem Fahrzeug weist eine Sende- und eine Empfangseinheit auf. Die Sendeeinheit strahlt einen zweidimensionalen Lichtvorhang in einem definierten Abstand zur Fahrzeugaußenhülle in Richtung des Bodens ab, um einen Erfassungsbereich im Bereich zwischen Sendeeinheit und Boden zu bilden. Dringt ein Objekt innerhalb dieses Erfassungsbereichs in den Lichtvorhang ein, wird dies durch die Empfangseinheit detektiert und als Eingangsparameter an ein Steuergerät geleitet. Das Steuergerät wertet diese Eingangsparameter aus und kann – gegebenenfalls unter Berücksichtigung anderer Eingangsparameter wie beispielsweise der Fahrzeugbeschleunigung – Maßnahmen zum Schutz des Fahrzeuginsassen oder von Fahrzeugteilen veranlassen.The Detection device according to the invention on a Vehicle has a transmitting and a receiving unit. The transmitting unit emits a two-dimensional light curtain at a defined distance to the vehicle outer shell in the direction of the ground to a detection range in the range between transmitting unit and to form soil. Penetrates an object within this detection area in the light curtain, this is detected by the receiving unit and passed as an input parameter to a controller. The control unit evaluates these input parameters and may, if appropriate, taking into account other Input parameters such as the vehicle acceleration - measures to protect the vehicle occupant or vehicle parts.

Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn als Sendeeinheit eine Laser-Sendeeinheit zum Aussenden eines Laserstrahls und eine Empfangseinheit insbesondere in Form einer Fotodiode zum Empfang des reflektierten Laserstrahls vorgesehen sind. Zur Aufweiung des Laserstrahls zu einem Lichtvorhang ist beispielsweise ein sich drehendes Polygon mit spiegelnder Oberfläche geeignet, das im Strahlengang des Lasers positioniert ist. Durch die Verwendung von Laserstrahlen sind berührungsfreie und präzise Messungen möglich. Die von der Laser-Sendeeinheit ausgesendeten Laserstrahlen werden an der Oberfläche eines in den Strahl eindringenden Objektes reflektiert und von der Empfangseinheit detektiert. Als Ergebnis wird in einer Ausführung ähnlich wie bei einer Lichtschranke eine digitale Information ausgegeben, die ausdrückt, ob der Lichtvorhang durch ein Objekt durchdrungen ist oder nicht. Es existieren Pre-Crash Sensoren, welche einen Laserstrahl in Richtung eines zu erwartenden Objektes senden und nach dem Empfang eines reflektierten Laserstrahls eine Relativgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Objekt ermitteln. Im Vergleich hierzu ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung eine einfachere Erfassung oder eine einfachere Auswertung bei der Beschränkung auf eine digitale Information, wie dies bei der Analyse der Fall ist, ob der Lichtvorhang durch ein Objekt durchdrungen ist oder nicht. Außerdem ist bei der vorgeschlagenen Lösung bedingt durch die kürzere Länge der Lichtstrahlen im Erfassungsbereich die Lichtabsorption beispielsweise durch Luft oder darin enthaltene Verunreinigungen schwächer, was geringere Anforderungen an die Sende- oder Empfangsleistung stellt.It has proven to be advantageous if a laser transmitting unit for emitting a laser beam and a receiving unit, in particular in the form of a photodiode for receiving the reflected laser beam, are provided as transmitting unit. For the Aufweiung of the laser beam to a light curtain, for example, a rotating polygon is suitable with a reflective surface, which is positioned in the beam path of the laser. The use of laser beams enables non-contact and precise measurements. The laser beams emitted by the laser transmission unit are reflected on the surface of an object penetrating into the beam and detected by the receiving unit. As a result, in an embodiment similar to a photoelectric switch, digital information indicating whether the light curtain is penetrated by an object or not is output. There are pre-crash sensors which send a laser beam towards an expected object and after receiving a reflected laser beam to determine a relative speed between the vehicle and the object. In comparison, the solution according to the invention enables a simpler detection or a simpler evaluation when limited to digital information, as is the case in the analysis, whether the light curtain is penetrated by an object or not. In addition, in the proposed solution due to the shorter length of the light rays in the detection range, the light absorption, for example by air or impurities contained therein weaker, which makes lower demands on the transmitting or receiving power.

In einer weiteren Ausführung ist über die bekannten Verfahren einer Laufzeit-Messung oder einer Phasendifferenz-Messung zwischen ausgesendetem und reflektiertem Laserstrahl eine Bestimmung des zur Erfassungseinheit relativen Abstands des in den Lichtstrahl eindringenden Objektes möglich. Durch eine zusätzliche Messung mindestens eines Winkels, mit welchem der Lichtstrahl ausgesendet wurde, ist über bekannte trigonometrische Verfahren auch eine zur Erfassungseinheit relative Positionsbestimmung möglich. Werden die Informationen mehrerer – den Lichtvorhang zumindest teilweise bildende – Lichtstrahlen kombiniert, lässt sich zusätzlich die Länge der Projektionslinie des Querschnittes messen, welcher von dem Objekt in die Fläche des Lichtvorhangs eindringt. Mit der Projektionslinie wird die Linie bezeichnet, welche auf dem Objekt durch den Lichtvorhang beleuchtet wird. Die Länge dieser Projektionslinie lässt Rückschlüsse auf eine Objektgröße zu, vor allem wenn eine Änderung dieser Länge im zeitlichen Verlauf betrachtet wird. Hierdurch lassen sich beispielsweise Objekte wie Fußball, Baum und ein zweites Fahrzeug voneinander unterscheiden. Wenn der Verlauf des Lichtvorhangs mit den jeweiligen Abständen zur Fahrzeugaußenhülle berücksichtigt wird, lassen sich die zur Erfassungseinheit relativen Positionen auf zum Fahrzeug relative Positionen umrechnen. Eine Ansteuerung der Erfassungseinheit oder eine Auswertung der von der Erfassungseinheit gelieferten Informationen, welche Eingangsparameter für die weitere Auswertung darstellen, kann insbesondere durch ein Steuergerät erfolgen.In Another embodiment is over the known Method of a transit time measurement or a phase difference measurement a determination between emitted and reflected laser beam the relative to the detection unit distance of the in the light beam penetrating object possible. By an additional Measurement of at least one angle at which the light beam is emitted This is about known trigonometric methods too a relative position determination possible for the detection unit. Will the information of several - the light curtain at least partially forming - combines light beams, leaves In addition, the length of the projection line of the cross section, which of the object in the area the light curtain penetrates. With the projection line becomes the line referred to, which illuminates on the object through the light curtain becomes. The length of this projection line leaves Conclusions about an object size too, especially if a change of that length is considered over time. This allows, for example Objects like football, tree and a second vehicle from each other differ. If the course of the light curtain with the respective Taken into account distances to the vehicle outer shell , the relative positions to the acquisition unit can be determined Convert to relative positions to the vehicle. A control the detection unit or an evaluation of the detection unit supplied information which input parameters for represent the further evaluation, in particular by a control unit respectively.

Durch die oben beschriebenen Messungen und Auswertungen ist es alternativ oder ergänzend möglich, einen Erfassungsbereich innerhalb des Lichtvorhangs einzugrenzen. Hierzu werden nur Ereignisse betrachtet, die sich innerhalb des Erfassungsbereiches ereignen. Der Erfassungsbereich lässt sich beispielsweise als Fläche beschreiben, indem für die verschiedenen Winkel der Lichtstrahlen maximale Laufzeitunterschiede festgelegt werden, innerhalb derer Ereignisse berücksichtigt werden. Dadurch lassen sich insbesondere störende oder überflüssige Bereiche ausgrenzen. Dies kann etwa bei einem zu weit über die Fahrzeughülle hinausgehenden Lichtvorhang relevant sein. Ebenso lassen sich beispielsweise mögliche fehlerhafte Messungen dicht über dem Boden ausblenden, wie sie von Fahrbahnunebenheiten verursacht werden können.By the measurements and evaluations described above are alternative or additionally possible, a detection area to be confined within the light curtain. For this only events are considered to occur within the coverage area. The detection area can be, for example, as an area describe by giving maximum for the different angles of light rays Runtime differences are set within which events be taken into account. This makes it possible in particular Exclude disturbing or unnecessary areas. This may be the case with too much over the vehicle skin Be relevant light curtain relevant. Likewise, for example possible erroneous measurements close above the Hide floor as caused by uneven road surfaces can.

In einer Ausführung zum Schutz von Fahrzeuginsassen kann das Steuergerät ein übliches Airbag-Steuergerät sein, welches in bekannter Weise, wie beispielsweise in DE 3811217 A1 beschrieben, der Auslösung von Insassenschutzvorrichtungen wie beispielsweise Airbags oder Gurtstraffern nach Auswertung der unfallbedingten Fahrzeugbeschleunigungen dient. Die Insassenschutzvorrichtungen werden bei einem Unfall in heutigen Fahrzeugen in der Regel nach Auswertung der beim Kontakt des verunfallenden Fahrzeugs mit dem Kollisionsobjekt entstehenden Beschleunigungen des Fahrzeugs ausgelöst, wenn Schwellenwerte überschritten werden. Zusätzlich zu der Zeit, die für die Auswertung der Beschleunigungen inklusive der Auslöseentscheidung für Insassenschutzsysteme vergeht, benötigen die Insassenschutzsysteme ihrerseits Zeit von der Auslösung bis diese Ihre Schutzwirkung ausbilden können. Bei einem Airbag ist dies die Entfaltungszeit, die von der Zündung bis zum vollständigen Aufblasen und Positionieren des Airbags vergeht.In an embodiment for the protection of vehicle occupants, the control unit may be a conventional airbag control unit, which in a known manner, such as in DE 3811217 A1 described, the triggering of occupant protection devices such as airbags or belt tensioners after evaluation of the accidental vehicle accelerations is used. The occupant protection devices are triggered in an accident in today's vehicles usually after evaluation of the acceleration of the vehicle resulting from contact of the accident vehicle with the collision object when thresholds are exceeded. In addition to the time spent evaluating the accelerations, including the deployment decision for occupant protection systems, the occupant protection systems themselves require time from deployment until they can formulate their protective effect. For an airbag, this is the deployment time that elapses from ignition to full inflation and positioning of the airbag.

Bei einem Unfall ist die Zeit, die für die Bereitstellung von Schutzsystemen zur Verfügung steht, bedingt durch die relativ hohen Geschwindigkeiten von Fahrzeugen im Verhältnis zu dem zur Verfügung stehenden Deformationsraum („Knautschzone”) in der Regel so kurz, dass die Insassenschutzvorrichtungen meist nur mit erhöhtem technischen Aufwand rechtzeitig positioniert werden können. Bei einem Airbag ist hierfür beispielsweise ein pyrotechnischer Generator zum schnellen Erzeugen von Gas zum Aufblasen des Luftsackes notwendig. Gerade bei Seitenkollisionen ist durch die besonders geringe „Knautschzone” die Zeit für die Bereitstellung von Schutzsystemen besonders knapp, so dass gerade bei diesem Unfalltyp besonders schnelle Auslöseentscheidungen notwendig sind. Die erfindungsgemäße Lösung kann aber auch für andere Kollisionsarten, wie etwa Frontal- oder Heckkollisionen, eingesetzt werden.at An accident is the time required for the provision of Protection systems is available due to the relative high speeds of vehicles relative to the available deformation space ("crumple zone") usually so short that the occupant protection devices mostly positioned in time only with increased technical effort can be. For an airbag this is for example a pyrotechnic generator for rapidly generating gas for inflation the airbag necessary. Especially with side collisions is through the particularly low "crumple zone" the time particularly tight for the provision of protection systems, so that especially in this type of accident particularly fast trigger decisions necessary. The solution according to the invention but can also be used for other collision types, such as frontal or rear-end collisions.

Daher kann es besonders vorteilhaft sein, bereits vor dem Kontakt des Fahrzeugs mit dem Kollisionsobjekt Informationen über das herannahende Objekt zu erhalten. Auf verhältnismäßig einfache Art ist dies mit der erfindungsgemäßen Lösung möglich. Wird der oben beschriebene Erfassungsbereich des Lichtvorhangs von einem Objekt durchdrungen, wird dies – ähnlich wie bei einer Lichtschranke – dem Steuergerät als digitale Information mitgeteilt. Die Ermittlung einer Relativgeschwindigkeit zwischen Objekt und Fahrzeug, wie dies bei üblichen Pre-Crash Sensoren oftmals erfolgt, ist für das erfindungsgemäße Prinzip nicht notwendig. Die Geschwindigkeitsinformation ist oftmals entbehrlich, da diese ohne die in der Regel fehlende Information über die Masse des Kollisionsobjektes keine Prognose über eine Aufprallenergie erlaubt, wofür die Kenntnis von Geschwindigkeit und Masse des Kollisionsobjektes notwendig wäre. Sollte eine Information hilfreich sein, an welcher Stelle das detektierte Objekt den Erfassungsbereich des Lichtvorhangs durchdrungen hat, so kann dies über die oben beschriebenen Verfahren erfolgen. Damit könnte beispielsweise erkannt werden, welche Fahrzeugtüre getroffen werden könnte.Therefore, it may be particularly advantageous to obtain information about the approaching object even before the contact of the vehicle with the collision object. In a relatively simple way, this is possible with the solution according to the invention. If the detection range of the light curtain described above is penetrated by an object, this is communicated to the control unit as digital information, similar to a light barrier. The determination of a relative speed between object and vehicle, as is often the case with conventional pre-crash sensors, is for the invention e principle not necessary. The speed information is often dispensable, since it allows no forecast on an impact energy without the usually missing information about the mass of the collision object, for which the knowledge of speed and mass of the collision object would be necessary. If information is helpful, at which point the detected object has penetrated the detection range of the light curtain, this can be done via the methods described above. This could be recognized, for example, which vehicle door could be hit.

Durch die ergänzende Information der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung, die prinzipbedingt früher zur Verfügung steht als herkömmliche Beschleunigungssignale, ist es nun möglich, Insassenschutzsysteme früher auszulösen, als dies ohne die zusätzliche Erfassungseinrichtung möglich wäre. Dies ist auf unterschiedliche Weise möglich.By the supplementary information of the invention Detection device, the principle earlier available stands as conventional acceleration signals, it is now possible to trigger occupant protection systems earlier, as this is possible without the additional detection device would. This is possible in different ways.

In einer Ausführung verwendet das Airbag-Steuergerät die Information, dass sich innerhalb des definierten Abstands des Erfassungsbereichs des Lichtvorhangs ein Objekt befindet direkt zur Aktivierung einer Insassenschutzvorrichtung. Dies ist noch vor dem Kontakt des Objektes mit dem Fahrzeug möglich. In einer bevorzugten Ausführung ist das Insassenschutzsystem in dieser Ausführung ein reversibles Insassenschutzsystem, das sich, ohne Beschädigungen zu verursachen, im Falle einer nicht notwendigen Auslösung wieder in den Ursprungszustand zurückversetzen und erneut aktivieren lässt. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist ein reversibler Gurtstraffer, der Gurtband mit einem Elektromotor strafft.In One embodiment uses the airbag control unit the information that is within the defined distance of the Detection range of the light curtain an object is located directly for activating an occupant protection device. This is still to come the contact of the object with the vehicle possible. In a preferred embodiment is the occupant protection system in this embodiment a reversible occupant protection system, which, without causing damage, in case an unnecessary triggering back to the original state reset and reactivate. One well-known example of this is a reversible belt tensioner, the webbing tightens with an electric motor.

In einer weiteren Ausführung kann das Airbag-Steuergerät die Information der Erfassungseinrichtung dazu nutzen, zumindest temporär einen Schwellenwert zu verändern, bei dessen Überschreitung eine Aktivierung einer Insassenschutzvorrichtung erfolgt. Wird ein Objekt im Erfassungsbereich des Lichtvorhangs detektiert, kann beispielsweise die für eine Aktivierung zu überschreitende Schwelle für Fahrzeugbeschleunigungen gesenkt oder auch die vor einer Aktivierung mindestens einzuhaltende Beobachtungsdauer für diese Beschleunigungen verkürzt werden. Beides kann zu einer schnelleren Auslösung einer Insassenschutzvorrichtung führen. Ebenso können weitere Eingangsparameter vom Airbag-Steuergerät genutzt werden, um die Information der Erfassungseinrichtung zu plausibilisieren. Ein Beispiel hierfür ist die Erkennung von unfallträchtigen Schleuderbewegungen des Fahrzeuges wie sie von elektronischen Stabilisierungssystemen bekannt sind, die diesen Bewegungen über gezielte Bremseingriffe an einzelnen Rädern entgegenwirken.In Another embodiment, the airbag control unit use the information of the detection device, at least temporarily change a threshold at exceeding this activation of an occupant protection device takes place. If an object is detected in the detection area of the light curtain, can, for example, be exceeded for activation Lowered or lowered threshold for vehicle accelerations the minimum observation period to be observed before activation be shortened for these accelerations. Both can lead to faster deployment of an occupant protection device to lead. Likewise, further input parameters used by the airbag control unit to get the information of the Plausibilisieren detection device. An example of this is the detection of accidental skidding movements of the vehicle like that of electronic stabilization systems are aware of these movements via targeted braking interventions counteract on individual wheels.

Bei einer durch das Steuergerät zu treffenden Entscheidung über eine Aktivierung einer Insassenschutzvorrichtung kann auch die Größe des eindringenden Objektes berücksichtigt werden. So kann beispielsweise eine bei einem in den Erfassungsbereich eindringenden Fußball eine nicht notwendige Aktivierung von Insassenschutzvorrichtungen unterdrückt werden, bei einem eindringenden Fahrzeug kann die Aktivierung dagegen erfolgen. Ebenso kann die relative Position des in den Erfassungsbereich des Lichtvorhangs eindringenden Objekts berücksichtigt werden. Dadurch kann beispielsweise eine Plausibilisierung der Objekterkennung durch zusätzliche Sensoren verfeinert werden, indem vom Steuergerät unterschieden wird, von welchen Sensoren Signale erwartet werden können und von welchen nicht. Hierfür muss das Steuergerät die Positionen der Sensoren kennen, was einfach unsetzbar und in der Regel der Fall ist. Wird beispielsweise durch die Erfassungseinheit ein Objekt vor der Fahrer-Fahrzeugtür erkannt und meldet ein Druckaufnehmer in dieser Tür kurze Zeit später einen Druckanstieg, so kann das Steuergerät hieraus schließen, dass die Insassenschutzvorrichtungen für den Seitenbereich des Fahrers aktiviert werden sollen. Für die Plausibilisierung kann auch die Zeitdauer ausgewertet werden, in der ein in den Lichtvorhang eindringendes Objekt mit einer im Straßenverkehr üblichen Geschwindigkeit die Außenhülle des Fahrzeugs treffen könnte.at a decision to be made by the controller over Activation of an occupant protection device may also be the size of the penetrating object are taken into account. So, for example one at a football entering the detection area an unnecessary activation of occupant protection devices can be suppressed in a penetrating vehicle the activation on the other hand done. Likewise, the relative position of the object penetrating into the detection area of the light curtain be taken into account. As a result, for example, a plausibility check the object recognition refined by additional sensors be distinguished by the control unit, of which Sensors signals can be expected and which not. To do this, the control unit must read the positions of the Sensors know what is simply nonsensical and usually the case is. If, for example, the detection unit becomes an object in front of the driver's vehicle door detects and reports a pressure transducer in this door a short time later a pressure increase, so the controller can conclude that the occupant protection devices for the side area of the Driver should be activated. For the plausibility check You can also evaluate the length of time in which a light curtain penetrating object with a common in road traffic Speed could hit the outer shell of the vehicle.

Die Erfassungseinrichtung kann – mit oder ohne Änderungen – auch für eine so genannte Komforttür eingesetzt werden. Mit dem Begriff Komforttür ist eine Fahrzeugtür oder -klappe umfasst, bei welcher deren Öffnungsbewegung gebremst oder begrenzt wird, wenn sich ein Hindernis in dem Öffnungsbereich der Komforttür befindet, um eine Beschädigung der Tür durch das Hindernis zu vermeiden. Alternativ oder ergänzend zum Bremsen oder Begrenzen kann ein Warnhinweis ausgelöst werden, welcher insbesondere optisch, akustisch oder haptisch ausgeführt sein kann. Die Öffnungsbewegung kann manuell oder automatisch erfolgen. Eine automatische Öffnung kann insbesondere hydraulisch, pneumatisch oder motorbetrieben ausgeführt sein. Ein Bremsen oder Begrenzen kann beispielsweise durch eine einschwenkende Vorrichtung ermöglicht werden, die durch das Einschwenken zu einem Kraft- oder Formschluss führt. Im Falle der automatischen Öffnung kann ein Bremsen oder Begrenzen auch durch Stoppen oder durch Umkehr der Bewegung des Türantriebs erfolgen.The Detector can - with or without changes - too be used for a so-called comfort door. The term comfort door is a vehicle door or flap, in which the opening movement is braked or limited when an obstacle in the opening area the comfort door is located to damage it to avoid the door through the obstacle. Alternatively or In addition to braking or limiting may be a warning be triggered, which in particular optically, acoustically or can be executed haptic. The opening movement can manually or automatically. An automatic opening can in particular be hydraulic, pneumatic or motorized be. Braking or limiting can for example by a Swinging device will be made possible by pivoting leads to a positive or positive connection. In the case of automatic opening can be a brakes or Limit by stopping or by reversing the movement of the Door drive done.

Wird die Erfassungseinrichtung derart an der Fahrzeugtür befestigt, dass der von ihr abgestrahlte Lichtvorhang mit der Öffnungsbewegung der Fahrzeugtür mitschwenkt und der Erfassungsbereich im Wesentlichen die Türfläche abdeckt, kann durch die Öffnungsbewegung der für die Türöffnung relevante Volumenbereich erfasst werden. Der Abstand des Lichtvorhangs zur Außenhülle der Fahrzeugtür sollte sinnvollerweise so groß gewählt werden, dass die Reaktionszeit zum rechtzeitigen Stoppen der Türbewegung vor dem Hindernis ab dem Zeitpunkt der Hinderniserkennung ausreichend ist. Detailliertere Ausführungen zur Komforttür sind beispielsweise den Druckschriften DE 103 48 917 A1 und DE 101 17 516 A1 zu entnehmen.If the detection device is fastened to the vehicle door in such a way that the light curtain emitted by it swivels with the opening movement of the vehicle door and the detection area substantially covers the door surface, the volume range relevant for the door opening can be detected by the opening movement. The distance of the light curtain to the outer shell of the vehicle door should be are reasonably chosen so large that the reaction time for timely stopping the door movement in front of the obstacle from the time of obstacle detection is sufficient. More detailed versions of the comfort door, for example, the pamphlets DE 103 48 917 A1 and DE 101 17 516 A1 refer to.

Bei der Verwendung der Erfassungseinrichtung zum einen als Pre-Crash-Erkennung und zum anderen als Sensorik für eine Komforttür werden zum Teil unterschiedliche Anforderungen an die Erkennung von Objekten und an die sich daran anschließende Auswertung gestellt. So sind die maximal möglichen Geschwindigkeiten, mit der eine Fahrzeugtür geöffnet werden kann deutlich niedriger als die maximal möglichen Geschwindigkeiten von Objekten im Straßenverkehr, welche mit dem Fahrzeug kollidieren können. Bei der Türöffnung ist es besonders wichtig, eine genauere Position des Hindernisses bestimmen zu können, um zum einen eine Beschädigung der Fahrzeugtür vermeiden zu können, zum anderen den Öffnungswinkel der Tür aber nicht unnötig einzuschränken. Im Falle der Pre-Crash-Erkennung kann unter Umständen eine geringere Genauigkeit bei der Bestimmung der Objektposition ausreichend sein.at the use of the detection device as a pre-crash detection and on the other hand as sensors for a comfort door sometimes different requirements for recognition of objects and the subsequent evaluation posed. So the maximum possible speeds, with a vehicle door can be opened significantly lower than the maximum possible speeds of objects in traffic that collide with the vehicle can. The door opening is special important to be able to determine a more precise position of the obstacle, on the one hand a damage to the vehicle door to be able to avoid, on the other hand, the opening angle but not unnecessarily restrict the door. In the case of pre-crash detection may be a lower accuracy in the determination of the object position is sufficient be.

Bei der Erkennung und Auswertung von Objekten für die Pre-Crash-Erkennung könnte also eine schnellere Erkennung oder Auswertung durch eine geringere Genauigkeit bei der Positionsbestimmung von Objekten beispielsweise durch eine Erhöhung der Abtast- oder Auswertefrequenz erreicht werden und vorteilhaft sein. Umgekehrt kann bei der Verwendung der Erfassungseinrichtung als Sensorik für die Komforttür eine höhere Genauigkeit bei der Positionsbestimmung durch eine niedrigere Abtast- oder Auswertefrequenz und damit eine langsamere Erkennung oder Auswertung möglich und vorteilhaft sein.at the detection and evaluation of objects for pre-crash detection So could a faster detection or evaluation by a lower accuracy in determining the position of objects for example, by increasing the sampling or evaluation frequency be achieved and be beneficial. Conversely, in use the detection device as a sensor for the comfort door a higher accuracy in the position determination by a lower sampling or evaluation frequency and thus a slower Detection or evaluation is possible and advantageous.

Eine Unterscheidung, wann die Erfassungseinrichtung eher als Pre-Crash-Erkennung und wann eher als Sensorik für eine Komforttür verwendet werden soll, kann insbesondere durch das Erkennen einer Türöffnung erfolgen. Wird ein Öffnen der Fahrzeugtür erkannt, kann die Erfassungseinrichtung oder ein auswertendes Steuergerät in einen „Komfortür-Modus” gesetzt werden. Ohne eine Türöffnung kann ein „Pre-Crash-Erkennungs-Modus” aktiv sein. Denkbar ist auch, dass durch eine geschwindigkeitsabhängige Steuerung der „Komfortür-Modus” aktiviert wird, wenn das Fahrzeug zumindest annähernd still steht.A Distinguish when the capture device rather than pre-crash detection and when, rather than sensors for a comfort door can be used in particular by recognizing a Door opening done. Will open the vehicle door detected, the detection device or an evaluating controller is set in a "comfort door mode" become. Without a door opening, a "pre-crash detection mode" can be active be. It is also conceivable that by a speed-dependent Control the "comfort door mode" activated when the vehicle is at least approximately stationary.

In einer anderen Ausführung können andere oder weitere Parameter der Erfassungseinrichtung, des Lichtvorhangs, dessen Erfassungsbereichs oder eines auswertenden Steuergeräts in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit oder in Abhängigkeit einer Türöffnung anders eingestellt werden. So kann bei einer Türöffnung der Lichtvorhang im Wesentlichen die Türfläche abdecken, während ohne Erkennung einer Türöffnung ein sich über einen größeren Bereich der Fahrzeugfläche erstreckender Lichtvorhang für die Pre-Crash-Erkennung sinnvoll sein kann.In another embodiment may have other or more Parameters of the detection device, the light curtain, its detection range or an evaluating controller depending on the Vehicle speed or depending on a door opening be set differently. So can at a door opening the light curtain is essentially the door surface cover while not detecting a door opening a spread over a larger area the vehicle surface extending light curtain for the pre-crash detection can be useful.

Die Erfindung ermöglicht insbesondere die gemeinsame Nutzung einer Sensorik zu Zwecken der Seitenaufprallerkennung und einer Komforttür-Ansteuerung. In anderen Ausführungen können entsprechende gemeinsame Nutzungen vorgesehen sein, wie etwa eine kombinierte Verwendung einer Sensorik zur Heckaufprallerkennung und zur Ansteuerung einer Heckklappe mit Komfortfunktion. Dabei kann der Sensor mit der Heckklappe mitschwenkend ausgeführt sein oder er kann – wenn er nicht mitschwenkend montiert ist – eine Grenze absichern, innerhalb derer sich der Schwenkbereich der Heckklappe befindet.The In particular, invention enables sharing a sensor for purposes of side impact detection and a Comfort door drive. In other versions appropriate common uses may be provided such as a combined use of a sensor for rear impact detection and for controlling a tailgate with comfort function. It can the sensor with the tailgate swiveling his or he can - if he does not mount with swiveling is - to secure a boundary within which the swivel range the tailgate is located.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in exemplarischer Weise mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.A Embodiment of the present invention will be more exemplary Way described with reference to the drawing.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 ein Fahrzeug 1 mit einer im Außenspiegel 12 befindlichen Erfassungseinrichtung 2, welche einen Lichtvorhang 5 aussendet, und ein Objekt 13 am Lichtvorhang; 1 a vehicle 1 with one in the outside mirror 12 located detection device 2 which have a light curtain 5 sends out, and an object 13 at the light curtain;

2 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug 1 mit einem Steuergerät 10, einem Aufprallsensor 6, einer Insassenschutzvorrichtung 9 und einer Erfassungseinrichtung 2, welche eine Sendeeinheit 3 und eine Empfangseinheit 4 beinhaltet, wobei von der Sendeeinheit 3 ein Lichtvorhang 5 ausgesendet wird. 2 a plan view of a vehicle 1 with a control unit 10 , a crash sensor 6 , an occupant protection device 9 and a detection device 2 which is a transmitting unit 3 and a receiving unit 4 includes, wherein of the transmitting unit 3 a light curtain 5 is sent out.

In 1 ist im Grundriss ein Fahrzeug 1 in einer Seitenansicht gezeigt, welches im Bereich seines Außenspiegels 12 mit einer Erfassungseinrichtung 2 ausgestattet ist. Die Erfassungseinrichtung 2 umfasst wie in 2 angedeutet eine Sendeeinheit 3 und eine Empfangseinheit 4. Die Sendeeinheit strahlt einen Lichtvorhang 5 zum Boden in einem in 1 schraffiert dargestellten, definierten Abstand zu einem Bereich der Fahrzeugaußenhülle. Dringt ein Objekt 13 in den Lichtvorhang, wird von dem Objekt 13 reflektiertes Licht von der in 2 aufgeführten Empfangseinheit 4 empfangen und die hierdurch erzeugte Information in Form von Eingangsparametern zur oben beschriebenen Auswertung an ein in 2 dargestelltes Steuergerät 10 geleitet. Eine Auswertung oder Ansteuerung kann alternativ oder ergänzend zumindest teilweise in der Erfassungseinrichtung selbst erfolgen.In 1 is a vehicle in plan 1 shown in a side view, which in the area of its exterior mirror 12 with a detection device 2 Is provided. The detection device 2 includes as in 2 indicated a transmitting unit 3 and a receiving unit 4 , The transmitting unit radiates a light curtain 5 to the ground in an in 1 hatched shown, defined distance to an area of the vehicle outer shell. Penetrate an object 13 in the light curtain, is from the object 13 reflected light from the in 2 listed receiving unit 4 received and the information generated thereby in the form of input parameters for the above-described evaluation to a in 2 represented control unit 10 directed. An evaluation or control can alternatively or additionally be carried out at least partially in the detection device itself.

In 2 ist im Grundriss ein Fahrzeug 1 in Draufsicht gezeigt, wobei ergänzend zur 1 ein Aufprallsensor 6, eine Insassen-Schutzvorrichtung 9 und ein Steuergerät 10 dargestellt sind. Für die Erfassungseinrichtung 2 sind beispielhaft die darin integrierten Sende- 3 und Empfangseinheiten 4 angedeutet. Für das Fahrzeug sind ebenfalls beispielhaft eine Fahrzeugtür 11 und ein Außenspiegel 12 gekennzeichnet. Die Insassen-Schutzvorrichtung 9 steht stellvertretend für eine oder mehrere Insassen-Schutzvorrichtungen, welche sowohl reversibel als auch irreversibel ausgeführt sein können. Empfängt das Steuergerät 10 bei einem in den Lichtvorhang 5 eindringenden Objekt 13 wie für 1 beschrieben von der Erfassungseinheit 2 stammende Eingangsparameter, wertet es diese aus. Dabei kann es wie weiter oben erläutert als weiteren Eingangsparameter Daten eines Aufprallsensors 6 berücksichtigen. Trifft das Steuergerät daraufhin eine Entscheidung zur Aktivierung einer Insassen-Schutzvorrichtung 9, sendet es ein Auslösesignal an diese, um einen Fahrzeuginsassen bei einer drohenden oder gerade erfolgenden Kollision mit einem Objekt schützen zu können.In 2 is a vehicle in plan 1 shown in plan view, in addition to 1 an impact sensor 6 , an occupant protection device 9 and a controller 10 are shown. For the detection device 2 exemplary are the integrated transmission 3 and receiving units 4 indicated. For the vehicle are also exemplary a vehicle door 11 and an outside mirror 12 characterized. The occupant protection device 9 is representative of one or more occupant protection devices, which may be both reversible and irreversible. Receives the controller 10 at one in the light curtain 5 penetrating object 13 as for 1 described by the detection unit 2 incoming input parameters, it evaluates these. In this case, as explained above, data of a crash sensor can be used as further input parameter 6 consider. The controller then makes a decision to activate an occupant protection device 9 , It sends a trigger signal to this, in order to protect a vehicle occupant in an imminent or current collision with an object can.

Bezüglich einer grafischen Darstellung einer Ausführungsart zur Komforttür-Funktion wird beispielhaft auf die Zeichnung der DE 103 48 917 A1 verwiesen.For a graphical representation of an embodiment for comfort door function is exemplified in the drawing of DE 103 48 917 A1 directed.

In anderen Worten kann die Erfindung wie folgt dargestellt werden:
Bei einer Ausführung ist der Laserscanner im Außenspiegel beziehungsweise Spiegelfuß eingebaut. Es wird ein Laservorhang aufgezogen, der parallel zur Fahrzeugtür verläuft. Strahlaustritt kann beispielsweise im Spiegelkopf oder im Spiegelfuß erfolgen. Der Abstand des Laservorhangs zur Fahrzeugtüre kann beispielsweise je nach Anwendung zwischen 1 cm bis 15 cm betragen. Der maximale Erfassungsbereich des Laserstrahls kann beispielsweise etwa 3 Meter betragen. Es könnten also bei geschlossenen Fahrzeugtüren, beide Türen – die vordere und die hintere – überwacht werden.In other words, the invention can be represented as follows:
In one embodiment, the laser scanner is installed in the exterior mirror or mirror base. It is raised a laser curtain that runs parallel to the vehicle door. Beam exit can be done for example in the mirror head or in the mirror. The distance of the laser curtain to the vehicle door can be, for example, depending on the application between 1 cm to 15 cm. The maximum detection range of the laser beam may be, for example, about 3 meters. Thus, with closed vehicle doors, both doors - the front and the rear - could be monitored.

Mit optischen Sensoren können Hindernisse in einem 2D-Feld zentimetergenau geortet werden. Bei einer Anordnung im Außenspiegel kann vor der Fahrzeugtüre ein 2D-Feld aufgezogen werden. Somit können rechtzeitig Maßnahmen für einen Crash eingeleitet werden. Sobald ein Objekt in den Laservorhang eindringt, kann die genaue Position (X, Y, Z) bestimmt werden und demzufolge die notwendigen Pre-Crash-Maßnahmen eingeleitet werden. Es ist dadurch möglich zu detektieren, ob der Crash an der vorderen Fahrzeugtüre, an der B-Säule oder an der hinteren Fahrzeugtüre erfolgt.With Optical sensors can create obstacles in a 2D field be located centimeter accurate. In an arrangement in the exterior mirror can be pulled in front of the vehicle door a 2D field. Thus, timely action for to initiate a crash. Once an object in the laser curtain penetrates, the exact position (X, Y, Z) can be determined and Consequently, the necessary pre-crash measures initiated become. It is thereby possible to detect whether the crash on the front vehicle door, on the B-pillar or takes place at the rear vehicle door.

Die Messung erfolgt nach dem Laufzeit-Messprinzip oder alternativ durch Ermittlung der Phasendifferenz. Dabei wird ein Laserstrahl von der Sendeeinheit ausgesendet und gewartet bis der Lichtstrahl wieder an der Empfangseinheit zurückkommt. Anhand der gemessenen Zeit kann dann die genaue Entfernung bestimmt werden. Bei der Phasenmessung ist der Phasenversatz proportional der Entfernung. Eine Kombination von Laufzeitmessung und Bestimmung der Phasendifferenz ist möglich. Zum Aufspannen des Laservorhangs kann der Lichtstrahl auf ein sich drehendes Polygon fallen, wodurch aus dem schmalen Lichtstrahl ein ”Lichtvorhang” wird. Dringt nun ein Hindernis in den Lichtvorhang ein, wird durch das Hindernis der Lichtstrahl reflektiert. Die Elektronik weiß in welchem Winkel der Lichtstrahl ausgesendet wurde oder das Prisma verlassen hat und kann zusammen mit der Laufzeitmessung oder Phasenmessung eine genaue Ortsbestimmung des Hindernisses vornehmen.The Measurement takes place according to the transit time measurement principle or alternatively by Determination of the phase difference. This is a laser beam from the Sending unit sent and serviced until the light beam again comes back at the receiving unit. Based on the measured Time then the exact distance can be determined. In the phase measurement the phase offset is proportional to the distance. A combination of transit time measurement and determination of the phase difference is possible. To open the laser curtain, the light beam on a rotating polygon, turning the narrow beam of light into a "light curtain". penetrates Now an obstacle in the light curtain is through the obstacle the light beam reflects. The electronics knows in which Angle of the light beam was emitted or left the prism has and can together with the transit time measurement or phase measurement make a precise location of the obstacle.

Für eine Komforttür wird das gleiche Messprinzip eingesetzt. Eine Änderung des Messprinzips oder der Lasereinheit ist nicht zwingend notwendig, um den Laserscanner sowohl für die bei Hindernissen eine Öffnungsbewegung der Tür bremsende Komforttür einzusetzen als auch für einen Pre-Crash-Lasersensor.For a comfort door is used the same measuring principle. A change of the measuring principle or the laser unit is not mandatory to use the laser scanner for both in case of obstacles, an opening movement of the door To insert braking comfort door as well as for a pre-crash laser sensor.

Alternativ kann ein Lasersensor so angeordnet werden, dass der Scan-Bereich in Richtung erwarteter Hindernisse liegt. Mit dieser Anordnung kann zusätzlich die Geschwindigkeit von den seitlichen Hindernissen (z. B. Auto/Baum) bezogen auf das Auto ermittelt werden.alternative a laser sensor can be arranged so that the scan area in the direction of expected obstacles. With this arrangement can In addition, the speed of the side obstacles (eg car / tree) relative to the car.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims

Detection device ( 2 ) on a vehicle ( 1 ), which consists of a light emitting transmitter unit ( 3 ) and a receiving unit ( 4 ), for the acquisition of input parameters, the input parameters being controlled by a control unit ( 10 ) decision on activation of an occupant protection device ( 9 ), characterized in that the transmitting unit ( 3 ) a two-dimensional light curtain ( 5 ) within a defined distance of a maximum of 5 meters from the outer shell of the vehicle ( 1 ), and the receiving unit ( 4 ) within a detection range of the light curtain ( 5 ) penetrating object ( 13 ) and the control unit ( 10 ) upon detection of a penetrating object ( 13 ) activation of an occupant protection device ( 9 ).

Detection device ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the control unit ( 10 ) for a decision on activation of an occupant protection device ( 9 ) evaluates further sensors which are used for the determination of an accident or a potentially potentially injurious situation for vehicle occupants.

Detection device ( 2 ) according to claim 1 or 2, characterized in that an occupant protection device ( 9 ) is activated before the light curtain (within the detection area) ( 5 ) penetrating object ( 13 ) touches the vehicle, wherein the activation of other input parameters may depend.

Detection device ( 2 ) according to claim 1 or 2, characterized in that at a in the detection range of the light curtain ( 5 ) penetrating object ( 13 ) a lowering takes place for activating an occupant protection device ( 9 ) to be exceeded triggering threshold for a signal of a crash sensor, in particular an acceleration, pressure or deformation sensor.

Detection device ( 2 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that in one in the detection range of the light curtain ( 5 ) penetrating object ( 13 ) according to known methods a transit time measurement, a determination of a phase difference or an angle determination of light beams or a combination of the measuring methods is performed, and the relative position or size of the penetrating object ( 13 ), wherein this relative position or size in a decision on activation of an occupant protection device ( 9 ) is taken into account.

Detection device ( 2 ) according to claim 1 or 5, characterized in that the receiving unit ( 4 ) in the with a vehicle door movement mitschwenkenden detection area of the light curtain ( 5 ) penetrating object ( 13 ) and a corresponding signal is issued.

Detection device ( 2 ) according to claim 6, characterized in that as a comfort door function, the signal triggers a warning or braking or limiting an opening movement of the vehicle door.

Detection device ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that, depending on the vehicle speed or depending on the vehicle door movement of the light curtain ( 5 ) or whose detection range can be designed differently.

Detection device ( 2 ) according to claim 8, characterized in that the detection unit ( 2 ) or the control unit ( 10 ) are designed such that, when the vehicle is moving or the vehicle door is closed, an opening is made in the detection area of the light curtain ( 5 ) penetrating second vehicle is detected.

Detection device ( 2 ) according to claim 7, 8 or 9, characterized in that the detection unit ( 2 ) or the control unit ( 10 ) are designed according to that when the vehicle is stationary or when the vehicle door is closed, an object lying in the swiveling range of the vehicle door is detected and the comfort door function can be triggered.