DE102007002274B4

DE102007002274B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Offseterkennung einer Kollision für ein Fußgängerschutzsystem

Info

Publication number: DE102007002274B4
Application number: DE102007002274.5A
Authority: DE
Inventors: Markus Krieg; Holger Denz; Gunther Lang
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-01-16
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2027-01-17
Also published as: DE102007002274A1

Abstract

Verfahren zur Offseterkennung einer Kollision für ein Fußgängerschutzsystem, wobei Beschleunigungssignale (BS1 bis 3) von einer Beschleunigungssensorik mit mindestens zwei Beschleunigungssensoren für die Offseterkennung verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Offset mittels eines Schwerpunkts einer Signalstärke und/oder eines Schwerpunkts einer Intrusion ermittelt wird, wobei die Signalstärke und die Intrusion in Abhängigkeit von den Beschleunigungssignalen ermittelt werden.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Offseterkennung einer Kollision für ein Fußgängerschutzsystem nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
Aus DE 10 2005 000 657 A1 ist bereits ein Verfahren zur Offseterkennung für eine Fußgängerschutzvorrichtung bekannt. Dabei wird von Sensordaten, die von Sensoren, die rechts und links am Stoßfänger angeordnet sind, eine Merkmalsextraktion zur Offsetbestimmung des Auftreffpunkts durchgeführt, wobei bei der Merkmalsextraktion Absolutwerte und/oder Differenzwerte und/oder Summenwerte und/oder Maximalwerte und/oder Minimalwerte der Sensordaten der mindestens zwei Sensoren bestimmt werden.
Aus der nachveröffentlichten DE 10 2005 038 593 A1 ist eine Kontaktsensorik für ein Fahrzeug mit zwei Sensoren bekannt, deren Sensordaten für eine Erkennung einer Kollision mit einem Fußgänger ausgewertet werden. Hierbei erzeugt jeder der Sensoren ein erstes Sensorsignal für eine erste Detektionsrichtung und ein zweites Sensorsignal für eine zweite Detektionsrichtung und gibt die Sensorsignale aus, wobei eine Auswerte- und Steuereinheit die Sensorsignale zur Kollisionserkennung und zur Objektklassifizierung auswertet. Bei einem Frontalaufprall eines Objektes mit Offset kann durch einen Vergleich der Beschleunigungssignale der beiden Sensoren der auftretende Offset ermittelt werden. Zusätzlich können die Beschleunigungssignale vor dem Vergleich mittels mathematischer Operationen, wie einer Integration, einer Integration des Absolutbetrags, einer Bestimmung von Extremwerten wie Maxima und Minima usw. aufbereitet werden.
Aus der nachveröffentlichten DE 10 2006 056 839 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug bekannt. Hierbei wird in Abhängigkeit von den Signalen von mindestens zwei Beschleunigungssensoren, die im Bereich des Stoßfängers angeordnet sind, ein Offset des Aufpralls bestimmt. Die Offseterkennung wird prinzipiell durch einen Vergleich der Signale der Beschleunigungssensoren von der rechten und linken Seite des Stoßfängers ermittelt. Dabei können Merkmale aus dem Signal extrahiert werden, indem Absolutwerte und/oder Differenzwerte und/oder Summenwerte und/oder Maximalwerte und/oder Minimalwerte ermittelt werden.
Aus der nachveröffentlichten DE 10 2006 001 366 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion eines Fußgängeraufpralls bekannt. Hierbei sind wenigstens drei an der Innenseite der Stoßfängerverkleidung angebrachte Beschleunigungssensoren vorgesehen, welche jeweils ein Signal erzeugen. Der Fußgängeraufprall wird in Abhängigkeit von einem Zeitversatz zwischen wenigstens zwei der drei Signale detektiert. Anhand des wenigstens einen Zeitversatzes wird dann der Aufprallort erkannt.
Aus der DE 10 2004 042 467 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Auslösesignal für eine Fußgängerschutzvorrichtung bekannt. Hierbei werden Sensordaten ermittelt und ausgewertet, wobei bei der Auslöseüberprüfung zur Erkennung eines Fußgängers mit den Sensordaten eine Merkmalsextration und/oder eine Offseterkennung durchgeführt werden. Bei der Merkmalsextraktion werden ein erstes Integral und/oder ein zweite Integral und/oder Fensterintegrale von unterschiedlicher Zeitdauer und/oder Betragsintegrale und/oder Maximalwerte und/oder Minimalwerte der Verzögerung und/oder Beschleunigung berechnet.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Offseterkennung einer Kollision für ein Fußgängerschutzsystem mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass durch die Ermittlung des Schwerpunkts einer Signalstärke bzw. der Intrusion in Abhängigkeit von Beschleunigungssignalen eine insbesondere im Hinblick auf die Verwendung von drei oder vier Beschleunigungssensoren am Stoßfänger verbesserte Erkennung eines Offsets einer Kollision erreicht wird.
Erfindungsgemäß wird eine präzisere und robustere Erkennung des Kollisionspunkts, also des Offsets der Kollision bei Fußgängerunfällen für zwei und drei Sensorsysteme ermöglicht. Durch Anpassung von Auslöseschwellen je nach erkanntem Auftreffpunkt wird damit die Unterscheidung von Fußgängern und anderen Objekten verbessert. Infolge davon wird das Schutzpotential für Fußgänger erhöht und das Risiko ungewollter Fehlauslösungen minimiert.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nämlich Teil eines Fußgängerschutzalgorithmus, der letztlich die Ansteuerung von Fußgängerschutzmitteln, wie einer anhebbaren Fronthaube und/oder Außenairbags zum Gegenstand hat.
Die Signalstärke ist dabei beispielsweise das betragsmäßig aufsummierte jeweilige Beschleunigungssignal. Die Intrusion ist üblicherweise das zweifache Integral des Beschleunigungssignals, wobei die Integration vorliegend pragmatisch verstanden wird, d. h. es wird eine rechentechnische Integration vorgenommen, die letztlich einer Aufsummierung entspricht. Die Betragsbildung und Integration für die Ermittlung der Signalstärke und die zweifache Integration vermag die Auswerteschaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mittels Bestimmungsmitteln, sprich Softwarefunktionen oder dedizierter Hardware auszuführen. Die erfindungsgemäße Schnittstelle stellt die Beschleunigungssignale bereit und ist entweder hardware- oder softwaremäßig ausgeführt, wobei die hardwaremäßige Ausführung als integrierter elektronischer Schaltkreis oder als eine Mehrzahl von IC's oder als diskrete Bauelemente oder eine Mischform von diskreten und integrierten Bauelementen anzusehen ist.
Insbesondere bei der Verwendung von drei Beschleunigungssensoren kann durch die Bestimmung des Schwerpunkts der Signalstärke eine stabilere Klassifizierung des Offsets erreicht werden, denn selbst bei gewissen Abweichungen zwischen linken und rechten Sensor wird durch die hohe Signalstärke des mittleren Sensors ein Schwerpunkt nahe der Mitte sichergestellt.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Verfahrens bzw. der in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Vorrichtung zur Offseterkennung einer Kollision für ein Fußgängerschutzsystem möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass zur Offseterkennung zusätzlich ein Anteil an der Signalstärke oder der Intrusion von den Beschleunigungssignalen von wenigstens einem mittig angeordneten Beschleunigungssensor berücksichtigt wird. Mittig angeordnet heißt beispielsweise bei vier Beschleunigungssensoren, dass die beiden mittleren Beschleunigungssensoren als solche mittig angeordneten Beschleunigungssensoren anzusehen sind. Durch die Signalstärke und den Anteil der oder des mittigen Sensors kann ein Merkmalsraum aufgespannt werden, indem verschiedene Gebiete vorgesehen sind, die entsprechende Offsets repräsentieren. Dies ermöglicht eine gute Klassifizierung für eine präzise Ansteuerung der Fußgängerschutzmittel.
Es ist vorteilhaft, dass bei der Intrusion ein Maximalwert für die Offseterkennung gehalten wird. Dies liegt daran, dass zunächst eine Intrusion in den Stoßfänger bei einer Kollision auftritt, dass aber dann durch die Elastizität das Objekt wieder aus dem Stoßfänger herausgeworfen wird und damit die Intrusion wieder abnimmt. Daher ist es sinnvoll, zur Objektklassifizierung und Offseterkennung die Intrusion am Maximalwert festzuhalten. Dies gelingt durch eine Beobachtung der Intrusion über der Zeit, indem immer wieder geprüft wird, ob sich der Intrusionswert noch erhöht oder schon wieder erniedrigt.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass bei der Intrusion ein Betrag des zweiten Integrals der jeweiligen Beschleunigungssignale berücksichtigt wird. Damit können die Schwankungen, die bei der Intrusion auftreten können, reduziert werden.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Zeit oder von den Beschleunigungssignalen selbst die jeweiligen Werte für die Signalstärke und/oder die Intrusion festgelegt werden. Dies ermöglicht in Abhängigkeit von der Zeit beispielsweise durch das Ablaufen eines Timers, solche Zeitpunkte festzulegen. Auch wenn Signale vorgelegte Schwellen übersteigen, kann diese Festlegung erfolgen.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dafür, und zwar für die Festlegung der jeweiligen Werte für die Signalstärke und die Intrusion, ein vorgegebenes Zeitfenster zu verwenden.
Vorteilhafter Weise kann auch eine Phasenverschiebung zusätzlich für die Offseterkennung zwischen zumindest zwei Beschleunigungssignalen berücksichtigt werden. Dies ermöglicht dann eine präzisere Erkennung des Offsets.
Durch eine Gewichtung der einzelnen Beschleunigungssignale kann gegebenenfalls eine bereits apriori bestehende Asymmetrie eines Stoßfängers berücksichtigt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen

1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2 Softwaremodule auf den Mikrocontroller,
3 ein erstes Signalablaufdiagramm,
4 ein zweites Signalablaufdiagramm,
5 ein drittes Signalablaufdiagramm und
6 ein viertes Signalablaufdiagramm.

Im folgenden werden verbesserte und auf 3 Sensoren erweiterbare Merkmale zur Offsetklassifizierung beschrieben.
Gewichtung der Signalstärke an den Sensororten
Als Maß für die Aufprallschwere kann zum einen die Signalstärke am linken, rechten und mittleren Sensorort verwendet werden: $AbsInt_L = Sum (| Acc_L |)$
$AbsInt_R = Sum (| Acc_R |)$
$AbsInt_M = Sum (| Acc_M |)$
Ein geeignetes Maß zur Ermittlung des Auftreffpunkts ist durch den „Schwerpunkt der Signalstärke“ gegeben, $A b s I n t_L R_R a t i o = \frac{| A b s I n t_L - A b s I n t_R |}{A b s I n t_L + A b s I n t_M + A b s I n t_R}$
Beim mittigem Aufprall ist Acc_L ≈ Acc_R und damit AbsInt_L ≈ AbsInt_R. Zusätzlich gilt AbsInt_M >> AbsInt_L und AbsInt_R.
Damit gilt für das Merkmal AbsInt_LR_Ratio ≈ 0.
Im Vergleich zu einem 2-Sensorsystem wird bei einem 3-Sensorsystem durch Aufnahme der Signalstärke des mittleren Sensors in den Nenner das Merkmal nochmals stabilisiert: Selbst bei gewissen Abweichungen zwischen linkem und rechtem Sensor wird durch die hohe Signalsstärke des mittleren Sensors im Nenner ein Merkmalswert nahe Null sichergestellt.
Wandert der Auftreffpunkt nun von der Mitte weg, so nimmt die Signalstärke auf der aufprallzugewandten Seite zu, auf der aufprallabgewandten Seite und in der Mitte ab. Es gilt AbsInt_LR_Ratio > 0.
Bei Treffern sehr weit außen ist die Signalstärke auf der aufprallzugewandten Seite deutlich größer als auf der abgewandten Seite und als in der Mitte, und es gilt AbsInt_LR_Ratio → 1. Bei 3-Sensorsystemen werden dabei etwas geringere Werte als bei 2-Sensorsystem erreicht.
Verschiebt man also den Auftreffpunkt von der Mitte nach ganz außen, so wandert AbsInt LR Ratio von 0 nach 1.
Durch Vergleich von AbsInt_LR_Ratio mit verschiedenen applizierbaren Schwellwerten im Bereich [0;1] kann damit der Stoßfänger in verschiedene Auftreffbereiche eingeteilt werden.
Dieses Merkmal kann vorteilhafterweise ergänzt werden durch den Anteil, welchen der mittlere Sensor zur Gesamtsignalstärke liefert, $A b s I n t_M_R a t i o = \frac{A b s I n t_M}{A b s I n t_L + A b s I n t_M + A b s I n t_R} .$
Dieses Merkmal zeigt bei mittigen Treffern Werte knapp unter 1, und wandert mit zunehmendem Offset in Richtung 0. Damit liefert es im Grunde genommen zwar redundante Information, welche aber für eine robustere Klassifizierung ausgenutzt werden kann.
Beispielsweise nimmt das Merkmal AbsInt_LR_Ratio oftmals im Stoßfängerbereich zwischen 0 und einem mittleren Offset von ca. 400mmm relativ schnell von Werte nahe Null auf hohe Werte (z.B. Bsp. 0.8) zu, um sich dann im Stoßfängerbereich von 400mm bis ganz außen (800mm) nur noch wenig zu ändern, so dass eine robuste Detektion des äußersten Stoßfängerbereiches (z.B. 600-800mm) nur schwerlich möglich ist. Hier kann durch Kombination mit dem weniger schnell abfallenden AbsInt_M_Ratio mehr Robustheit erreicht werden, z.B. durch die kombinierte Abfrage für äußere Treffer $\begin{array}{l} AbsInt_LR_Ratio > THD_out_LR AND Abs_M_Ratio < \\ THD_out_M . \end{array}$
Ebenfalls kann die Klassifikation für mittige Treffer durch die hohen Werte von AbsInt_M_Ratio stabilisiert werden, z.B. $\begin{array}{l} AbsInt_LR_Ratio < THD_mid_LR AND Abs_M_Ratio > \\ THD_mid_M . \end{array}$
Letztere Abfrage ist insbesondere bei unsymmetrischen Stoßfänger, bei welchen selbst bei mittigem Treffer das linke und rechte Signal merklich verschieden voneinander sind, von großem Vorteil.
Ganz allgemein kann der von den Merkmalen AbsInt_LR_Ratio und AbsInt_M_Ratio aufgespannte Merkmalsraum in verschiedene Gebiete aufgeteilt werden.
Gewichtung der Intrusion an den Sensororten
Als weiteres Kriterium für die Aufprallstärke kann anstelle der Signalstärke auch die Intrusion des Objektes in den Stoßfänger verwendet werden.
Ein geeignetes Maß zur Ermittlung des Auftreffpunkts ist dann durch den „Schwerpunkt der Intrusion“ gegeben, $I n t r u s i o n_L R_R a t i o = \frac{| I n t r u s i o n_L - I n t r u s i o n_R |}{I n t r u s i o n_L + I n t r u s i o n_M + I n t r u s i o n_R}$
Die Intrusion an einem bestimmten Sensorort ist dabei durch das 2. Integral Ds des jeweiligen Sensorsignals bestimmt.
Dabei sind allerdings zwei Punkte zu beachten.

a) Im Gegensatz zur Signalstärke wächst die Intrusion nicht monoton an, da der Stoßfänger wieder zurückschwingt. Daher ist es oftmals vorteilhaft, für die Intrusion anstelle des momentanen zweiten Integrals Ds den gehaltenen Maximalwert Max(Ds) des zweiten Integrals zu verwenden.
b) Je nach Stoßfänger und tatsächlichem Auftreffpunkt sieht oft nur der aufprallnahe Sensor eine Intrusion, während aufprallabgewandte Sensoren zunächst oft eine Bewegung entgegen der Aufprallrichtung erfahren (negative Werte von Ds) und erst im späteren Verlauf positive Werte von Ds auftreten - dieses Phänomen entspricht den gegenphasigen Schwingungen.

Zur Vermeidung eines stark schwankenden Features kann es hier vorteilhaft sein, für die Intrusion anstelle des zweiten Integrals Ds den Betrag des zweiten Integrals zu verwenden.
Bei mittigem Aufprall ist nun Intrusion_L ≈ Intrusion_R und zusätzlich gilt Intrusion_M >> Intrusion_L und Intrusion_R.
Damit gilt für das Merkmal Intrusion_LR_Ratio ≈ 0.
Wie schon beim Merkmal AbsInt_Ratio wird durch den dritten Sensor das Merkmal bei sehr kleinen Weren stabilisiert.
Wandert der Auftreffpunkt nun von der Mitte weg, so nimmt die Intrusion auf der aufprallzugewandten Seite zu, auf der aufprallabgewandten Seite und in der Mitte ab. Es gilt Intrusion_LR_Ratio > 0. Je nach Schwingungsverhalten des Stoßfängers können hier bei gegenphasigen Schwingungen auch Werte > 1 erreicht werden, sofern nicht wie unter Punkt b) beschrieben nur der Betrag der Intrusion ausgewertet wird.
Bei Treffern sehr weit außen ist die Intrusion auf der aufprallzugewandten Seite deutlich größer als auf der abgewandten Seite und als in der Mitte, und es gilt Intrusion_LR_Ratio → 1. Bei 3-Sensorsystemen werden dabei etwas geringere Werte als bei 2-Sensorsystem erreicht.
Durch Vergleich von Intrusion_LR_Ratio mit verschiedenen applizierbaren Schwellwerten kann damit der Stoßfänger in verschiedene Auftreffbereiche eingeteilt werden.
Dieses Merkmal kann vorteilhafterweise ergänzt werden durch den Anteil, welchen der mittlere Sensor zur Gesamtintrusion liefert, $I n t r u s i o n_M_R a t i o = \frac{I n t r u s i o n_M}{I n t r u s i o n_L + I n t r u s i o n_M + I n t r u s i o n_R} .$
Wie schon bei den auf der Signalstärke basierenden Merkmalen kann hier durch kombinierte Abfragen beider Merkmale eine präzisiere und robustere Offsetklassifikation erreicht werden, z.B. für Treffer ganz außen die Abfrage $\begin{array}{l} Intrusion_LR_Ratio > THD_out_LR AND Intrusion_M_Ratio < \\ THD_out_M . \end{array}$
oder für mittige Treffer die Abfrage $\begin{array}{l} Intrusion_LR_Ratio < THD_mid_LR AND Intrusion_M_Ratio > \\ THD_mid_M . \end{array}$
Generelle Ergänzungen
Es kann vorteilhaft sein, die oben beschriebenen Merkmale zu einem gewissen Zeitpunkt einzufrieren. Dies kann z.B. geschehen, wenn ein bei Algorithmusstart loslaufender Timer einen applizierbaren Wert übersteigt, oder wenn die über alle Sensoren aufsummierte Signalstärke einen applizierbaren Wert übersteigt. Alternativ können die Merkmale auch nur in einem gewissen Zeitfenster ausgewertet werden.
Die hier beschriebenen, auf der Gewichtung der Aufprallschwere basierenden Merkmale, können gewinnbringend mit dem Merkmal Diff_Sum_Ratio kombiniert werden. Dieses Merkmal vergleicht das über die Zeit betragsmäßig aufsummierte Differenzsignal mit dem über die Zeit betragsmäßig aufsummierten Summensignal von linkem und rechtem Sensor. Auch für Diff_Sum_Ratio ist es vorteilhaft, das Merkmal entweder einzufrieren oder nur in einem gewissen Zeitfenster auszuwerten, wobei hier am besten andere Zeitwerte als für den Freeze der Aufprallschwere-Merkmale gewählt werden können.
Eine Kombination eines der Aufprallschwere-Merkmale mit der Diff_Sum_Ratio kann zum Beispiel erfolgen, in dem der 2-dimensionale Merkmalsraum in verschiedene Gebiete aufgeteilt wird. Es sind jedoch auch andere Kombinationen denkbar.
Um Asymmetrien im Stoßfänger auszugleichen, ist es vorteilhaft, die Sensorsignale mit einem Korrekturfaktor zu multiplizieren und erst anschließend die oben beschriebenen Merkmale zu berechnen.
1 zeigt als Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung mit angeschlossenen Geräten. Im Fahrzeug FZ befindet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung als Steuergerät SG. Das Steuergerät SG ist üblicherweise auf dem Fahrzeugtunnel angeordnet, es ist jedoch möglich, das Steuergerät SG auch an anderen Orten im Fahrzeug anzuordnen. Das Steuergerät SG weist als zentrales Element einen Mikrocontroller µC als Auswerteschaltung auf. Dieser Mikrocontroller µC führt das erfindungsgemäße Verfahren aus. Dazu nutzt der Mikrocontroller µC neben den Beschleunigungssignalen als den Sensorsignalen, die von einer Schnittstelle IF bereitgestellt werden, auch einen Speicher MEM, der es ermöglicht, fest abgespeicherte Daten zu laden und auch Zwischenergebnisse abzuspeichern.
Der Mikrocontroller µC berechnet aus den Beschleunigungssignalen den Offset und damit den Aufprallpunkt bei einer Kollision und ermittelt mit Hilfe des weiteren, hier der Einfachheit halber nicht beschriebenen Auslösealgorithmus, ob eine Ansteuerung der Personenschutzmittel, also hier für den Fußgänger, insbesondere eine anhebbare Fronthaube oder Außenairbags, notwendig ist. Ist das der Fall, dann erzeugt der Mikrocontroller µC ein Ansteuersignal, dass der Ansteuerschaltung FLIC zugeführt wird. Die Ansteuerschaltung FLIC, die aus einem oder mehreren integrierten Schaltkreisen und gegebenenfalls auch diskreten Bauelementen besteht, sorgt im Auslösefall für eine Bestromung der Personenschutzmittel, d. h. bei pyrotechnischen Personenschutzmitteln, wie Airbags, wird ein Zündstrom beaufschlagt und bei reversiblen Personenschutzmitteln wird eine elektromotorische Aktuatorik angesteuert. Um dies zu bewerkstelligen, weist die Ansteuerschaltung FLIC üblicherweise Leistungsschalter auf.
An die Schnittstelle IF, die vorliegend als integrierter Baustein ausgeführt ist, wobei sie auch als Software oder eine Mehrzahl von integrierten Bausteinen oder diskreten Bauelementen aufgebaut sein kann, sind drei Beschleunigungssensoren BS1, BS2 und BS3 angeschlossen, die hinter dem Stoßfänger SF angeordnet sind. Es ist möglich, dass zwei oder vier oder noch mehr Beschleunigungssensoren hinter dem Stoßfänger angeordnet sind. Diese Sensorik hat sich als besonders günstig für die Detektion von Fußgängeraufprallen erwiesen.
Der Schwerpunkt der Signalstärken zeigt, wie oben dargestellt, wo der Kollisionspunkt ist und dies kann insbesondere durch den Anteil des mittigen Sensors BS2 noch weiter abgesichert werden. Auch die Intrusion zeigt anhand ihrer Größe, wo der Kollisionspunkt ist, denn die Intrusion ist dort am größten, wo die Kollision stattfindet.
2 zeigt verschiedene Softwaremodule, die auf dem Mikrocontroller µC ablaufen. Es kann eine weitere Schnittstelle IF12 auf dem Mikrocontroller µC als Softwareschnittstelle vorgesehen sein, insbesondere als eine Schnittstelle, die die Schnittstelle IF ersetzen soll.
Weiterhin ist ein Modul 20 vorgesehen, das den Schwerpunkt der Signalstärke feststellen soll. Dies wird in der oben beschriebenen Weise erreicht. Ein weiteres Modul 21 kann anstatt oder zusätzlich die Intrusion und ihren Schwerpunkt bestimmen und auch dies in der oben beschriebenen Art und Weise. Ein weiteres Modul 22 bestimmt letztlich den Offset der Kollision, also damit den Kollisionspunkt. Ein Ansteuersignal wird durch das Modul 23 dann in Abhängigkeit von der Auswertung des Auslösealgorithmus erzeugt. Die übrigen Funktionen des Auslösealgorithmus sind der Einfachheit halber hier weggelassen worden.
3 zeigt in einem ersten Signallaufdiagramm, wie der Schwerpunkt der Signalstärke bestimmt wird. Im Block 300 wird das Beschleunigungssignal des Beschleunigungssensors BS1 im Block 301 das des Beschleunigungssensors BS2 und im Block 302 das des Beschleunigungssensors BS3 bereitgestellt. Durch die nachgeschalteten Betragsbilder 303, 304 und 305 wird also dann der Betrag des Beschleunigungssignals genommen. Zusätzliche Signalverarbeitung, wie Filterung, können ebenfalls vorgenommen werden. Der Betrag wird dann jeweils in den Blöcken 309, 310 und 311 einmal nach der Zeit integriert. Aus den integrierten Beträgen der Beschleunigungssignale wird im Block 306 dann nach der oben beschriebenen Gleichung der Schwerpunkt bestimmt. Dieser Schwerpunkt wird im Block 307 mit einem vorgegebenen oder adaptiv ausgestatteten Schwellwert verglichen. Die Adaption kann in Abhängigkeit von den Signalen selbst vorgenommen werden. Auch Zeit oder andere Signalmerkmale können vorliegend zur Beeinflussung des Schwellwerts verwendet werden. Insbesondere können mehrere Schwellwerte verwendet werden, um den Auftreffbereich genau festzustellen. Dieser wird im Verfahrensschritt 308 anhand des Ergebnisses des Schwellenentscheiders 307 festgelegt.
4 zeigt in einem weiteren Signallaufdiagramm, wie der Anteil des mittigen Sensors BS2 bestimmt wird. Im Block 400 wird das Beschleunigungssignal des Beschleunigungssensors BS1 im Block 402 das des Beschleunigungssensors BS2 und im Block 403 des Beschleunigungssensors 403 bereitgestellt. Wiederum nachgeschaltet sind die Betragsbilder 404, 405 und 406 sowie Integrierer 409, 410 und 411. Die so verarbeiteten Signale gehen dann ein in den Block 401, der daraus den Anteil nach der oben beschriebenen Gleichung des mittigen Sensors an der Signalstärke bestimmt. Im Block 407 wird mit einer Mehrzahl von Schwellwerten festgestellt, welchem Auftreffbereich dies entspricht. Auch hier können die Schwellwerte, wie oben beschrieben, adaptiv angepasst werden. Im Block 408 wird dann der Auftreffbereich ausgegeben.
5 zeigt in einem weiteren Signallaufdiagramm die Verknüpfung des Schwerpunkts der Intrusion und des Anteils des mittigen Sensors bzw. des Schwerpunkts der Signalstärke und des Anteils des mittigen Sensors. Der Schwerpunkt wird wie in 3 bestimmt, das im Block 500 vorgenommen wird. Dies wird, wie oben beschrieben, in Block 501 mit Schwellwerten verglichen. Dasselbe gilt für den Anteil des mittigen Sensors, der im Block 502 bestimmt wird und dann auch mit Schwellwerten im Block 503 bestimmt wird. Durch ein Verknüpfungsglied 504 wird dann entschieden, in welchem Auftreffbereich sich das Aufprallobjekt befindet. Dabei kann auch eine Mehrzahl von logischen Verknüpfungsgliedern verwendet werden. Mit dem Auftreffbereich 505 kann dann die Ansteuerung der Personenschutzmittel vorgenommen werden, sofern die Auslöseschwellen überschritten sind.
6 zeigt die Bestimmung der Intrusion bezüglich des Schwerpunkts und des Anteils des mittigen Sensors. In den Blöcken 600, 601 und 602 werden die Beschleunigungssignale der Sensoren BS1, BS2 und BS3 bereitgestellt. Diese werden jeweils in den Blöcken 603, 604 und 605 durch zweifache Integration in Wegsignale umgewandelt. In den Blöcken 606, 607 und 609 erfolgt eine entsprechende Betragsbildung dieser Intrusionen. Im Block 609 wird dann der Schwerpunkt bzw. der Anteil des mittigen Sensors bestimmt. Im Block 601 erfolgt der jeweilige Schwellwertvergleich. Davon wird in Abhängigkeit im Block 611 der Auftreffbereich bestimmt.

Claims

Verfahren zur Offseterkennung einer Kollision für ein Fußgängerschutzsystem, wobei Beschleunigungssignale (BS1 bis 3) von einer Beschleunigungssensorik mit mindestens zwei Beschleunigungssensoren für die Offseterkennung verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Offset mittels eines Schwerpunkts einer Signalstärke und/oder eines Schwerpunkts einer Intrusion ermittelt wird, wobei die Signalstärke und die Intrusion in Abhängigkeit von den Beschleunigungssignalen ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Offseterkennung zusätzlich ein Anteil an der Signalstärke und/oder der Intrusion von den Beschleunigungssignalen von wenigstens einem mittig angeordneten Beschleunigungssensor berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Intrusion ein Maximalwert für die Offseterkennung gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Intrusion ein Betrag des zweiten Integrals der jeweiligen Beschleunigungssignale berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweilige Werte für die Signalstärke und/oder die Intrusion in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Zeit und/oder von den Beschleunigungssignalen festgelegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Werte für die Signalstärke oder die Intrusion in den vorgegebenen Zeitfenstern festgelegt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Offseterkennung zusätzlich eine Phasenverschiebung zwischen zumindest zwei der Beschleunigungssignale berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Beschleunigungssignale derart gewichtet wird, dass eine Asymmetrie des Stoßfängers berücksichtigt wird.
Vorrichtung zur Offseterkennung einer Kollision für ein Fußgängerschutzsystem, wobei eine Schnittstelle vorgesehen ist, die Beschleunigungssignale von wenigstens zwei Beschleunigungssensoren, die im Bereich des Stoßfängers angeordnet sind, bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteschaltung zur Erkennung des Offsets in Abhängigkeit von einem Schwerpunkt einer Signalstärke und/oder von einem Schwerpunkt einer Intrusion vorgesehen ist, wobei die Auswerteschaltung Bestimmungsmittel für die Signalstärke und die Intrusion in Abhängigkeit von den Beschleunigungssignalen aufweist.