DE102006038842B4 - Method and device for controlling personal protective equipment - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln (PS) mit folgenden Verfahrensschritten:Bereitstellen von wenigstens einem Sensorsignal (S1, S2), das mittels einer Unfallsensorik (BS1, BS2, P, U) erzeugt wird;Ableiten von wenigstens zwei Merkmalen (M1, M2) aus dem wenigstens einen Sensorsignal (S1, S2);Bewerten der wenigstens zwei Merkmale (M1, M2) derart, dass für das jeweilige Merkmal (M1, M2) jeweils wenigstens eine Bewertungsgröße (B1, B2) erzeugt wird, wobei die Bewertung mittels einer Stufenfunktion erfolgt;undAnsteuern der Personenschutzmittel (PS) in Abhängigkeit von einer Verknüpfung der Bewertungsgrößen (B1, B2).Method for controlling personal protective equipment (PS) with the following method steps: providing at least one sensor signal (S1, S2) which is generated by means of an accident sensor system (BS1, BS2, P, U), deriving at least two features (M1, M2) the at least one sensor signal (S1, S2); evaluating the at least two features (M1, M2) such that in each case at least one evaluation variable (B1, B2) is generated for the respective feature (M1, M2), the evaluation being performed by means of a step function and controlling the personal protection means (PS) as a function of a combination of the evaluation variables (B1, B2).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method and a device for controlling personal protection means according to the preamble of the independent claims.
Aus
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Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass durch die Ansteuerungsentscheidung auf Basis von Bewertungsgrößen eine deutlich bessere Trennung von Auslösefällen und Nicht-Auslösefällen erreicht werden kann, da nicht mehr zwingend vorausgesetzt wird, dass ein Auslösefall in allen Merkmalen zu einer Überschreitung einer festen Schwelle führt. Damit kann beispielsweise ausgelöst werden, wenn die überwiegende Anzahl der Merkmale sicher und der Rest der Merkmale wahrscheinlich auf eine Kollision mit einem Fußgänger schließen lassen. Vorteilhaft ist dieses Verfahren insbesondere bei der Verwendung einer größeren Anzahl von Merkmalen. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung sind daher besonders für Fußgängerschutzsysteme geeignet, sie sind jedoch auch für die Ansteuerung von anderen Personenschutzmitteln, die beispielsweise in der Fahrgaszelle angeordnet sind, geeignet. Es wird also nicht mehr jedes Merkmal mittels einer Schwellwertuntersuchung abgeprüft, sondern eine Verknüpfung von Bewertungsgrößen, wobei die Bewertungsgrößen aus den Merkmalen durch eine Bewertung erzeugt werden, vorzugsweise mittels einer Bewertungsfunktion. Die Merkmale werden dabei aus den Sensorsignalen abgeleitet. In Abhängigkeit von der Verknüpfung wird dann ein Ansteuerungssignal erzeugt, das eine Ansteuerschaltung zur Ansteuerung der Personenschutzmittel verwendet, wobei die Personenschutzmittel pyrotechnisch und/oder reversibel ansteuerbar sind.The inventive method and the device according to the invention for the device for controlling personal protection means with the features of the independent claims have the advantage that a significantly better separation of tripping cases and non-triggering cases can be achieved by the control decision based on evaluation variables, since not more It is imperatively assumed that a trigger case in all characteristics leads to a fixed threshold being exceeded. This can be triggered, for example, if the majority of the features are safe and the rest of the features are likely to suggest a collision with a pedestrian. This method is advantageous in particular when using a larger number of features. The inventive method and the device according to the invention are therefore particularly suitable for pedestrian protection systems, but they are also suitable for the control of other personal protection means, which are arranged for example in the passenger compartment. It is therefore no longer checked each feature by means of a threshold value, but a combination of evaluation variables, the evaluation variables from the characteristics are generated by a rating, preferably by means of a valuation function. The features are derived from the sensor signals. Depending on the link, a drive signal is then generated, which uses a drive circuit for controlling the passenger protection means, wherein the personal protection means can be controlled pyrotechnically and / or reversibly.
Eine Schnittstelle kann hardwaremäßig oder softwaremäßig ausgeführt sein, das heißt die Schnittstelle kann auch in der Auswerteschaltung selbst als Softwaremodul vorhanden sein. Die Schnittstelle ist dabei, wie alle übrigen Komponenten der Vorrichtung, in einem Steuergerät angeordnet. Dieses Steuergerät kann zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln dienen, es kann jedoch auch zusätzlich zur Ansteuerung von einer Fahrdynamikregelung dienen.An interface may be implemented in terms of hardware or software, that is, the interface may also be present in the evaluation circuit itself as a software module. The interface is, like all other components of the device, arranged in a control unit. This control unit can be used to control personal protection, but it can also be used in addition to controlling a vehicle dynamics control.
Das Merkmal, das aus dem Sensorsignal abgeleitet wird, ist beispielsweise das Sensorsignal selbst, ein gefiltertes Sensorsignal, ein transformiertes Sensorsignal, ein integriertes Beschleunigungssignal, ein zweifach integriertes Beschleunigungssignal, ein abgeleitetes Signal oder andere Größen, die dazu dienen, aus einem Sensorsignal ein Merkmal zu erzeugen. Ein Merkmal kann auch aus mehreren Sensorsignalen abgeleitet werden.The feature derived from the sensor signal is, for example, the sensor signal itself, a filtered sensor signal, a transformed sensor signal, an integrated acceleration signal, a dual integrated acceleration signal, a derived signal, or other quantities that serve to provide a characteristic of a sensor signal produce. A feature can also be derived from multiple sensor signals.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln bzw. des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Verfahrens zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln möglich.The measures and refinements recited in the dependent claims are advantageous improvements in the Independent claims specified apparatus for controlling personal protective equipment or specified in the independent claims method for controlling personal protection possible.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Verknüpfung der Bewertungsgrößen einem Schwellwertvergleich zugeführt wird und in Abhängigkeit von diesem Schwellwertvergleich die Ansteuerung erfolgt. Damit ist klar, dass nicht die einzelnen Merkmale eine Schwelle überschreiten müssen, sondern nur deren Verknüpfung, um zu einer Ansteuerung von Personenschutzmitteln zu führen. Die Ansteuerungsschaltung kann als Mikrocontroller, Mikroprozessor oder ASIC ausgebildet sein, es ist jedoch möglich dass sie auch als diskrete Schaltung aufgebaut ist. Auch kann eine Mehrzahl von Prozessoren vorhanden sein.It is particularly advantageous that the combination of the evaluation variables is supplied to a threshold value comparison and the activation takes place as a function of this threshold value comparison. It is therefore clear that it is not the individual characteristics that have to exceed a threshold, but only their connection in order to lead to the activation of personal protection equipment. The drive circuit may be formed as a microcontroller, microprocessor or ASIC, but it is possible that it is also constructed as a discrete circuit. Also, a plurality of processors may be present.
Vorteilhafterweise wird die Verknüpfung durch eine Summierung oder eine Produktbildung vorgenommen. Es sind jedoch auch andere Verknüpfungsverfahren möglich, die ein vorteilhaftes Ergebnis mit sich bringen.Advantageously, the link is made by summation or product formation. However, other linking methods are possible, which bring a favorable result.
Vorteilhafterweise wird die Bewertung mittels einer Stufenfunktion durchgeführt. Liegt ein Merkmal unter einer bestimmten Schwelle, wird diesem Merkmal als Bewertungsgröße ein bestimmter Wert zugeführt, dies gilt ebenso, wenn es über dieser Schwelle liegt. Damit können als Bewertungsgrößen beispielsweise ganze Zahlen verwendet werden und eine Verknüpfung dieser ganzen Zahlen dann dem Schwellwertvergleich zugeführt werden, um zu entscheiden, ob eine Ansteuerungsentscheidung vorliegt oder nicht. Die Stufenfunktion kann zwei oder mehr Stufen aufweisen. Alternativ ist es möglich, andere Funktionen zu verwenden, beispielsweise lineare Funktionen oder Potenzfunktionen.Advantageously, the evaluation is carried out by means of a step function. If a characteristic lies below a certain threshold, this characteristic is given a specific value as the evaluation variable; this also applies if it is above this threshold. Thus, for example, whole numbers can be used as evaluation quantities, and a combination of these integers can then be supplied to the threshold value comparison in order to decide whether or not there is a drive decision. The step function may have two or more stages. Alternatively, it is possible to use other functions, such as linear functions or power functions.
Vorteilhafterweise kann die Ansteuerungsentscheidung zusätzlich in Abhängigkeit von einer Plausibilisierung erfolgen. Das heißt, es wird ein zusätzlicher Auslösepfad vorgesehen, der auf einem anderen Sensorsignal basiert. Damit wird die Ansteuerungsentscheidung noch sicherer.Advantageously, the activation decision can additionally be made as a function of a plausibility check. That is, an additional trip path is provided based on a different sensor signal. This makes the drive decision even safer.
Vorteilhafterweise ist ein Computerprogramm vorgesehen, das alle Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche durchführen kann, wenn es auf dem Steuergerät abläuft. Insbesondere wird der Ablauf auf der Auswerteschaltung sein. Dabei kann auch ein Computerprogrammprodukt vorgesehen sein, das auf einem maschinenlesbaren Träger, wie einer Festplatte, einer CD, einer DVD oder einem anderen magnetisch oder optisch-magnetisch lesbaren Träger abgespeichert ist.Advantageously, a computer program is provided which can perform all method steps according to one of the claims, when it runs on the control unit. In particular, the process will be on the evaluation circuit. In this case, a computer program product can be provided which is stored on a machine-readable carrier, such as a hard disk, a CD, a DVD or another magnetically or optically magnetically readable carrier.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description.
Es zeigen
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1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung, -
2 die Softwaremodule auf einem Mikrocontroller der erfindungsgemäßen Vorrichtung, -
3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens, -
4 ein Signalablaufdiagramm und -
5 verschiedene Bewertungsfunktionen.
-
1 a block diagram of the device according to the invention, -
2 the software modules on a microcontroller of the device according to the invention, -
3 a flow chart of the method according to the invention, -
4 a signal flow diagram and -
5 different evaluation functions.
Kern der Erfindung ist eine Ansteuerungsentscheidung für Personenschutzsysteme, insbesondere Fußgängerschutzsysteme, die aufgrund von mindestens zwei im erfindungsgemäßen Verfahren bestimmten Merkmalen einen Fußgängeraufprall oder eine andere Kollision erkennt und von Misuseobjekten, also solchen Objekten, bei denen keine Auslösung erfolgen soll, unterscheidet. Die Merkmale werden dabei aus Sensorsignalen, insbesondere Rohsignalen, vorzugsweise von einem oder mehreren Beschleunigungsensoren berechnet und eventuell werden auch weitere Informationen über den Fahr- und Umgebungszustand benutzt, um die Merkmale zu modifizieren. Dazu gehören beispielsweise die Eigengeschwindigkeit, Signale von einer Umfeldsensorik oder Signale von einer Fahrdynamikregelung.The core of the invention is an activation decision for personal protection systems, in particular pedestrian protection systems, which recognizes a pedestrian impact or another collision on the basis of at least two features determined in the method according to the invention and distinguishes from misuse objects, ie those objects in which no activation is to take place. The features are calculated from sensor signals, in particular raw signals, preferably from one or more acceleration sensors, and possibly further information about the driving and ambient conditions are used to modify the features. These include, for example, the airspeed, signals from an environment sensors or signals from a vehicle dynamics control.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass nicht mehr vorausgesetzt wird, dass in allen Merkmalen eine feste oder variable Schwelle überschritten wird. Stattdessen werden aus den Merkmalen mittels einer oder mehrerer Bewertungsfunktionen Bewertungsgrößen gebildet und die Ansteuerungsentscheidung wird dann auf Basis, beispielsweise einer Summe oder eines Produkts, dieser Bewertungsgrößen getroffen. Die so gewonnene Ansteuerungsentscheidung kann dann noch zusätzlich mit einer Entscheidung einer zweiten Logik, also eines Sicherheitspfades, verknüpft werden, um Auslösung aufgrund von Störung eines einzelnen Sensors zu vermeiden. Wird beispielsweise ein Fußgänger erkannt, dann wird als Aktuator eine anhebbare Motorhaube angesteuert, es können auch anstatt oder zusätzlich Außenairbags angesteuert werden.The advantage of the method according to the invention or the device according to the invention is that it is no longer assumed that a fixed or variable threshold is exceeded in all features. Instead, evaluation variables are formed from the features by means of one or more valuation functions, and the activation decision is then made on the basis of, for example, a sum or a product, of these evaluation variables. The control decision thus obtained can then be additionally linked with a decision of a second logic, that is to say a safety path, in order to avoid tripping due to disturbance of a single sensor. If, for example, a pedestrian is detected, then a liftable bonnet is actuated as an actuator; external airbags can also be actuated instead of or in addition.
Die Umfeldsensorik
Die Beschleunigungssensorik
Aus diesen Sensorsignalen ermittelt der Mikrocontroller
Der Einfachheit halber sind hier lediglich die Komponenten angeordnet, die zum Verständnis der Erfindung notwendig sind. Im Steuergerät sind jedoch noch weitere für den Betrieb des Steuergeräts notwendige Komponenten, wie eine Energiereserve oder ein Sicherheitshalbleiter oder Speichermittel, vorhanden. For the sake of simplicity, only the components which are necessary for understanding the invention are arranged here. In the control unit, however, further necessary for the operation of the controller components, such as an energy reserve or a safety semiconductor or storage means, are available.
Die Ableitung kann beispielsweise in Form einer Filterung, einer Transformation oder einer Integration oder zweifachen Integration erfolgen. Auch eine Mittelwertbildung ist hier möglich. Aus den wenigstens
In Verfahrensschritt
In
Im Diagramm
Das Diagramm
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