DE102006019712B4

DE102006019712B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Klassifikation von Insassen in einem Verkehrsmittel

Info

Publication number: DE102006019712B4
Application number: DE200610019712
Authority: DE
Inventors: Holger Dr. Faisst; Andreas Bastian Keller; Mario Munoz Lara; Gerald Schicker
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2026-04-28
Also published as: DE102006019712A1; WO2007124975A1

Abstract

Verfahren zur Klassifikation von Insassen in einem Verkehrsmittel, insbesondere einem Kraftfahrzeug, bei dem
– Sensordaten mit einem Sensormittel erfasst und einer Auswertung unterzogen werden, wobei im Rahmen der Auswertung eine Zuweisung der erfassten Sensordaten zu einer ersten oder zumindest einer zweiten Klasse (C1, C2) erfolgt, wobei der zumindest einen zweiten Klasse (C2) ein Rückhaltemittel zum Schutz der Insassen bei einem Unfall zugeordnet ist,
– eine Vielzahl an zeitlich aufeinander folgenden ersten Signalwerten eines ersten Signals (S1) zur weiteren Verarbeitung ausgegeben wird, wobei die Vielzahl an ersten Signalwerten der ersten oder der zumindest einen zweiten Klasse (C1, C2) entspricht,
dadurch gekennzeichnet, dass
– aus der Vielzahl an ersten Signalwerten ein zweites Signal (S2) mit einer Vielzahl an zeitlich aufeinander folgenden zweiten Signalwerten ermittelt wird, wobei das zweite Signal (S2) zur weiteren Verarbeitung einer Steuereinheit für die Rückhaltemittel zur Ermittlung einer Auslöseentscheidung zugeführt wird, und wobei die Vielzahl...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Klassifikation von Insassen in einem Verkehrsmittel, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
Insassenklassifikationssysteme, die unter dem Namen Occupant Classification Systems (OCS) bekannt sind, dienen dazu, eine Unterscheidung von Erwachsenen und Kindern bzw. Kindersitzen auf Sitzplätzen in Verkehrsmitteln gewährleisten zu können, wenn sich die Insassen des Verkehrsmittels in einer vorbestimmten Sitzposition befinden.
In Abhängigkeit des detektierten Insassen oder Objekts werden diese einer von mehreren Klassen zugeordnet. In Abhängigkeit der Klasse wird dann ein geeignetes Rückhaltemittel im Falle einer Kollision oder eines Unfalls gesteuert.
Wenn in der vorliegenden Beschreibung von einem Verkehrsmittel die Rede ist, so ist dies sehr allgemein zu verstehen. Ein Verkehrsmittel kann beispielsweise ein Kraftfahrzeug, ein Lastkraftwagen, ein schienengebundenes Fahrzeug oder dergleichen darstellen. Lediglich beispielhaft wird die Erfindung anhand von Kraftfahrzeugen erläutert.
Die für Insassenklassifikationssysteme relevanten Randbedingungen sind z.B. in der Vorschrift FMVSS208 enthalten. Dieser Vorschrift zufolge müssen neu zugelassene Kraftfahrzeuge über ein automatisch wirkendes Airbagsteuersystem verfügen, das ein Auslösen des Beifahrerairbags bei Belegung des Sitzes durch ein Kind verhindert. In der Praxis weichen stimmen die tatsächlichen Sitzpositionen der Insassen von den durch die Vorschrift FMVSS208 vorgeschlagenen Sitzpositionen ab. Es ist deshalb notwendig, dass ein die Sitzposition erfassendes Sen sormittel in der Lage ist, von der bzw. den vorschriftsmäßigen Sitzpositionen abweichende Sitzpositionen zu erkennen, wie z.B. einen seitlichen Versatz zur linken oder rechten Seite, eine leichte Drehung des Insassen auf dem Sitz oder einen schlafenden Insassen, welcher in der Regel stärker zur Vorderseite des Sitzes verschoben ist.
Die Berücksichtigung dieser Anforderung kann andererseits jedoch leicht zu einer Fehlklassifikation des Insassen führen.
Unter einer Fehlklassifikation ist z.B. die Klassifizierung eines Erwachsenen als Kind oder die Klassifizierung eines Kindes oder Kindersitzes als Erwachsener zu verstehen. Im ersten Fall würde damit im Falle einer Kollision das an sich erwünschte Auslösen eines Rückhaltemittels unterbunden, im zweiten Fall würde ein Rückhaltemittel entgegen der tatsächlichen Situation ausgelöst werden.
Als Sensormittel zur Erfassung des Insassen oder Objekts werden üblicherweise in einer Matrix angeordnete und verschaltete Drucksensoren verwendet, wobei dieses in Form einer Sensormatte ausgestaltet ist. Die Matte wird auf, im oder unterhalb eines Sitzpolsters eines Sitzes des Verkehrsmittels angeordnet und erfasst typische Druckmuster. So unterscheidet sich beispielsweise das von einem Erwachsenen hervorgerufene Druckmuster von dem eines Kindes. Eine mit der Sensormatte verschaltene Auswerteeinheit führt eine Mustererkennung zur Klassifizierung des Insassen und damit zur Steuerung des Rückhaltemittels, insbesondere Airbags, durch. Die auf Druckmustern basierende Klassifikation wird in der Regel einem Filterprozess unterzogen, um kurzfristige Änderungen der für die Auslösung des Rückhaltemittels relevanten Klassifikation zu verhindern. Die Filterung ist dabei derart, dass der Wechsel der Klassifikation für einen festen Zeitraum unterbunden bzw. verzögert wird.
Das Dokument DE 102 39 604 A1 beschreibt ein Verfahren zur Unterscheidung von Personen und sonstigen Objekten auf Fahrzeugsitzen durch Aufnahme und Auswertung der durch sie auf dem Sitz bewirkten Druckverteilung. Eine Sensormatte auf der Sitzfläche liefert ein Druckmuster, welches auf das Zutreffen von Kriterien für einen Kindersitz überprüft wird.
Das Dokument DE 102 33 098 A1 beschreibt ein Verfahren zur Klassifizierung von einen Sitz belegenden Objekten zur Ansteuerung eines Rückhaltesystems. Anhand des Druckprofils kann entschieden werden, ob sich z.B. eine Person oder ein Kindersitz im Sitz befindet.
Das Dokument DE 101 43 326 A1 beschreibt die Insassenklassifizierung in einem Kraftfahrzeug. Hierzu werden druckempfindliche Sensoren zu Sensorgruppen zusammengefasst.
Das Dokument EP 0 891 898 A1 beschreibt das Erfassen verschiedener Parameter einer auf einer Unterlage sitzenden Person anhand der von der Person belegten Auflagefläche, wie z.B. Ausdehnung und Position. Eine derartige Vorrichtung wird in der Steuerung eines Passagierrückhaltesystems in einem Fahrzeug angewendet.
Das Dokument DE 101 26 452 C1 offenbart eine Vorrichtung zur Klassifizierung von Personen oder Objekten in einem Kraftfahrzeug. Dazu umfasst die Vorrichtung Mittel zum Erfassen von charakteristischen Daten der zu klassifizierenden Person bzw. des zu klassifizierenden Objekts. Ein Algorithmus extrahiert Merkmale aus den aktuell erfassten charakteristischen Daten. Ein Filter ermittelt aus den aktuell extrahierten Merkmalen die Klasse der Person bzw. des Objekts, wobei die zeitliche Entwicklung der für die zu klassifizierende Person bzw. das zu klassifizierende Objekt extrahierten Merkmale berücksichtigt wird. Über einen ersten Zähler wird das Rücksetzen des Filters initiiert, wenn der Algorithmus während des durch den ersten Zähler vorgegebenen ersten Zeitintervalls ausschließlich Merkmale für das Nichtvorhandensein einer Per son bzw. eines Objekts geliefert hat. Um das Resetverhalten des Algorithmus bzw. des dem Algorithmus nachgeschalteten Filters von der Ausgabe der ermittelten Klasse zu entkoppeln, sieht die Vorrichtung weiter vor, dem Filter ein Halteglied für die vom Filter ermittelte Klasse nachzuschalten und einen zweiten Zähler vorzusehen, über den das Rücksetzen des Halteglieds initiiert wird, wenn der Algorithmus auch nach Ablauf des durch den zweiten Zähler vorgegebenen zweiten Zeitintervalls nur Merkmale für das Nichtvorhandensein einer Person bzw. eines Objekts liefert. Dabei kommt die Haltefunktion des Halteglieds nur dann zum Tragen, wenn der Algorithmus bzw. der Filter zurückgesetzt wird, weil das Nichtvorhandensein einer Person bzw. eines Objekts erkannt worden ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Klassifikation von Insassen in einem Verkehrsmittel, insbesondere einem Kraftfahrzeug, anzugeben, das bzw. die eine hohe Genauigkeit bei der Klassifikation erzielt und gleichzeitig geringere Anforderungen an das Sensormittel zur Erfassung der Position eines Insassen stellt.
Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Klassifikation von Insassen in einem Verkehrsmittel umfasst die folgenden Schritte:

– Es werden Sensordaten mit einem Sensormittel erfasst und einer Auswertung unterzogen, wobei im Rahmen der Auswertung eine Zuweisung der erfassten Sensordaten zu einer ersten oder zumindest einer zweiten Klasse erfolgt, wobei der zumindest einen zweiten Klasse ein Rückhaltemittel zum Schutz der Insassen bei einem Unfall zugeordnet ist.
– Es wird eine Vielzahl an zeitlich aufeinander folgenden ersten Signalwerten eines ersten Signals zur weiteren Verarbeitung ausgegeben, wobei die Vielzahl an ersten Signalwerten der ersten oder der zumindest einen zweiten Klasse entspricht.
– Aus der Vielzahl an ersten Signalwerten wird ein zweites Signal mit einer Vielzahl an zeitlich aufeinander folgenden zweiten Signalwerten ermittelt, wobei das zweite Signal zur weiteren Verarbeitung einer Steuereinheit für die Rückhaltemittel zur Ermittlung einer Auslöseentscheidung zugeführt wird, und wobei die Vielzahl an zweiten Signalwerten der ersten oder der zumindest einen zweiten Klasse entspricht.
– Zur Bildung der Vielzahl an zweiten Signalwerten des zweiten Signals wird eine in der Vergangenheit liegende vorbe stimmte Bedingung berücksichtigt, welche die zeitliche Abfolge der ersten Signalwerte des ersten Signals berücksichtigt.

Zur Ermittlung der korrekten, einem Insassen zugeordneten, Klassifikation nimmt das erfindungsgemäße Verfahren somit eine dynamische Filterung vor, wobei in der Vergangenheit detektierte Zustände oder Ereignisse, die in Form von Bedingungen hinterlegt werden, berücksichtigt werden. Dies ermöglicht insbesondere bei der Verwendung von Sensormatten als Sensormittel den Einsatz von im Vergleich zum Stand der Technik kleineren Sensormatten, wodurch im Ergebnis ein wesentlich kostengünstigeres Insassenklassifikationssystem realisiert ist. Die Möglichkeit der Verwendung einer in ihren Dimensionen kleineren Sensormatte resultiert daraus, dass die Abweichung von einer vorbestimmten Sitzposition (sog. "Out-of-Position") des Insassen nicht mehr oder zumindest nicht mehr allein durch das Sensormittel detektiert werden muss, sondern dass eine derartige Situation vielmehr durch die dynamische Filterung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren übernommen werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Aufwand zur Kalibrierung des Sensormittels reduziert werden kann. Im Rahmen der Applikation kann sich vielmehr auf die vorbestimmten Sitzpositionen gemäß der Vorschrift FMVSS208 konzentriert werden, wodurch eine im Ergebnis bessere Performance des Gesamtsystems möglich ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine erste vorbestimmte Bedingung durch das ununterbrochene Vorliegen der ersten Klasse für einen vorbestimmten Zeitraum gebildet.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine zweite vorbestimmte Bedingung durch das ununterbrochene Vorliegen der zweiten Klasse für einen vorbestimmten Zeitraum gebildet. Das Vorliegen einer bestimmten Bedingung, welche im Rahmen des dynamischen Filteralgorithmus berücksichtigt wird, bedingt damit, dass eine einmal detektierte oder bestimmte Klassifikation trotz abweichender tatsächlicher Klassifikation beibehalten wird. Die vorbestimmten Zeiträume der ersten und der zweiten vorbestimmten Bedingung müssen dabei nicht notwendigerweise gleich sein, wobei diese Variante ggf. vorteilhaft sein kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist für das Vorliegen der zweiten vorbestimmten Bedingung in dem vorbestimmten Zeitraum das Kriterium entscheidend, dass ein Schwerpunkt des Insassen in einem ersten vorbestimmten Bereich gelegen ist, der durch das Sensormittel detektierbar ist, erfüllt ist oder sogar erfüllt sein muss. Der erste vorbestimmte Bereich ist durch einen Abschnitt des Sensormittels gebildet, welcher Sensordaten erzeugt, wenn der Insasse eine vorbestimmte Sitzposition in dem Verkehrsmittel annimmt. Diese bevorzugte Ausgestaltung ermöglicht die präzise Bestimmung, ob ein Insasse als Erwachsener zu klassifizieren ist oder nicht.
Eine weiter erhöhte Zuverlässigkeit der Klassifikation eines Erwachsenen ergibt sich dann, wenn für das Vorliegen der zweiten vorbestimmten Bedingung das Kriterium erfüllt ist oder sogar erfüllt sein muss, dass ein bestimmter Wahrscheinlichkeitswert überschritten ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Wechsel eines, der zweiten Klasse entsprechenden, Signalwerts des zweiten Signals zu einem der ersten Klasse, entsprechenden Signalwert des zweiten Signals nur dann erfolgt, wenn die erste vorbestimmte Bedingung vorliegt.
Eine weiter konkretisierte Ausführungsform sieht vor, dass ein Wechsel eines, der zweiten Klasse entsprechenden, Signalwerts des zweiten Signals zu einem der ersten Klasse entsprechenden Signalwert des zweiten Signals dann erfolgt, wenn ein Schwerpunkt des Insassen nicht in einem vorbestimmten Bereich liegt. Wird z.B. der Schwerpunkt des Insassen in dem zweiten vorbestimmten Bereich detektiert, so kann auf eine Schlafposition des Insassen geschlossen werden. Im Ergebnis bedeutet dies, dass ein Wechsel eines, der zweiten Klasse entsprechenden, Signalwerts des zweiten Signals zu einem der ersten Klasse entsprechenden Signalwert des zweiten Signals lediglich dann erfolgt, wenn sich der Insasse nicht in einer Schlafposition befindet.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass ein Wechsel eines der zweiten Klasse entsprechenden Signalwerts des zweiten Signals zu einem der ersten Klasse entsprechenden Signalwert des zweiten Signals nicht erfolgt, wenn die zweite vorbestimmte Bedingung vorliegt.
Die Erfindung umfasst ferner eine Vorrichtung zur Klassifikation von Insassen in einem Verkehrsmittel, insbesondere in einem Kraftfahrzeug. Die Vorrichtung umfasst:

– Ein erstes Mittel zur Erfassung von Sensordaten.
– Ein zweites Mittel, das dazu ausgebildet ist, die Sensordaten einer Auswertung zu unterziehen und im Rahmen der Auswertung eine Zuweisung der erfassten Sensordaten zu einer ersten oder zumindest einer zweiten Klasse vorzunehmen, wobei der zumindest einen zweiten Klassen ein Rückhaltemittel zum Schutz der Insassen bei einem Unfall zugeordnet ist. Bei dem Rückhaltemittel handelt es sich bevorzugt um einen oder mehrere Airbags.
– Ein drittes Mittel, das dazu ausgebildet ist, eine Vielzahl an zeitlich aufeinander folgenden ersten Signalwerten eines ersten Signals zur weiteren Verarbeitung auszugeben, wobei die Vielzahl an zweiten Signalwerten der ersten oder der zumindest einen zweiten Klasse entspricht.
– Ein viertes Mittel, das dazu ausgebildet ist, aus der Vielzahl an ersten Signalwerten ein zweites Signal mit einer Vielzahl an zeitlich aufeinander folgenden zweiten Signalwerten zu ermitteln, wobei das zweite Signal zur weiteren Verarbeitung einer Steuereinheit für die Rückhaltemittel zur Ermittlung einer Auslöseentscheidung zuführbar ist, und wobei die Vielzahl an zweiten Signalwerten der ersten oder der zumindest einen zweiten Klasse entspricht, wobei zur Bildung der Vielzahl an zweiten Signalwerten des zweiten Signals eine in der Vergangenheit liegende vorbestimmte Bedingung berücksichtigt wird, welche die zeitliche Abfolge der ersten Signalwerte des ersten Signals berücksichtigt.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die gleichen Vorteile verbunden, wie sie vorstehend in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden.
In weiteren bevorzugten Ausgestaltungen ist die Vorrichtung zur Durchführung der Schritte gemäß den abhängigen Verfahrensansprüchen ausgebildet.
Die Erfindung umfasst ferner ein Computerprogrammprodukt, das direkt in den internen Speicher eines digitalen Computers geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn das Produkt auf einem Computer läuft.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren weiter erläutert. Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel, das die Ermittlung eines zweiten Sensorsignals aus Signalwerten eines ersten, aus einer Messung ermittelten, Sensorsignals erläutert, und
2 ein zweites Ausführungsbeispiel, das die Ermittlung eines zweiten Sensorsignals aus Signalwerten eines ersten, aus einer Messung ermittelten, Sensorsignals erläutert.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 und 2 mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die 1 und 2 zeigen in der unteren Hälfte den zeitlichen Verlauf eines ersten Signals S1 und eines zweiten Signals S2. Das erste Signal S1 bzw. das zweite Signal S2 setzen sich aus einer Vielzahl an zeitlich aufeinander folgenden ersten Signalwerten bzw. zweiten Signalwerten zusammen. Die ersten Signalwerte, die beispielsweise im sekündlichen Abstand gewonnen werden, ermitteln sich aus, von einem Sensormittel erfassten, Sensordaten. Das Sensormittel ist dazu ausgebildet, Signaldaten zu ermitteln, die einem, auf einem Sitz in einem Verkehrsmittel, insbesondere einem Kraftfahrzeug, befindlichen Insassen entsprechen.
Das Sensormittel kann hierzu z.B. eine Vielzahl an Drucksensoren aufweisen, die zu einer Matrix verschalten sind. Eine daraus gebildete Sensormatte ist auf der Sitzfläche, unterhalb des Sitzbezugs, des Sitzes des Verkehrsmittels angeordnet. Befindet sich ein Insasse (ein Erwachsener oder ein Kind) oder ein Kindersitz auf dem Sitz, so erzeugt die Sensormatte ein Druckmuster, welches einer weiteren Auswertung unterzogen wird. Im Rahmen der Auswertung wird eine Mustererkennung durchgeführt, welche in eine Klassifizierung mündet. Hierzu werden im Rahmen der Auswertung die erfassten Sensordaten, d.h. das Druckmuster, einer ersten oder zumindest einer zweiten Klasse C1, C2 zugewiesen. Steht fest, welcher der ersten oder der zumindest zweiten Klasse die Sensordaten, d.h. das Druckmuster zugewiesen wurden, wird ein Signalwert des ersten Signals ausgegeben. Im Ergebnis ergibt sich dadurch die in den 1 und 2 gezeigte durchbrochene und mit dem Bezugszeichen S1 gekennzeichnete Linie. Das erste Signal S1 entspricht damit einer gegenwärtig ermittelten Klassifizierung.
Aus der Vielzahl an ersten Signalwerten wird das zweite Signal S2 mit einer Vielzahl an zeitlich aufeinander folgenden zweiten Signalwerten ermittelt. Das zweite Signal S2 wird zur weiteren Verarbeitung einer Steuereinheit für ein oder mehrere Rückhaltemittel zur Ermittlung einer Auslöseentscheidung für die Rückhaltemittel zugeführt. Das zweite Signal S2 kann entsprechend dem ersten Signal S1 einen Wert annehmen, der der ersten Klasse C1 oder der zweiten Klasse C2 entspricht.
Der ersten Klasse C1 sind keine Rückhaltemittel zugeordnet, während der zweiten Klasse C2 zumindest eines der Rückhaltemittel zugeordnet ist. Entsprechen die durch das Sensormittel erfassten Sensordaten einem Kind oder einem Kindersitz, so werden die Sensordaten dem ersten Signal der ersten Klasse C1 zugewiesen. Entsprechen die von dem Sensormittel erfassten Sensordaten hingegen einem Erwachsenen, so erfolgt eine Zuweisung der Sensordaten zu der zweiten Klasse C2.
In den Ausführungsbeispielen ist lediglich eine zweite Klasse C2 dargestellt. In einer Variante könnte auch eine Vielzahl an zweiten Klassen C2 mit jeweils unterschiedlichen Rückhaltemitteln oder unterschiedlich auszulösenden Rückhaltemitteln vorgesehen sein. So könnte beispielsweise eine Unterscheidung zwischen leichten Erwachsenen und schweren Erwachsenen oder ähnliches vorgenommen werden.
Aus der vorangegangen Beschreibung wurde ersichtlich, dass das erste Signal eine zum jeweiligen Zeitpunkt tatsächliche Klassifizierung des Insassen repräsentiert. Das aus dem ersten Signal S1 ermittelte zweite Signal S2 stellt ein gefiltertes Signal dar, das zur Steuerung der Rückhaltemittel berücksichtigt wird. Die Filterung erfolgt unter Zuhilfenahme eines Zählsignals, welches in der oberen Hälfte der 1 und 2 dargestellt ist.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand von Beispielen in den 1 und 2 erläutert.
Zu einem Zeitpunkt t₀ setzt sich in dem Ausführungsbeispiel der 1 eine erwachsene Person auf einen Sitz des Verkehrsmittels. Aufgrund der von dem Sensormittel erfassten Sensordaten und der nachfolgenden Auswertung werden die Sensordaten der zweiten Klasse C2 zugewiesen. Zum Zeitpunkt t₀ wird der Zähler auf einen Initialwert, hier 0, gesetzt. Solange die durch das Sensormittel erfassten Sensordaten bis zum Zeitpunkt t₁ unverändert (d.h. ohne Unterbrechung) der zweiten Klasse C2 zugewiesen wurden, wird das Zählsignal Z kontinuierlich erhöht.
Zum Zeitpunkt t₁ erreicht das Zählsignal einen maximalen Zählerstand Z_max. Gleichzeitig waren sowohl das erste als auch das zweite Signal S1, S2 in der Zeitspanne zwischen t₀ und t₁ konstant der zweiten Klasse C2 zugewiesen. Zum Zeitpunkt t₁ ist damit eine Bedingung A erfüllt, nämlich dass das erste Signal S1 für eine vorgegebene Zeitspanne konstant der zweiten Klasse C2 zugewiesen werden konnte. Das Kriterium hierfür ist das stetige Anwachsen des Zählerstands von 0 an bis zum maximalen Zählerstand Z_max. Das Eintreten dieser mit dem Bezugszeichen A gekennzeichneten Bedingung wird gespeichert.
Im Folgenden wird durch das Sensormittel bis zum Zeitpunkt t₂ weiterhin ein Erwachsener detektiert und damit der Klasse C2 zugewiesen. Zum Zeitpunkt t₂ verändert der Insasse seine Sitzposition, indem er sich beispielsweise in eine bequemere Position zum Schlafen legt. Dies kann zur Folge haben, dass die durch das Sensormittel erfassten Sensordaten der Klasse C1 zugeordnet werden. Das erste Signal S1 wechselt deshalb zum Zeitpunkt t₂ seinen Signalwert von C2 nach C1. Dementsprechend wird das Zählsignal Z vom Zeitpunkt t₂ ab stetig verringert.
Zum Zeitpunkt t₃ wird durch eine Bestimmung des Schwerpunktes durch das Sensormittel detektiert, dass der Insasse eine Schlafposition annimmt. Zum Zeitpunkt t₃ wird deshalb aufgrund der gespeicherten Bedingung A das Verringern des Zäh lerstandes beendet. Der Zählerstand verbleibt auf dem bislang erreichten Zählwert Z₁. Damit ist sichergestellt, dass das für die Auslösung eines Rückhaltemittels relevante zweite Signal S2 weiterhin einen Wert annimmt, der der zweiten Klasse C2 zugeordnet ist, da das zweite Signal S2 seinen Wert erst bei Erreichen des Zählerstands Null verändern kann. Dies bedeutet, dass im Falle eines Unfalls die Auslösung der Rückhaltemittel sichergestellt ist, obwohl das anhand der gegenwärtig ermittelten Sensordaten zugeordnete Sensorsignal S1 der ersten Klasse C1 zugeordnet ist. Der Zählerstand Z₁ kann dabei prinzipiell beliebig lange auf diesem Wert verharren, solange der Insasse seine (Schlaf-)Position nicht verändert.
Im Weiteren wird davon ausgegangen, dass zum Zeitpunkt t₄ ein Personenwechsel auf dem überwachten Sitz stattfindet (z.B. während der Fahrt in einem Bus oder Van). Es befindet sich auf dem überwachten Sitz nun ein Kind. Aus diesem Grund werden die von dem Sensormittel erfassten Sensordaten der ersten Klasse C1 zugewiesen. Dass der Insasse ein Kind ist, kann beispielsweise anhand der Überwachung des Schwerpunktes (sog. Center of Gravity, CoG) festgestellt werden. Aufgrund dessen wird der Zählerstand von dem bislang anliegenden Wert Z₁ wieder verringert.
Zum Zeitpunkt t₅ erreicht der Zählerstand Z seinen Initialwert, im Ausführungsbeispiel 0. Damit wechselt das zweite Sensorsignal S2 zum Zeitpunkt t₅ von einem der zweiten Klasse C2 zugeordneten Signalwert zu einem der ersten Klasse C1 zugeordneten Signalwert. Das der Steuereinheit zur Ermittlung einer Auslöseentscheidung für die Rückhaltemittel zugeführte zweite Signal S2 würde zur Folge haben, dass im Falle einer Kollision nun eine Auslösung der Rückhaltemittel unterbunden ist.
Im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 2 wird zum Zeitpunkt t₀ durch das Sensormittel ein Kind auf dem überwachten Sitz detektiert, wodurch die durch das Sensormittel erfassten Sensordaten der ersten Klasse C1 zugewiesen werden. Gleichzeitig beginnt zum Zeitpunkt t₀ der Zähler Z von einem Ausgangswert, im Ausführungsbeispiel 0, inkrementell nach oben zu zählen.
Zum Zeitpunkt t₁ hat der Zähler seinen Maximalwert Z_max erreicht, auf dem er im weiteren zeitlichen Verlauf verharrt. Zum Zeitpunkt t₁ ist mit Erreichen des maximalen Zählerstands Z_max eine Bedingung B erfüllt. Zum Zeitpunkt t₂ stützt sich das auf dem Sitz befindliche Kind beispielsweise mit den Händen auf dem Sitz ab, so dass die durch das Sensormittel erfassten Sensordaten (fälschlicherweise) einem Erwachsenen zugeschrieben werden und somit eine Zuordnung der Sensordaten zur zweiten Klasse C2 erfolgt. Der Zähler beginnt daraufhin vom Zeitpunkt t₂ ab inkrementell nach unten zu zählen.
Aufgrund des zum Zeitpunkt t₂ von der ersten Klasse C1 zur zweiten Klasse C2 wechselnden ersten Signals S1 nimmt der Zählerstand Z stetig bis zum Zeitpunkt t₃ auf den Initialisierungswert 0 ab. Mit Erreichen des Initialisierungswerts wechselt das zweite Signal S2 zum Zeitpunkt t₃ von einem der Klasse C1 entsprechenden Signalwert zu einem der Klasse C2 entsprechenden Signalwert. Infolgedessen beginnt der Zähler inkrementell nach oben zu zählen.
Zum Zeitpunkt t₄ hat der Zähler seinen Maximalwert Z_max erneut erreicht. Aufgrund des zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄ stabil anliegenden ersten Signals S1, welches einen der zweiten Klasse C2 zuordenbaren Signalwert aufweist, ist eine Bedingung A erfüllt.
Aufgrund des Erreichens seines maximalen Zählerstandes Z_max verläuft der Zählerstand bis zum Zeitpunkt t₅ konstant weiter. Zum Zeitpunkt t₅ setzt sich das weiterhin auf dem Sitz befindliche Kind wieder in seine Normalposition, wodurch einerseits das erste Signal S1 aufgrund eines durch das Sensormittel verändert detektierten Signalmusters eine Zuordnung zur ersten Klasse C1 vornimmt. Im Weiteren beginnt auch der Zähler Z vom Zeitpunkt t₅ ab inkrementell nach unten zu zählen.
Zum Zeitpunkt t₆ erreicht der Zähler seinen Initialisierungswert 0, worauf auch das zweite Signal S2 einen der ersten Klasse repräsentierenden Signalwert annimmt. Obwohl vor dem Zeitpunkt t₅ die zweite Bedingung A registriert wurde, gemäß der die zweite Klasse C2 für einen vorgegebenen Mindestzeitraum stabil im Signal S1 anlag, findet kein "Einfrieren" des Zählerstandes Z zwischen t₅ und t₆ statt. Dies liegt darin begründet, dass vor dem Eintreten der Bedingung A die Bedingung B registriert wurde, gemäß der das stabile Anliegen eines der ersten Klasse C1 entsprechenden Signalwerts des ersten Signals S1 festgestellt wurde. Anschaulich bedeutet dies, dass die zuerst festgestellte Bedingung B mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Situation festgestellt wurde, in der das Auslösen eines Rückhaltemittels unerwünscht ist. Auch wenn im Folgenden die Bedingung A, gemäß der eine Auslösesituation vorliegt, festgestellt wurde, so wird daraus geschlossen, dass dies auf eine ungewöhnliche Sitzhaltung des Insassen zurückzuführen ist. Dies kann z.B. über die Bestimmung des Schwerpunktes des Insassen validiert werden. Eine Auslösung des Rückhaltemittels im Falle einer Kollision wäre damit dennoch ungewünscht.
Die Erfindung ist somit darin zu sehen, dass zur Ermittlung des zweiten Signals S2, welches einer Steuereinheit für die Entscheidung zur Auslösung von Rückhaltemitteln zugeführt wird, die in der Vergangenheit liegenden Ereignisse des Signals S1 berücksichtigt werden. Dabei wird vom Eintreten vorbestimmter Bedingungen abhängig gemacht, ob ein Wechsel des zweiten Signals von einem die zweite Klasse C2 repräsentierenden Signalwert zu einem die erste Klasse C1 repräsentierenden Signalwert, und umgekehrt, ermöglicht wird oder nicht. Mit der Erfindung ist es insbesondere möglich, auch beliebig lange in der Vergangenheit liegende Ereignisse berücksichti gen zu können. Damit ist ein hochdynamisches Filter für Insassenklassifikationssysteme geschaffen.

Claims

Verfahren zur Klassifikation von Insassen in einem Verkehrsmittel, insbesondere einem Kraftfahrzeug, bei dem – Sensordaten mit einem Sensormittel erfasst und einer Auswertung unterzogen werden, wobei im Rahmen der Auswertung eine Zuweisung der erfassten Sensordaten zu einer ersten oder zumindest einer zweiten Klasse (C1, C2) erfolgt, wobei der zumindest einen zweiten Klasse (C2) ein Rückhaltemittel zum Schutz der Insassen bei einem Unfall zugeordnet ist, – eine Vielzahl an zeitlich aufeinander folgenden ersten Signalwerten eines ersten Signals (S1) zur weiteren Verarbeitung ausgegeben wird, wobei die Vielzahl an ersten Signalwerten der ersten oder der zumindest einen zweiten Klasse (C1, C2) entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass – aus der Vielzahl an ersten Signalwerten ein zweites Signal (S2) mit einer Vielzahl an zeitlich aufeinander folgenden zweiten Signalwerten ermittelt wird, wobei das zweite Signal (S2) zur weiteren Verarbeitung einer Steuereinheit für die Rückhaltemittel zur Ermittlung einer Auslöseentscheidung zugeführt wird, und wobei die Vielzahl an zweiten Signalwerten der ersten oder der zumindest einen zweiten Klasse (C1, C2) entspricht, – wobei zur Bildung der Vielzahl an zweiten Signalwerten des zweiten Signals (S2) eine beliebig in der Vergangenheit liegende vorbestimmte Bedingung (A, B) berücksichtigt wird, welche die zeitliche Abfolge der ersten Signalwerte des ersten Signals (S1) berücksichtigt, und – wobei vom Eintreten der vorbestimmten Bedingung abhängig gemacht wird, ob ein Wechsel des zweiten Signals (S2) von einem die zweite Klasse (C2) repräsentierenden Signalwert zu einem die erste Klasse (C1) repräsentierenden Signalwert, und umgekehrt, ermöglicht wird oder nicht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste vorbestimmte Bedingung (B) durch das ununterbrochene Vorliegen der ersten Klasse für einen vorbestimmten Zeitraum gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite vorbestimmte Bedingung (A) durch das ununterbrochene Vorliegen der zweiten Klasse für einen vorbestimmten Zeitraum gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für das Vorliegen der zweiten vorbestimmten Bedingung (A) in dem vorbestimmten Zeitraum das Kriterium, dass ein Schwerpunkt des Insassen in einem ersten vorbestimmten Bereich gelegen ist, der durch das Sensormittel detektierbar ist, erfüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass für das Vorliegen der zweiten vorbestimmten Bedingung (A) das Kriterium erfüllt ist, dass ein bestimmter Wahrscheinlichkeitswert überschritten ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechsel eines der zweiten Klasse (C2) entsprechenden Signalwerts des zweiten Signals (S2) zu einem der ersten Klasse (C1) entsprechenden Signalwert des zweiten Signals (S2) nur dann erfolgt, wenn die erste vorbestimmte Bedingung (B) vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechsel eines der zweiten Klasse (C2) entsprechenden Signalwerts des zweiten Signals (S2) zu einem der ersten Klasse (C1) entsprechenden Signalwert des zweiten Signals dann erfolgt, wenn ein Schwerpunkt des Insassen nicht in einem vorbestimmten Bereich liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechsel eines der zweiten Klasse (C2) entsprechenden Signalwerts des zweiten Signals (S2) zu einem der ersten Klasse (C1) entsprechenden Signalwert des zweiten Signals (S2) nicht erfolgt, wenn die zweite vorbestimmte Bedingung (A) vorliegt.
Vorrichtung zur Klassifikation von Insassen in einem Verkehrsmittel, insbesondere einem Kraftfahrzeug, mit – einem ersten Mittel zur Erfassung von Sensordaten, – einem zweiten Mittel, das dazu ausgebildet ist, die Sensordaten einer Auswertung zu unterziehen und im Rahmen der Auswertung eine Zuweisung der erfassten Sensordaten zu einer ersten oder zumindest einer zweiten Klasse (C1, C2) vorzunehmen, wobei der zumindest einen zweiten Klasse (C2) ein Rückhaltemittel zum Schutz der Insassen bei einem Unfall zugeordnet ist, – einem dritten Mittel, das dazu ausgebildet ist, eine Vielzahl an zeitlich aufeinander folgenden ersten Signalwerten eines ersten Signals (S1) zur weiteren Verarbeitung auszugeben, wobei die Vielzahl an ersten Signalwerten der ersten oder der zumindest einen zweiten Klasse (C1, C2) entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass – ein viertes Mittel vorgesehen ist, das dazu ausgebildet ist, aus der Vielzahl an ersten Signalwerten ein zweites Signal (S2) mit einer Vielzahl an zeitlich aufeinander folgenden zweiten Signalwerten ermitteln, wobei das zweite Signal (S2) zur weiteren Verarbeitung einer Steuereinheit für die Rückhaltemittel zur Ermittlung einer Auslöseentscheidung zuführbar ist, und wobei die Vielzahl an zweiten Signalwerten der ersten oder der zumindest einen zweiten Klasse (C1, C2) entspricht, wobei zur Bildung der Vielzahl an zweiten Signalwerten des zweiten Signals (S2) eine beliebig in der Vergangenheit liegende vorbestimmte Bedingung berücksichtigt wird, welche die zeitliche Abfolge der ersten Signalwerte des ersten Signals (S1) berücksichtigt, und wobei vom Eintreten der vorbestimmten Bedingung abhängig gemacht wird, ob ein Wechsel des zweiten Signals (S2) von einem die zweite Klasse (C2) repräsentierenden Signalwert zu einem die erste Klasse (C1) repräsentierenden Signalwert, und umgekehrt, ermöglicht wird oder nicht.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Durchführung eines der Schritte gemäß den Ansprüchen 2 bis 9 ausgebildet ist.
Computerprogrammprodukt, das direkt in den internen Speicher eines digitalen Computers geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen die Schritte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgeführt werden, wenn das Produkt auf einem Computer läuft.