DE102007047810A1 - Method for automatic adjustment of vehicle computer model for crash simulation, involves receiving data of crash signals produced by crash simulation with vehicle computer model and another data of crash signal determined by real crash - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Anpassen eines Fahrzeug-Computermodells für Crashsimulationen gemäß Anspruch 1.The The invention relates to a method for automatically adjusting a Vehicle computer model for crash simulations according to claim 1.
Aus
der
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Verfahren zum automatischen Anpassen eines Fahrzeug-Computermodells für Crashsimulationen vorzuschlagen.A The object of the present invention is now to provide a method for Automatically customize a vehicle computer model for Propose crash simulations.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum automatischen Anpassen eines Fahrzeug-Computermodells für Crashsimulationen mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These Task is performed by a method for automatically adjusting a Vehicle computer model for crash simulations with the Characteristics of claim 1 solved. Further embodiments The invention will become apparent from the dependent claims.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, zunächst einen Vergleich von mit einer Crashsimulation erzeugten Crashsignalen mit bei einem realen Crash ermittelten Crashsignalen vorzunehmen, und anschließend das Ergebnis der Vergleichs zur automatischen Anpassung eines Fahrzeug-Computermodells für Crashsimulationen zu nutzen. Die Anpassung kann insbesondere dadurch erfolgen, dass Parameter des Fahrzeug-Computermodells automatisch basierend auf dem Vergleichsergebnis eingestellt werden. Auf diese Weise kann das Fahrzeug-Computermodell hinsichtlich einer Übereinstimmung mit einem realen Fahrzeug und dessen Verhalten bei einem Crash optimiert werden. Ein manuell aufwendiges Anpassen des Fahrzeug-Computerodells durch einen Benutzer kann dadurch weitgehend entfallen.One essential idea of the invention is, first a comparison of crash signals generated with a crash simulation with crash signals determined in a real crash, and then the result of the comparison to the automatic Adaptation of a vehicle computer model for crash simulations to use. The adaptation can be done in particular by the fact that Parameters of the vehicle computer model automatically based on be adjusted to the comparison result. That way that can Vehicle computer model in terms of a compliance optimized with a real vehicle and its behavior in a crash become. A manually complex adaptation of the vehicle computer model by a user can thereby be largely eliminated.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist nun ein Verfahren zum automatischen Anpassen eines Fahrzeug-Computermodells für Crashsimulationen vorgesehen, wobei das Verfahren folgendes umfasst:
- – Erhalten von ersten Daten von Crashsignalen, die durch eine Crashsimulation mit dem Fahrzeug-Computermodell erzeugt wurden, und von zweiten Daten von Crashsignalen, die bei einem realen Crash ermittelt wurden,
- – automatisches Durchführen einer Korrelationsanalyse der ersten und zweiten Daten, und
- – automatisches Einstellen von Parametern des Fahrzeug-Computermodells basierend auf dem Ergebnis der Korrelationsanalyse.
- Obtaining first data of crash signals generated by a crash simulation with the vehicle computer model and second data of crash signals obtained in a real crash,
- Automatically performing a correlation analysis of the first and second data, and
- Automatically setting parameters of the vehicle computer model based on the result of the correlation analysis.
Die Korrelationsanalyse dient zum Ermitteln der Korrelation zwischen den ersten und zweiten Daten, d. h. inwieweit die Daten übereinstimmen. Als Ergebnis der Korrelationsanalyse können Werte erhalten werden, welche die Korrelation und damit den Grad der Übereinstimmung der Daten angeben. Mit anderen Worten wird durch die Korrelationsanalyse ermittelt, wie gut das für die Crashsimulation verwendete Fahrzeug-Computermodell das beim realen Crash eingesetzte Fahrzeug annähert. Durch das Einstellen der Parameter des Fahrzeug-Computermodells kann dann das Modell dahingehend verändert werden, dass die Annäherung an das reale Fahrzeug optimiert wird. Hierzu kann das Verfahren auch iterativ durchgeführt werden, insbesondere solange bis die Annäherung einen bestimmten Sollwert erreicht hat. Dadurch sollen vor allem reale Crashversuche eingespart werden können, die erforderlich sind, um einen Crashalgorithmus an ein reales Fahrzeugmodell anzupassen. Idealerweise wird zunächst ein Crashversuch mit einem realen Fahrzeugmodell durchgeführt. Anschließend wird eine Crashsimulation mit einem initialen Fahrzeug-Computermodell durchgeführt. Schließlich kann das Fahrzeug-Computermodell durch das erfindungsgemäße Verfahren an das reale Fahrzeugmodell automatisch derart angepasst werden, dass die Anpassung eines Crashalgorithmus an das reale Fahrzeug weitgehend mittels einer Crashsimulation mit dem angepassten Fahrzeug-Computermodell erfolgen kann.The Correlation analysis is used to determine the correlation between the first and second data, d. H. to what extent the data matches. As a result of the correlation analysis, values can be obtained which are the correlation and thus the degree of agreement specify the data. In other words, the correlation analysis determines how good the vehicle computer model used for the crash simulation approximates the vehicle used in the real crash. By the setting of the parameters of the vehicle computer model may then the model will be changed to that of approximation is optimized to the real vehicle. For this purpose, the procedure also be carried out iteratively, in particular until the approach has reached a certain setpoint. This should above all save real crash tests, which are required to apply a crash algorithm to a real vehicle model adapt. Ideally, first a crash attempt performed with a real vehicle model. Subsequently a crash simulation is performed with an initial vehicle computer model. Finally, the vehicle computer model can by the inventive method to the real vehicle model be automatically adjusted so that the adaptation of a crash algorithm to the real vehicle largely by means of a crash simulation with the adapted vehicle computer model can be done.
Um die Anpassung zu optimieren, können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die ersten und zweiten Daten Crashsignale im Zeitbereich und Frequenzbereich umfassen. Diese zwei unterschiedlichen Darstellungen von Crashsignalen besitzen unterschiedliche Vorteile in der weiteren Verarbeitung, beispielsweise bei der Korrelationsanalyse. Dadurch können die weiteren Verfahrensschritte mit einer höheren Genauigkeit erfolgen.Around to optimize the adaptation can, according to a Embodiment of the invention, the first and second data Crash signals in the time domain and frequency range include. These have two different representations of crash signals different advantages in the further processing, for example in the correlation analysis. This allows the others Process steps carried out with a higher accuracy.
Insbesondere kann die Korrelationsanalyse gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine oder mehrere der folgenden Funktionen umfasst, die mit den ersten und zweiten Daten durchgeführt werden:
- – Vergleichen des Geschwindigkeitsabbaus beim Crash;
- – Vergleichen verschiedener Crashphasen;
- – Vergleichen der Frequenzspektren;
- – Vergleichen von Fensterintegralen.
- - comparing the speed reduction in the crash;
- - comparing different crash phases;
- - comparing the frequency spectra;
- - Compare window integrals.
Die Durchführung einer der vorgenannten Funktionen kann bereits ausreichen, um für die weitere Verarbeitung eine ausreichende Genauigkeit zu erzielen. Durch die parallele oder serielle Durchführung mehrerer der vorgenannten Funktionen kann jedoch die mit einer Funktion erreichte Korrelation plausibilisiert werden, wodurch im Ergebnis die Anpassung des Fahrzeug-Computermodells genauer gestaltet werden kann.The execution of one of the aforementioned functions may already be sufficient to achieve sufficient accuracy for further processing. However, by performing several of the aforementioned functions in parallel or in series, the correlation achieved with a function can be made plausible, resulting in more accurate adaptation of the vehicle computer model can be designed.
Als Ergebnis der Korrelationsanalyse können gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die durch mehrere durchgeführte Funktionen gewonnenen Ergebnisse zusammengefasst werden. Beispielsweise können von den einzelnen Funktionen als Ergebnis erhaltenen Korrelationswerte summiert werden und die Gesamtsumme mit einem Schwellwert verglichen werden, das Ergebnis des Vergleichs für unterschiedliche Daten summiert und als Endsumme für eine Entscheidung verwenden werden, ob eine ausreichende Korrelation zwischen den ersten und zweiten Daten vorliegt.When Result of the correlation analysis can according to a Another embodiment of the invention by several performed functions summarized results obtained become. For example, from the individual functions as a result obtained correlation values are summed and the Total compared with a threshold, the result of the comparison for different data summed and as Final sum will be used for a decision, whether one there is sufficient correlation between the first and second data.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das automatische Einstellen von Parametern das Einstellen einer oder mehrerer der folgenden Parameter des Fahrzeug-Computermodells basierend auf dem Ergebnis der Korrelationsanalyse umfassen:
- – Einstellen von Materialeigenschaften des Fahrzeug-Computermodells;
- – Einstellen von Verbindungs- und Fixierungspunkten des Fahrzeug-Computermodells.
- - Setting material properties of the vehicle computer model;
- - Setting connection and fixation points of the vehicle computer model.
Das Fahrzeug-Computermodell ist insbesondere ein FEA(Finite Elemente Analyse)-Modell, welches das Fahrzeug für eine Crashsimulation so realitätsnah wie möglich nachbildet und daher für eine Crashsimulation bedeutsame Parameter wie die Materialeigenschaften und Verbindungs- und Fixierungspunkte des Fahrzeugs aufweist. Diese Parameter lassen sich ohne größeren Aufwand, insbesondere ohne aufwendige Änderungen des Computermodells einstellen und eignen sich daher gut für die automatische Anpassung des Modells basierend auf der vorhergehenden Korrelationsanalyse.The Vehicle computer model is in particular a FEA (Finite Elements Analysis) model showing the vehicle for a crash simulation simulates as realistic as possible and therefore parameters important for a crash simulation, such as the material properties and connecting and fixing points of the vehicle. These Parameters can be set without much effort, in particular without any complicated changes to the computer model and are therefore well suited for automatic adjustment of the model based on the previous correlation analysis.
Ferner kann das Einstellen von Materialeigenschaften gemäß einer Ausführungsform der Erfindung das Einstellen der elastischen und der plastischen Deformation des Fahrzeug-Computermodells umfassen. Diese beiden Parameter sind vor allem für das Crashverhalten des Fahrzeugs bei der Simulation von Bedeutung.Further can adjust the material properties according to a Embodiment of the invention, the adjustment of the elastic and the plastic deformation of the vehicle computer model. These two parameters are above all for the crash behavior of the vehicle in the simulation of importance.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Datenverarbeitungsprogramm mit Programmcode zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung und wie oben erläutert, wenn das Datenverarbeitungsprogramm von einer Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird.According to one In another embodiment, the invention relates to a data processing program with Program code for performing a method according to Invention and as explained above, when the data processing program is executed by a data processing device.
Das Datenverarbeitungsprogramm kann beispielsweise ein eigenständiges Computerprogramm sein, dass als Eingabe die ersten und zweiten Daten erhält und ferner weitere Eingabeparameter wie beispielsweise die Einstellung von Fensterlängen für die Verarbeitung der Daten, Filtercharakteristiken und Variationen von Amplituden der durch die Daten dargestellten Crashsignale zur Einstellung anbietet. Als Ausgabe kann Datenverarbeitungsprogramm beispielsweise Parametersätze für das Fahrzeug-Comptuermodell erzeugen, die direkt von einem Crashsimulationsprogramm eingelesen werden können. Es kann auch direkt das Fahrzeug-Computermodell verändern, beispielsweise indem es das Modell von einem Datenträger einliest und entsprechend anpasst.The Data processing program, for example, a standalone Computer program that receives as input the first and second data and further input parameters such as the setting of window lengths for processing the data, Filter characteristics and variations of amplitudes of the data presented Crash signals offers for adjustment. As an issue For example, data processing program may have parameter sets generate for the vehicle comptuermodell directly from a crash simulation program can be read. It can also directly change the vehicle computer model, For example, by making the model of a disk read in and adjust accordingly.
Weiterhin betrifft die Erfindung in einer Ausführungsform einen maschinenlesbaren Datenträger, beispielsweise einen magnetischen, optischen oder Halbleiter-Speicher, umfassend ein Datenverarbeitungsprogramm nach der Erfindung und wie vorstehend beschreiben.Farther In one embodiment, the invention relates to a machine-readable Data carrier, for example a magnetic, optical or semiconductor memory, comprising a data processing program according to the invention and as described above.
Schließlich sieht die Erfindung in einer Ausführungsform ein Datenverarbeitungssystem vor, das sich dadurch auszeichnet, dass es zur Ausführung eines Verfahrens nach der Erfindung und wie oben beschrieben eingerichtet ist.After all In one embodiment, the invention provides a data processing system which is characterized by the fact that it is for execution a method according to the invention and set up as described above is.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.Further Advantages and applications of the present invention will be apparent from the following description in conjunction with the in the drawings illustrated embodiments.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in der Zeichnung werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.In the description, in the claims, in the abstract and in the drawing are those mentioned in the back List of reference symbols used terms and associated reference numerals used.
Die Zeichnungen zeigen inThe Drawings show in
Im Folgenden können gleiche und/oder funktional gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die im Folgenden angegebenen absoluten Werte und Maßangaben sind nur beispielhafte Werte und stellen keine Einschränkung der Erfindung auf derartige Dimensionen dar.in the The following may be identical and / or functionally identical elements be provided with the same reference numerals. The absolute values given below Values and dimensions are only exemplary values and represent no limitation of the invention to such dimensions represents.
Die Daten des realen Crashsignals und der simulierten Crashsignale dienen als Eingabe für einen Algorithmus zum automatischen Anpassen des für die Crashsimulation verwendeten Fahrzeug-Computermodells, kurz FEA(Finite Elemente Analyse)-Fahrzeugmodells, gemäß der Erfindung. Ziel der Anpassung ist es, eine möglichst gute Übereinstimmung des FEA-Fahzeugmodells mit dem realen Fahrzeug zu erzielen, das für den Crashversuch verwendet wurde, mit und bei dem das reale Crashsignal erzeugt wurde. Dadurch soll die Durchführbarkeit und Brauchbarkeit der durch die Crashsimulation erhaltenen Daten insbesondere für eine Kalibrierung eines Crashalgorithmus, der von einem Sicherheitssystem in einem Fahrzeug ausgeführt wird, festgestellt werden. Insgesamt sollen dadurch teuere reale Crashversuche eingespart und durch „virtuelle" Crashversuche ersetzt werden können. Schließlich kann das FEA-Fahrzeugmodell auch dazu dienen, eine Kalibrierung eines Crashalgorithmus zu ermöglichen.The Data of the real crash signal and the simulated crash signals are used as an input to an auto-fit algorithm the vehicle computer model used for the crash simulation, short FEA (Finite Element Analysis) vehicle model, according to the Invention. The aim of the adaptation is to achieve the best possible match of the FEA vehicle model with the real vehicle that was used for the crash test, with and in which the real crash signal was generated. This should ensure the feasibility and Usability of the data obtained by the crash simulation in particular for a calibration of a crash algorithm by a Safety system running in a vehicle is detected become. Overall, this should save expensive real crash tests and can be replaced by "virtual" crash tests. Finally, the FEA vehicle model can also serve allow a calibration of a crash algorithm.
Um diese Ziele zu erreichen, wurden im Rahmen der Erfindung Funktionen für eine Simulation entwickelt, die es ermöglichen, einzelne physikalische Wirkungen bei einem Crash und Regularitäten zwischen den simulierten und realen Crashsignalen bzw. deren Daten festzustellen. Die identifizierten physikalischen Wirkungen und Regularitäten können dann dazu verwendet werden, das FEA-Fahrzeugmodell fein einzustellen bzw. an das reale Fahrzeugmodell anzupassen. Diese Anpassung kann insbesondere durch Ändern von Parametern des FEA-Fahrzeugmodells wie der Materialeigenschaften, der Verbindungs- und Fixierungspunkte von Chassisteilen im Fahrzeugmodell und von festen Blöcken (z. B. Motor) erfolgen. Nach abgeschlossener Adaption des FEA-Fahrzeugmodells können dann mit einem standardisierten Crash-Algorithmus die Auslösezeitpunkte bzw. TTF (Times To Fire) berechnet werden, um die Korrelation überprüfen zu können. Schließlich kann eine Kalibrierung mittels eines Ziel-Crash-Algorithmus erfolgen.Around Achieving these goals have been within the scope of the invention functions designed for a simulation that will allow single physical effects in a crash and regularities between determine the simulated and real crash signals or their data. The identified physical effects and regularities can then be used to the FEA vehicle model fine tune or adapt to the real vehicle model. These Customization can be done by changing parameters the FEA vehicle model such as the material properties, the connection and fixation points of chassis parts in the vehicle model and of fixed blocks (eg motor). After completed adaptation of the FEA vehicle model can then be standardized Crash algorithm the trigger times or TTF (Times To Fire) are calculated to check the correlation to be able to. Finally, a calibration done by means of a target crash algorithm.
Wie
die Korrelationsanalyse im Detail ausgeführt wird, ist
in
Die
Funktion
Die
Funktion
In
- 2020
- Eingangsdaten (Beschleunigungssignale XY)input data (Acceleration signals XY)
- 2222
- GeschwindigkeitsreduktionsfunktionSpeed reduction function
- 2424
- Fensterfunktionwindow function
- 2626
- GeschwindigkeitsabbauvergleichsfunktionReduction in speed comparison function
- 2828
- CrashphasenvergleichsfunktionCrash phase comparison function
- 3030
- FensterintegralvergleichsfunktionIntegral window comparison function
- 3232
- FrequenzvergleichsfunktionFrequency comparison function
- 3434
- Entscheidungsfunktiondecision function
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102004057962A1 (en) | 2004-12-01 | 2006-06-08 | Robert Bosch Gmbh | Crash signals comparing method, involves determining similarity between two crash signals and generating measured value based on mathematical procedure that is based cross correlation function and/or error square function |
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2007
- 2007-11-16 DE DE200710047810 patent/DE102007047810A1/en not_active Withdrawn
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US11906292B2 (en) | 2019-04-12 | 2024-02-20 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Method and computer program for time-resolved calculation of a deformation of a body |
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