DE10106653A1 - Verfahren zur Verarbeitung von Informationen in einer Steuereinrichtung für ein Sicherheitssystem für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Verfahren zur Verarbeitung von Informationen in einer Steuereinrichtung für ein Sicherheitssystem für KraftfahrzeugeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Informationen in einer Steuereinrichtung für ein Sicherheitssystem für Kraftfahrzeuge zum Schutz von Fußgängern, wobei in der Steuereinrichtung Signale von mindestens einem Kräfte erfassenden Sensor und die Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt werden und in die Ja-/Nein-Entscheidung über die Auslösung zumindest eines Aktuators zumindest einer Sicherheitseinrichtung des Kraftfahrzeuges einbezogen werden. DOLLAR A Dabei werden in die Bewertung einer Ja-/Nein-Entscheidung als Kriterien zum Auslösen eines Aktuators einer Sicherheitseinrichtung in zeitlicher Aufeinanderfolge die Steigung der Kraftkurve, das erreichte Kraftniveau und die Verweildauer über dem Kraftniveau einbezogen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Informationen in einer
Steuereinrichtung für ein Sicherheitssystem für Kraftfahrzeuge zum Schutz von
Fußgängern, wobei in der Steuereinrichtung Signale von mindestens einem Kräfte
erfassenden Sensor und die Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt werden und in
die Ja-/Nein-Entscheidung über die Auslösung zumindest eines Aktuators
zumindest einer Sicherheitseinrichtung des Kraftfahrzeuges einbezogen werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Steuereinrichtung für ein Sicherheitssystem eines
Kraftfahrzeuges und ein Sicherheitssystem.
Aus der WO-A-97/18108 ist eine Steuereinrichtung für ein Sicherheitssystem
bekannt, die Signale von mehreren stoß- bzw. kraftempfindlichen Sensoren, die
insbesondere am Frontbereich eines Kraftfahrzeuges angeordnet sind, verarbeitet.
Dabei sollen die eingehenden Signale mit gespeicherten und vorher kalkulierten
Referenzwerten verglichen werden, um ein Auslösesignal für eine
Sicherheitseinrichtung dann abzugeben, wenn die eingehenden Signale
vorbestimmte Kriterien erfüllen, die Anzeichen für den Zusammenstoß des
Fahrzeuges mit einem Fußgänger sind. Zusätzlich erhält die Steuereinrichtung als
eingehenden Parameter die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, um eine Auslösung
der Sicherheitseinrichtungen an ein bestimmtes Geschwindigkeitsintervall zu
binden. Das geoffenbarte Konzept ist wenig durchdacht, beispielsweise würden
vergleichsweise niedrige Kraftwerte ebenfalls zu einer Auslösung einer der
Sicherheitseinrichtungen führen. Derartige Auslösungen können sich jedoch als
Fehlauslösungen bzw. unnötige Auslösungen herausstellen. Bei einem Auftreten
von Kraftwerten, die oberhalb einer bestimmten Schwelle liegen, würde hingegen
eine Auslösung unterbleiben. Dies könnte sich, da neben der
Fahrzeuggeschwindigkeit die absolute Signalhöhe als einziges Kriterium zur
Berechnung herangezogen wird, für einen vom Kraftfahrzeug erfassten Fußgänger
als gefährlich erweisen.
Hier setzt nun die Erfindung ein, der die Aufgabe zu Grunde liegt, bei einer
Steuereinrichtung für ein Sicherheitssystem eine Signalverarbeitung sicherzustellen,
die Fehlauslösungen vermeidet, aber in allen denkbaren Situationen gewährleistet,
dass bei Bedarf und zum Schutz eines vom Kraftfahrzeug erfassten Fußgängers ein
Auslösen der den Fußgänger vor schwereren Verletzungen schützenden
Sicherheitseinrichtung(en) erfolgt.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass in die Bewertung
einer Ja-/Nein-Entscheidung als Kriterien zum Auslösen eines Aktuators einer
Sicherheitseinrichtung in zeitlicher Aufeinanderfolge die Steigung der Kraftkurve,
das erreichte Kraftniveau und die Verweildauer über dem Kraftniveau einbezogen
werden.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden daher bei der Beurteilung der Ja-/Nein-
Entscheidung Kriterien berücksichtigt, die in der Lage sind, mit hoher
Wahrscheinlichkeit Fehlauslösungen zu vermeiden und einen optimalen Schutz
eines Fußgängers im Fall einer Fahrzeugkollision durch ein Aktivieren der
Sicherheitseinrichtung(en) gewährleisten.
Um ein Optimum an Sicherheit zu erzielen, ist es von besonderen Vorteil, wenn in
die Bewertung der Ja-/Nein-Entscheidung die genannten Kriterien jeweils in
Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit einbezogen werden.
Um unterschiedlichen Gegebenheiten möglichst weitgehend gerecht zu werden, ist
es ferner von Vorteil, wenn jedes der Kriterien in Beziehung zu Referenzwerten der
Ermittlung der Ja-/Nein-Entscheidung zu Grunde gelegt wird. Diesbezüglich ist es
auch besonders vorteilhaft, wenn die Referenzwerte entweder vorab für bestimmte
Geschwindigkeiten oder Geschwindigkeitsintervalle festgelegte Werte sind oder aus
der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit in der Steuereinrichtung berechnet werden.
Das erste Kriterium, die Steigung der Kraftkurve, wird als mittlere Steigung der
Kraftkurve in einem Zeitintervall berechnet und zu einem bestimmten Referenzwert
der Steigung, welcher von der aktuellen Geschwindigkeit abhängt in Beziehung
gesetzt.
Dabei wird die Steigung der Kraftkurve gemäß
F(t) - F(t - T1), mit
F(t): Aktuell gemessener Kraftwert und
F(t - T1): Gemessener Kraftwert vor T1 Millisekunden
ermittelt.
F(t - T1): Gemessener Kraftwert vor T1 Millisekunden
ermittelt.
Das erste Kriterium gilt dann im Sinne einer Ja-Entscheidung als erfüllt, wenn die
Steigung der Kraftkurve den zugeordneten Referenzwert übersteigt und somit
F(t) - F(t - T1) < STref(v(t))
ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungform des Verfahrens wird mit dem Überschreiten
des Referenzwertes für die Steigung die aktuelle Geschwindigkeit gespeichert und
den weiteren Berechnungen zugrunde gelegt.
Um ein Auslösen des betreffenden Aktuators nur bei Bedarf zu bewirken, wird das
zweite Kriterium, das Kraftniveau, als Mittelwert aus den Kraftwerten zu zwei
verschieden Zeitpunkten errechnet, wobei der eine Kraftwert der aktuell gemessene
Kraftwert und der zweite ein vor diesem ermittelter Kraftwert ist, und wobei das
Zeitintervall zwischen den beiden Zeitpunkten in der Größenordnung von einigen
Millisekunden beträgt.
Auch dieses Zeitintervall ist vorteilhafterweise ein von der aktuellen Geschwindigkeit
bzw. der gespeicherten Geschwindigkeit abhängiger Referenzwert.
Für die Bewertung des zweiten Kriteriums werden geschwindigkeitsabhängige Kraft-
Referenzwerte als Schwellwerte herangezogen, wobei für den Fall, dass der
Mittelwert
[F(t); F(t - T2(v(t)))] < KNref
das zweite Kriterium als erfüllt gilt.
In weitere Folge wird mit dem Erreichen bzw. Überschreiten des Referenzwertes für
die Steigung der Kraftkurve ein Zeitintervall für die Dauer bis zum Erreichen des
erforderlichen Kraftniveaus festgelegt. Auch dieser Verfahrensschritt dient dazu, nur
bei Bedarf ein Auslösen des bzw. der Aktuator(en) und ein Aktivieren der
Sicherheitseinrichtung(en) zu veranlassen.
Dabei ist auch dieses Zeitintervall ein von der aktuellen bzw. der gespeicherten
Geschwindigkeit abhängiger Referenzwert.
Das dritte Kriterium "Verweildauer über den Kraftniveau" gilt für eine Ja-
Entscheidung dann als erfüllt, wenn die Verweildauer gemäß dem zweiten Kriterium
die Beziehung
t + T2(v(t)) < dT < t + T2(v(t)) + T3(v(t))
erfüllt.
Die Berechnung wird abgebrochen und der Algorithmus zurückgesetzt, wenn der
Mittelwert
[F(t); F(t - T2(v(t)))] < KN1, mit
KN1: Fixer Schwellwert für alle Geschwindigkeiten.
Grundsätzlich ist es von Vorteil, wenn ein Auslösen des oder der Aktuator/(en) und
ein Aktivieren der Sicherheitseinrichtung(en) nur innerhalb eines bestimmten festen
Geschwindigkeitsintervalls zugelassen wird.
Für den Fall, dass von verschiedenen Sensoren, insbesondere von an
verschiedenen Stellen des Fahrzeugs positionierten Sensoren, Signale
berücksichtigt werden, werden diese Signale jeweils unter Einbezug gesonderter
Referenzwerte verarbeitet. Auch durch diese Maßnahme kann den
unterschiedlichen Gegebenheiten im Falle der Kollision ein Fahrzeuges mit einem
Fußgänger besonders gut Rechnung getragen werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Steuereinrichtung für ein Sicherheitssystem für
Kraftfahrzeuge, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet sowie ein
Sicherheitssystem für Kraftfahrzeuge zum Schutz von Fußgängern, die zumindest
eine Steuereinrichtung umfasst, die nach dem obigen Verfahren arbeitet.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnung
näher beschrieben. Dabei zeigen
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des Frontbereiches eines Kraftfahrzeuges
und
Fig. 2 ein Diagramm, welches anhand von Beispielen die grundsätzliche
Informationsverarbeitung in einer Ausführung einer erfindungsgemäßen
Steuereinrichtung veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Fußgängerschutzsystems, welches zwei
Sicherheitseinrichtungen aufweist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist am
vorderen Stoßfänger 1 eines Kraftfahrzeuges ein erster Sensor 2 und im Bereich
der Vorderkante der Fronthaube 3 ein zweiter Sensor 4 angeordnet. Die Sensoren
2, 4 sind geeignete Kräfte erfassende Sensoren, die beispielsweise auch in Form
einer Leiste, die sich über einen gewissen Bereich des Stoßfängers 1 bzw. der
Fronthaube 3 erstreckt, ausgeführt sein können.
Die von den Sensoren 2, 4 kommenden Signale werden über entsprechende
Signalleitungen 5, 6 an eine elektronische Steuereinrichtung 7 übertragen. Bei der
dargestellten Ausführungsform werden von der Steuereinrichtung 7 bei Bedarf
Aktuatoren zweier unterschiedlicher Sicherheitseinrichtungen 8, 9 angesteuert und
ausgelöst, sodass die Sicherheitseinrichtungen 8, 9 in ihre Schutzstellung gelangen
können. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist die eine
Sicherheitseinrichtung 8 eine insbesondere zu beiden Seiten der Fronthaube 3
wirkende Einrichtung zum Anstellen bzw. Hochheben der Fronthaube 3. Die Figur
zeigt dabei die aktivierte Stellung der Sicherheitseinrichtung 8. Die Bestandteile der
Einrichtung 8 sind nicht Gegenstand dieser Erfindung, sodass auf ihre weitere
Ausgestaltung nicht näher eingegangen wird. Die Sicherheitseinrichtung 8 kann
aber beispielsweise gemäß der in der noch nicht veröffentlichten deutschen
Patentanmeldung Nr. 100 13 563.3 der Anmelderin dargestellten und
beschriebenen Einrichtung ausgeführt sein.
Als zweite Sicherheitseinrichtung 9 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine
Airbageinrichtung vorgesehen, die zumindest ein Airbag-Modul umfasst, das einen
Gasgenerator 10 und einen Airbag 11 aufweist, die beide unterhalb des
windschutzscheibenseitigen Bereichs der Fronthaube 3, im Wasserkasten 12,
untergebracht sind. Dargestellt ist auch hier wieder die ausgelöste Lage der
Sicherheitseinrichtung 9, bei der sich der Airbag 11 über die Frontscheibe 13 des
Kraftfahrzeuges legt. Was den Airbag 11 betrifft, kann dieser unterschiedlich
ausgeführt sein und beispielsweise die gesamte Frontscheibe 13 überdecken oder
großflächig den äußeren Rahmen derselben umlaufen.
Die Sicherheitseinrichtung 8 kann nun eine reversible Sicherheitseinrichtung und die
Sicherheitseinrichtung 9 eine nicht reversible Sicherheitseinrichtung sein. Unter
reversibler Sicherheitseinrichtung ist grundsätzlich eine solche zu verstehen, die
nach dem Aktivieren wieder in ihre Ausgangslage zurückgebracht werden kann,
ohne dass Instandsetzungsarbeiten - sei es am Kraftfahrzeug oder an der
Sicherheitseinrichtung - erforderlich sind. Eine einen Airbag umfassende
Sicherheitseinrichtung, wie es die Sicherheitseinrichtung 9 ist, kann bislang nur als
nicht reversible Sicherheitseinrichtung ausgeführt werden. Vorzugsweise werden bei
einem derartigen Sicherheitssystem bei Bedarf zumindest die reversible
Sicherheitseinrichtung 8 und gegebenenfalls auch die nicht reversible
Sicherheitseinrichtung 9 ausgelöst. Bezüglich der Kombination von reversiblen mit
nicht reversiblen Sicherheitseinrichtungen wird übrigens auf die noch nicht
veröffentlichte deutsche Patentanmeldung Nr. 100 13 563.3 der Anmelderin
verwiesen.
Die Erfindung befasst sich damit, eine zum Schutz eines von einem Fahrzeug
frontal erfassten Fußgängers eine möglichst optimale Auslösung von
Sicherheitseinrichtungen durch eine bestimmte Art der Auswertung der von den
Sensoren 2, 4 erfassten und an die Steuereinrichtung 7 übermittelten Signale
sicherzustellen und Fehlauslösungen bzw. unnötige Auslösungen der
Sicherheitseinrichtungen 8, 9 zu verhindern.
Die Steuereinrichtung 7 verarbeitet die ihr zur Verfügung stehenden Informationen
auf besondere Weise. Zur Entscheidung, ob eine Ansteuerung und Auslösung der
Aktuatoren und damit ein Aktivieren einer der Sicherheitseinrichtungen 8, 9 erfolgen
soll, werden drei unterschiedliche Kriterien, auf die weiter unten eingegangen wird,
herangezogen.
Die Steuereinrichtung 7 ermittelt die Ja-/Nein-Entscheidung aus den von den
Sensoren 2, 4 eingehenden Signalen, demnach aus Kraftwerten oder diesen
zuweisbaren und/oder proportionalen Größen und insbesondere auch aus der
aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit v(t), die auf eine der üblichen Weisen ermittelt
und eingelesen werden kann. Dabei werden in die Berechnungen bestimmte
Referenzwerte einbezogen, auf die ebenfalls weiter unten eingegangen wird. Aus
den zur Verfügung stehenden Werten bzw. Informationen wird im Millisekundentakt,
insbesondere einmal pro Millisekunde oder in kürzeren Abständen, entschieden, ob
einer der Aktuatoren, beide Aktuatoren oder beide Aktuatoren mit einem zeitlichen
Versatz aktiviert werden soll bzw. sollen.
Nachfolgend wird auf das Diagramm in Fig. 2 Bezug genommen. Auf der x-Achse ist
die Zeit in Millisekunden und auf der y-Achse ist ein Kraftsignal des betrachteten
Sensors, wobei der tatsächliche Maßstab hier nicht von Bedeutung ist, aufgetragen.
Die Kurve K1 entspricht einem Beispiel eines Auslösefalls, die Kurve K2 ist ein
Beispiel eines Falles, wo der Sensor zwar Kräfte erfasst hat, die jedoch zu keiner
Auslösung führen und auch nicht führen sollen.
In der nun folgenden Beschreibung werden für Zeitpunkte der Buchstabe t in
Kleinschreibung und für Zeiträume (Zeitintervalle) der Buchstabe T in
Großschreibung verwendet.
Die bereits erwähnten drei Kriterien werden in zeitlicher Aufeinanderfolge
berücksichtigt bzw. der Ja-/Nein-Entscheidung zu Grunde gelegt.
Das erste Kriterium, welches zur Ja-/Nein-Entscheidung herangezogen wird, basiert
auf dem tatsächlichen Anstieg der Kraftkurve, der Steigung STakt der Kraftkurve.
Ermittelt wird der mittlere Wert der Steigung STakt in einem bestimmten Zeitintervall.
Im Diagramm in Fig. 2 entspricht die mittlere Steigung der Kurve K1 der Steigung
der Geraden gk. Es ist zu erkennen, dass die Kurve K1 innerhalb eines sehr kurzen
Zeitintervalls von einigen Millisekunden stark ansteigt. Die Steuereinrichtung 7
vergleicht die tatsächliche Steigung STakt der Kraftkurve mit einer Vielzahl von
Steigungs-Referenzwerten STref(v(t)), die für verschiedene Geschwindigkeiten bzw.
Geschwindigkeitsintervalle vorab abgespeichert und festgelegt worden sein können
oder in der Steuereinrichtung jeweils in Abhängigkeit von v(t) berechnet werden
können. Demnach wird einer bestimmten aktuellen Geschwindigkeit v(t) ein
bestimmter Referenzwert STref(v(t)) für die Steigung zugeordnet.
Die aktuelle Steigung STakt wird in dem bereits erwähnten Zeitintervall T1 nach der
folgenden Formel berechnet:
STakt = F(t) - F(t - T1), mit (1)
F(t): Aktuell gemessener Kraftwert
F(t - T1): Kraftwert vor T1 Millisekunden, wobei T1 beispielsweise ≦ 15.
F(t - T1): Kraftwert vor T1 Millisekunden, wobei T1 beispielsweise ≦ 15.
Der Schwellwert für das erste Kriterium "Steigung der Kraftkurve" ergibt sich aus
folgender Beziehung:
F(t) - F(t - T1) < STref(v(t)) (2)
Wird diese Bedingung erfüllt, demnach der Schwellwert STref(v(t)) überschritten,
wird der aktuelle Geschwindigkeitswert v(t) gespeichert und den weiteren
Berechnungen zu Grunde gelegt, bzw. bis zum Erreichen des weiter unten
beschriebenen Rücksetzkriteriums in den weiteren Berechnungen verwendet.
Alternativ dazu kann auch der jeweils aktuelle Geschwindigkeitswert in den
folgenden Berechnungen herangezogen werden.
Als zweites Kriterium für die Beurteilung der Ja-/Nein-Entscheidung wird das
erreichte Kraftniveau herangezogen. Um die Auswertung des Kraftniveaus von
störenden Peaks unabhängig zu machen, werden aus den letzten Werten für das
Kraftniveau, beispielsweise aus den letzten fünf Werten, Mittelwerte errechnet.
Jeder Mittelwert wird über die letzten T2(v(t)) Millisekunden berechnet. Die Werte für
T2(v(t)) sind wieder Referenzwerte, die feste, vorgegebene und von der
gespeicherten Geschwindigkeit v(t) abhängige Werte für bestimmte
Geschwindigkeiten bzw. Geschwindigkeitsintervalle sein können oder in der
Steuereinrichtung jeweils in Abhängigkeit von v(t) berechnet werden. Dabei ist T2
(v(t)) indirekt proportional zur Geschwindigkeit v(t). Jeder Mittelwert ermittelt sich
demnach als ein
Mittelwert [F(t); F(t - T2(v(t)))], mit
F(t): Aktuell gemessener Kraftwert
F(t - T2(v(t)): Kraftwert vor T2 Millisekunden.
F(t - T2(v(t)): Kraftwert vor T2 Millisekunden.
Wenn der Mittelwert nach Ablauf des Zeitfensters T2(v(t)) einen Schwellwert,
welcher ein Kraft-Referenzwert KNref(v(t)) ist, der ein Wert aus einer Vielzahl von
vorab festgelegten und gespeicherten und in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit
bzw. für bestimmte Geschwindigkeitsintervalle ermittelter Werte sein kann oder in
der Steuereinrichtung jeweils in Abhängigkeit von v(t) berechnet werden kann,
überschreitet, ist das zweite Kriterium für eine Ja-Entscheidung getroffen. Die zu
Grunde liegende Berechnung erfolgt gemäß folgender Beziehung:
Mittelwert [F(t); F(t - T2(v(t)))] < KNref(v(t)) (3)
Die Verweildauer über dem Kraftniveau wird als drittes Kriterium in die Bewertung
zur Ermittlung einer Ja-/Nein-Entscheidung einbezogen. Ist der betreffende
Schwellwert STref(v(t)) für die Steigung STakt der Kraftkurve erreicht bzw.
überschritten, wird ein Zeitfenster, ein Zeitintervall T3(v(t)), für die Zeitdauer bis zum
Erreichen des Kraftniveaus gemäß dem zweiten Kriterium herangezogen. Die
Zeitintervalle T3(v(t)) sind wieder Referenzwerte, die vorab für bestimmte
Geschwindigkeiten bzw. Geschwindigkeitsintervalle festgelegt und gespeichert sind
oder in der Steuereinrichtung jeweils in Abhängigkeit von v(t) berechnet werden. Die
Verweildauer dT, welche der dritten Teilentscheidung zu Grund gelegt wird, hat für
eine Ja-Entscheidung folgende Beziehung zu erfüllen:
t + T2(v(t)) < dT < t + T2(v(t)) + T3(v(t)), mit (4)
t + T2(v(t)) < dT < t + T2(v(t)) + T3(v(t)), mit (4)
t: Aktueller Zeitpunkt
Ist diese Bedingung nicht erfüllt, so erfolgt keine Ansteuerung und Auslösung des
Aktuators und somit keine Aktivierung der Sicherheitseinrichtung.
Unterschreitet der Mittelwert für das Kraftniveau einen weiteren, aber für alle
Geschwindigkeiten fixen Schwellwert KN1, sodass die Beziehung
Mittelwert [F(t); F(t - T2(v(t)))] < KN1 (5)
erfüllt wird, wird die Berechnung abgebrochen und der Algorithmus wird
zurückgesetzt.
Die Kurve K1 in Fig. 2 gibt beispielhaft einen Fall wieder, bei dem sämtliche drei
Kriterien erfüllt sind, sodass die Auslösung des Aktuators veranlasst wird. Dies wäre
beispielsweise bei einem Zusammenstoß mit einem Fußgänger der Fall. Die
Steigung der Kraftkurve (Gerade gk) hat einen gewissen Wert überschritten, das
Kraftniveau liegt deutlich oberhalb des für die Geschwindigkeit geltenden Niveaus,
(was durch die parallel zur x-Achse verlaufende Gerade g2 verdeutlicht ist) und die
Verweildauer dT über dem Kraftniveau erfüllt die Beziehung (4).
Die Kurve K2 gibt beispielhaft einen Fall wieder, bei dem keines der drei Kriterien
erfüllt ist. Ursachen können hier beispielsweise Kollisionen des Fahrzeugs mit
einem kleineren Tier, einem Einkaufswagen oder dergleichen, Berührungen mit
Ästen von Sträuchern und Ähnliches, oder Steinschlag oder Hagel sein.
Eine Auslösung des oder der Aktuatoren wird nur in einem bestimmten
Geschwindigkeitsintervall zugelassen:
vmin(t) < v(t) < vmax(t), mit
vmin(t): Geschwindigkeit, ab der eine Auslösung zulässig ist
vmax(t): Geschwindigkeit, ab der eine Auslösung unterdrückt wird
vmax(t): Geschwindigkeit, ab der eine Auslösung unterdrückt wird
Bei einer sehr kleinen Fahrgeschwindigkeit kann eine Aktivierung der
Sicherheitseinrichtungen unterbleiben, da diese in einem solchen Fall ihre
Schutzwirkung nicht ausüben können, etwa wenn der vom Fahrzeug erfasste
Fußgänger gar nicht auf die Fronthaube gehoben und/oder nicht in den Bereich der
Windschutzscheibe gelangt. Ab einer gewissen, vergleichsweise hohen
Fahrzeuggeschwindigkeit ist es ebenfalls nicht sinnvoll, die Sicherheitseinrichtungen
zu aktivieren, da davon ausgegangen werden kann, dass ein mit dem Fahrzeug
kollidierender Fußgänger in Folge der hohen Geschwindigkeit über das Fahrzeug
oder seitlich weggeschleudert wird.
Eine erfindungsgemäß arbeitende Steuereinrichtung kann so ausgeführt werden,
dass sie die Signale von zumindest einem Sensor, insbesondere von zwei oder
auch mehr Sensoren, unabhängig voneinander auswerten kann. Dabei werden
jeder Sensorauswertung vorzugsweise auch separate Referenzwerte zu Grunde
gelegt, um die jeweilige Position der Sensoren am Kraftfahrzeug zu berücksichtigen.
Die Erfindung ist auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen nicht
eingeschränkt. Mit erfindungsgemäß arbeitenden Steuereinrichtungen können an
unterschiedlichen Stellen des Kraftfahrzeuges angebrachte
Sicherheitseinrichtungen aktiviert werden. Gegebenenfalls werden mehrere
Steuereinrichtungen bei einem Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug vorgesehen.
Zusätzlich können weitere Daten in die Ja-/Nein-Entscheidung zur Auslösung der
Sicherheitseinrichtungen bzw. Aktuatoren einbezogen werden.
Claims (19)
1. Verfahren zur Verarbeitung von Informationen in einer Steuereinrichtung für ein
Sicherheitssystem für Kraftfahrzeuge zum Schutz von Fußgängern, wobei in der
Steuereinrichtung Signale von mindestens einem Kräfte erfassenden Sensor
und die Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt werden und in die Ja-/Nein-
Entscheidung über die Auslösung zumindest eines Aktuators zumindest einer
Sicherheitseinrichtung des Kraftfahrzeuges einbezogen werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass in die Bewertung einer Ja-/Nein-Entscheidung als Kriterien zum Auslösen
eines Aktuators einer Sicherheitseinrichtung in zeitlicher Aufeinanderfolge die
Steigung der Kraftkurve, das erreichte Kraftniveau und die Verweildauer über
dem Kraftniveau einbezogen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Bewertung
einer Ja-/Nein-Entscheidung die Kriterien jeweils in Abhängigkeit von der
Fahrzeuggeschwindigkeit einbezogen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der drei
Kriterien in Beziehung zu Referenzwerten der Ermittlung der Ja-/Nein-
Entscheidung zu Grunde gelegt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
die Referenzwerte entweder vorab für bestimmte Geschwindigkeiten oder
Geschwindigkeitsintervalle festgelegte Werte sind oder aus der aktuellen
Geschwindigkeit berechnet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die mittlere Steigung (STakt) der Kraftkurve in einem Zeitintervall (T1) berechnet
wird und zu einem bestimmten Referenzwert der Steigung (STref(v(t))), welcher
von der der aktuellen Geschwindigkeit (v(t)) abhängt, in Beziehung gesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steigung (STakt) der Kraftkurve gemäß
F(t) - F(t - T1), mit
F(t): Aktuell gemessener Kraftwert und
F(t - T1): Gemessener Kraftwert vor T1 Millisekunden
ermittelt wird.
F(t) - F(t - T1), mit
F(t): Aktuell gemessener Kraftwert und
F(t - T1): Gemessener Kraftwert vor T1 Millisekunden
ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Kriterium dann als erfüllt gilt, wenn die Steigung (STakt) der Kraftkurve
den zugeordneten Referenzwert (STref(v(t))) übersteigt und somit
F(t) - F(t - T1) < STref(v(t)).
F(t) - F(t - T1) < STref(v(t)).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit Überschreiten
des Referenzwertes (STref(v(t))) die aktuelle Geschwindigkeit (v(t)) gespeichert
wird und den weiteren Berechnungen zu Grunde gelegt wird.
9. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass das Kraftniveau als Mittelwert aus den Kraftwerten zu
zwei verschiedenen Zeitpunkten errechnet wird, wobei der eine der aktuell
gemessene Kraftwert (F(t)) und der zweite ein vor diesem ermittelter Kraftwert
(F(t - T2(v(t)))) ist und wobei das Zeitintervall (T2(v(t))) in der Größenordnung
von einigen Millisekunden beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
das Zeitintervall (T2(v(t))) ein von der aktuellen bzw. der gespeicherten
Geschwindigkeit (v(t)) abhängiger Referenzwert ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
für das zweite Kriterium geschwindigkeitsabhängige Kraft-Referenzwerte (KNref)
als Schwellwerte herangezogen werden, wobei für den Fall dass der
Mittelwert [F(t); F(t - T2(v(t)))] < KNref
das zweite Kriterium als erfüllt gilt.
Mittelwert [F(t); F(t - T2(v(t)))] < KNref
das zweite Kriterium als erfüllt gilt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
mit dem Erreichen bzw. Überschreiten des Referenzwertes (STref(v(t))) für die
Steigung der Kraftkurve ein Zeitintervall T3(v(t)) für die Dauer bis zum Erreichen
des erforderlichen Kraftniveaus festgelegt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitintervall
T3(v(t)) ein von der aktuellen bzw. der gespeicherten Geschwindigkeit v(t)
abhängiger Referenzwert ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
das dritte Kriterium für eine Ja-Entscheidung dann erfüllt ist, wenn die
Verweildauer über dem Kraftniveau gemäß dem zweiten Kriterium die
Beziehung
t + T2(v(t)) < dT < t + T2(v(t)) + T3(v(t)) (4)
erfüllt.
t + T2(v(t)) < dT < t + T2(v(t)) + T3(v(t)) (4)
erfüllt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass
die Berechnung abgebrochen und der Algorithmus zurückgesetzt wird, wenn
Mittelwert [F(t); F(t - T2(v(t)))] < KN1, mit (5)
KN1: Fixer Schwellwert für alle Geschwindigkeiten.
Mittelwert [F(t); F(t - T2(v(t)))] < KN1, mit (5)
KN1: Fixer Schwellwert für alle Geschwindigkeiten.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Auslösen des oder der Aktuator(en) und ein Aktivieren der
Sicherheitseinrichtung(en) nur innerhalb eines bestimmten
Geschwindigkeitsintervalls zugelassen wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass
für den Fall, dass von verschiedenen Sensoren (2, 4), insbesondere von an
verschiedenen Stellen des Fahrzeuges positionierten Sensoren (2, 4), Signale
berücksichtigt werden, diese Signale jeweils unter Einbezug gesonderter
Referenzwerte verarbeitet werden.
18. Steuereinrichtung für ein Sicherheitssystem für Kraftfahrzeuge, welche nach
dem Verfahren gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 17 arbeitet.
19. Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug zum Schutz von Fußgängern, welches
zumindest einen, insbesondere zwei, am Fahrzeugfrontbereich angeordnete und
Kräfte aufnehmende Sensor(en) aufweist, dessen bzw. deren Signale in einer
elektronischen Steuereinrichtung verarbeitbar sind, sodass bei Bedarf zumindest
ein Aktuator auslösbar und eine am Kraftfahrzeug angebrachte
Sicherheitseinrichtung aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die
Steuereinrichtung gemäß dem Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche
1 bis 17 arbeitet.
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