DE102010061057A1

DE102010061057A1 - Seitenaufprall-Sicherheitssystem mit Totwinkelerkennungs-Radar-Datenfusion

Info

Publication number: DE102010061057A1
Application number: DE102010061057A
Authority: DE
Inventors: Jialiang Canton Le; Manoharprasad K. Novi Rao; Todd N. Dearborn Clark; Matt Alan Niesluchowski
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2011-06-09
Anticipated expiration: 2030-12-07
Also published as: DE102010061057B4; CN102085842B; US20110137528A1; US8527151B2; CN102085842A

Abstract

Ein Kraftfahrzeug-Totwinkelerkennungs-System enthält einen Fern-Sensor, der eine Totwinkel-Abfühlzone eines hinteren Quadranten und eine Seitenaufprall-Abfühlzone eines vorderen Quadranten abdeckt. Ein Steuermodul empfängt Signale von einem Seitenaufprallsensor und dem Totwinkelerkennungs-Sensor, berechnet einen Annäherungsvektor eines Objekts in der Seitenaufprall-Abfühlzone und/oder der Totwinkel-Abfühlzone, ermittelt, dass das Objekt auf das Fahrzeug aufprallen wird, leitet eine Seitenaufprall-Algorithmussteuerungs-Aktivierung einer Insassensicherheitseinrichtung ein, erkennt einen Aufprall auf die Seite des Fahrzeugs (10) und ermittelt ein Ausmaß des Aufpralls, vergleicht das Ausmaß des Aufpralls mit einem mindestens teilweise auf Basis des Ausmaßes des Annäherungsvektors festgesetzen Schwellenwert und aktiviert die Insassensicherheitseinrichtung (28), wenn das Ausmaß des Aufpralls den Schwellenwert übersteigt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Insassensicherheitssysteme für Kraftfahrzeuge und insbesondere derartige Systeme zum Erkennen eines Seitenaufpralls und Aktivieren von Insassenrückhalteeinrichtungen in Reaktion darauf, und insbesondere ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines Insassensicherheitssystems eines Kraftfahrzeugs in Reaktion auf einen Seitenaufprall, gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 8.
Bekannte Seitenaufprall-Abfühlsysteme verwenden Seitenbeschleunigungsmesser und/oder Luftdrucksensoren (typischerweise in einem Türhohlraum angeordnet), um zu ermitteln, wann ein Fahrzeug in einen Seitenaufprall involviert ist, und um den Schweregrad eines Zusammenstoßes nach anfänglichem Aufprall zu schätzen. Mit diesen Sensoren kann es ungefähr 10 Millisekunden dauern, zu erkennen und zu bestätigen, dass das Aufprallereignis stattgefunden hat.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Erkennungs-/Bestätigungszeit zu vermindern, was mehr Zeit für die Aktivierung/Entfaltung von Rückhaltesystemen lassen würde.
Diese Aufgabe wird durch das Kraftfahrzeug von Anspruch 1 und durch das Verfahren von Anspruch 8 gelöst.
Gemäß der Erfindung verwendet ein Fahrzeugsicherheitssystem die Fähigkeit eines Totwinkelsensor-Radars zur Erkennung von entfernten Objekten zur Ergänzung des oben beschriebenen konventionellen Seitenaufprallsensor-Systems. Das System verwendet die Totwinkelsensoren (typischerweise angrenzend an die hinteren Ecken des Fahrzeugs angeordnet), um Objekte (unbewegt oder bewegt) zu erkennen, die sich dem Fahrzeug von der Seite nähern, und die Aufprallgeschwindigkeit und den Ort des Aufpralls auf das Fahrzeug zu schätzen/vorherzusagen, und verwendet diese Schätzungen für Seitenaufprallschutz-Entscheidungsfindung. Mit der von einem oder mehreren Aufprallsensoren in der Seitenzusammenstoß-Zone gelieferten Aufprallbestätigung ist das integrierte System im Stande, den Zusammenstoß abzufühlen und den Schweregrad des Zusammenstoßes früher zu schätzen, als es mittels der Aufprallsensoren allein möglich ist. In vielen Fällen kann selbst eine relativ geringe Verminderung (z. B. 3–5 Millisekunden) der Entscheidungsfindungszeit für Seitenaufprallentfaltung den Insassenschutz verbessern.
In einer hierin offenbarten Ausführungsform umfasst ein Totwinkelerkennungs-System für ein Kraftfahrzeug mindestens einen Fern-Sensor, der angrenzend an eine hintere Ecke des Fahrzeugs angeordnet ist. Der Fern-Sensor hat ein Strahlenbündel-Muster, das eine Totwinkel-Abfühlzone, die in einem hinteren Quadranten des Fahrzeugs angeordnet ist, und eine Seitenaufprall-Abfühlzone, die in einem vorderen Quadranten des Fahrzeugs angeordnet ist, abdeckt. Das Fahrzeug enthält weiterhin mindestens einen Seitenaufprallsensor, der in einem Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs montiert ist, und eine Insassensicherheitseinrichtung, die betreibbar ist, einen Insassen während eines Aufpralls auf den Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs zu schützen. Ein Steuermodul empfängt Signale von dem Seitenaufprallsensor und dem Totwinkelerkennungs-Sensor und ist betreibbar,

– einen Annäherungsvektor eines in der Seitenaufprall-Abfühlzone und/oder der Totwinkel-Abfühlzone erkannten Objekts zu berechnen,
– auf Basis des Annäherungsvektor zu ermitteln, dass das Objekt wahrscheinlich auf den Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs aufprallt,
– eine Seitenaufprall-Algorithmussteuerungs-Aktivierung der Insassensicherheitseinrichtung einzuleiten,
– auf Basis der von dem Aufprallsensor empfangenen Signale einen Aufprall auf den Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs zu erkennen und ein Ausmaß des Aufpralls zu ermitteln,
– das Ausmaß des Aufpralls mit einem mindestens teilweise auf Basis des Ausmaßes des Annäherungsvektors festgesetzten Schwellenwert zu vergleichen, und
– die Insassensicherheitseinrichtung zu aktivieren, wenn das Ausmaß des Aufpralls den Schwellenwert übersteigt.

In einer anderen hierin offenbarten Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Betreiben eines Insassensicherheitssystems eines Kraftfahrzeugs in Reaktion auf einen Seitenaufprall:

– mindestens einen Fernobjekterkennungs-Sensor zu betreiben, ein Totwinkelbedrohungs-Objekt in einem ersten Sektor rückwärts von dem Sensor zu erkennen und ein Kollisionsbedrohungs-Objekt in einem zweiten Sektor vorwärts von dem Sensor zu erkennen;
– einen Annäherungsvektor des Kollisionsbedrohungs-Objekts zu berechnen;
– auf Basis des Annäherungsvektors zu ermitteln, dass das Kollisionsbedrohungs-Objekt wahrscheinlich auf einen Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs aufprallt;
– in Reaktion auf die Ermittlung ein Steuermodul zu betreiben, eine Seitenaufprall-Algorithmussteuerungs-Aktivierung einer Insassensicherheitseinrichtung einzuleiten;
– mindestens einen Seitenaufprallsensor zu betreiben, einen Aufprall auf den Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs zu erkennen, und ein Ausmaß des Aufpralls zu ermitteln;
– das Ausmaß des Aufpralls mit einem mindestens teilweise auf Basis des Ausmaßes des Annäherungsvektors festgesetzten Schwellenwert zu vergleichen; und
– die Insassensicherheitseinrichtung zu aktivieren, wenn das Ausmaß des Aufpralls den Schwellenwert übersteigt.

– einen Aufprallsensor zu betreiben, ein Ausmaß eines Aufpralls auf einen Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs zu erkennen;
– eine Insassensicherheitseinrichtung zu aktivieren, wenn das Aufprallausmaß einen Nur-Kontakt-Schwellenwert übersteigt;
– einen Totwinkelerkennungs-Sensor zu betreiben, ein Objekt in einem vorderen Quadranten relativ zum Fahrzeug zu erkennen;
– auf Basis von Informationen von dem Totwinkelerkennungs-Sensor zu ermitteln, dass das Objekt wahrscheinlich auf den Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs aufprallt;
– in Reaktion auf die Ermittlung, dass der Aufprall wahrscheinlich ist, einen Seitenaufprall-Algorithmus einzuleiten;
– ein Ausmaß des Aufpralls zu ermitteln und das Ausmaß mit einem mindestens teilweise auf Basis der Informationen von dem Totwinkelerkennungs-Sensor festgesetzten Vorhersage-Schwellenwert zu vergleichen; und
– die Insassensicherheitseinrichtung zu aktivieren, wenn das Ausmaß des Aufpralls den Vorhersage-Schwellenwert übersteigt.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Darin sind:
1 eine schematische Draufsicht, die ein Host-Fahrzeug zeigt, das mit einem radarbasierten Totwinkelerkennungs-System (BSD-System) ausgestattet ist;
2 eine schematische Draufsicht, die das Host-Fahrzeug mit einem BSD-System zeigt, das ein von der Seite herannahendes Ziel-Fahrzeug zeigt;
3 eine schematische Systemskizze, die Komponenten einer Ausführungsform des Seitenschutzsystems der Erfindung zeigt;
4 eine schematische Draufsicht, die einen berechneten Vektor eines Ziel-Fahrzeugs auf einem Kollisionskurs und eine radar-ausgetastete Zone und zugehörige Schwellenlinie eines Totwinkelerkennungs-Radarsensors zeigt;
5 ein Blockdiagramm eines Seitenaufprall-Algorithmus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
6 eine schematische Draufsicht, die ein Fahrzeug zeigt, das sowohl mit vorderen als auch hinteren Radarsensoren ausgestattet ist.
Wie man in 1 erkennt, ist ein Host-Fahrzeug 10 mit einem Radar-Totwinkelerkennungs(BSD)-System von einem in der Kraftfahrzeugsicherheitstechnik konventionell bekannten Typ ausgestattet. Ein derartiges BSD-System ist dafür eingerichtet, Fahrzeuge (oder andere Objekte), die in einer BSD-Abfühlzone 12 zugegen sind, zu erkennen. Die BSD-Abfühlzone 12 soll das Gebiet neben und/oder hinter dem Host-Fahrzeug 10 umfassen, welches mittels Rück- oder Seitenspiegeln möglicherweise nicht leicht sichtbar ist. Dieses Gebiet ist konventionell als der tote Winkel bekannt. Ein BSD-System kann verschiedene Arten von Alarmsignalen oder Warnungen (hörbar, sichtbar, haptisch usw.) erzeugen, um dem Fahrer des Host-Fahrzeugs zu melden, dass ein Objekt im toten Winkel zugegen ist.
Typischerweise ist die gewünschte BSD-Abfühlzone 12 die Fahrspur, die der vom Host-Fahrzeug 10 belegten Spur benachbart ist und innerhalb eines ungefähr 90°-Sektors relativ zum Host-Fahrzeug liegt. Der Sektor oder Quadrant erstreckt sich von einer Linie ganz vorne, die sich vom hinteren Kotflügel oder Stoßfänger des Host-Fahrzeugs nach außen erstreckt (allgemein parallel zu oder leicht achtern der Fahrzeug-y-Achse) bis zu einer Linie ganz hinten, die fast parallel zur Fahrzeug-x-Achse ist. Ein innerhalb der BSD-Abfühlzone 12 erkanntes Objekt wird als ein Totwinkelbedrohungs-Objekt angesehen.
Wie man in 1 erkennt, wird die BSD-Abfühlzone 12 von Radarstrahlenbündeln 14a–14d abgedeckt. Zur Erleichterung der Beschreibung ist hier nur die tote Zone auf der rechten Seite des Host-Fahrzeugs gezeigt und erörtert, doch ist es selbstverständlich, dass es auch auf der linken Seite eine tote Zone geben kann, und dass ein BSD-System Sensoren und andere Komponenten enthalten kann, um beide toten Zonen abzudecken.
Ein bekanntes Radar-BSD-System wird von der Fa. Valeo Raytheon Systems Inc. hergestellt und verwendet ein Mehrfachstrahlenbündel-Monopulsradar, das im Stande ist, acht getrennte Strahlenbündel (in 1 als 14a–14i gekennzeichnet) zu erzeugen, die eine Winkelauflösung von ungefähr 20 Grad und eine Gesamt-Abdeckung von 150 Grad geben. Im Valeo-System muss ein Ziel durch mindestens zwei Strahlenbündel bestätigt werden, um als gültig identifiziert zu werden und zu bewirken, dass ein Alarm erzeugt wird. Die mögliche Reichweite eines derartigen bei 24 GHz arbeitenden Radars beträgt bis zu ungefähr 50 Meter.
Wie man. in 1 erkennt, kann sich das mittels eines derartigen Systems erzielbare Radarstrahlenbündel-Muster 14 weit vor der BSD-Abfühlzone 12 erstrecken und nahezu die ganze rechte Seite des Host-Fahrzeugs 10 abdecken. Die genaue Winkelausdehnung der Abdeckung hängt von der Antennenplatzierung, Strahlenbündelbreite, Anzahl der Strahlenbündel und anderen Faktoren ab. Der volle mit diesem Strahlenbündel-Muster erzielbare Abdeckungsbetrag wird in einem konventionellen BSD-System nicht ausgenutzt, da der von den Strahlenbündeln 14e–14i abgedeckte rechte vordere Quadrant vom Fahrer des Host-Fahrzeugs 10 leicht überblickt wird, so dass kein Fahreralarm nötig ist, wenn dort ein Objekt erkannt wird.
2 zeigt, wie die Funktion zur Erkennung von entfernten Objekten des BSD-Systems 12 verwendet werden kann, um einer Seitenaufprallerkennung zum Vorteil zu gereichen. Gezeigt ist ein Ziel-Fahrzeug 16, das sich entlang eines Kollisionskurses relativ zum Host-Fahrzeug 10 bewegt, wie es möglicherweise an einer Straßenkreuzung der Fall ist (deren Fahrzeugspuren sind in gestrichelten Linien angezeigt). Wenn es sich dem Host-Fahrzeug 10 nähert, befindet sich das Ziel-Fahrzeug 16 gänzlich innerhalb der Abdeckung eines oder mehrerer der vorderen Strahlenbündel 14e–14i. Daher kann dieselbe Radarsystem-Hardware, die in dem konventionellen BSD-System verwendet wird, für Seitenaufprallabfühlung verwendet werden, ohne zusätzliche Kosten für Sensor-Hardware zu verursachen. Irgendein Fahrzeug oder anderes Objekt, das mittels der Strahlenbündel 14e–14i erkannt wird und sich relativ zum Host-Fahrzeug 10 nähert, wird als ein Kollisionsbedrohungs-Objekt angesehen.
3 zeigt eine Ausführungsform eines Seitenaufprall-Abfühlsystems, wie im Host-Fahrzeug 10 installiert. Das System umfasst einen oder mehrere Seitenaufprallsensoren von dem in der Kraftfahrzeugsicherheitstechnik bekannten Typ und kann z. B. Luftdrucksensoren 18 in den linken und rechten Vordertürhohlräumen und Seiten(y-Achsen)-Beschleunigungsmesser 20 umfassen, die am Ort linker bzw. rechter C-Säulen montiert sind.
Zwei BSD-Radarsensoren 22, wie sie in einem konventionellen BSD-System vom oben beschriebenen Typ verwendet werden können, sind nahe den linken und rechten hinteren Ecken des Fahrzeug am Fahrzeug montiert gezeigt, um optimale Abdeckung der BSD-Zonen bereitzustellen.
Ein Rückhalteeinrichtungs-Steuermodul (RCM) 24 empfängt Eingangssignale von den Seitenaufprallsensoren 18, 20 und von den BSD-Radarsensoren 22. Ein Radarsignalprozessor 26 kann nötigenfalls verwendet werden, um die Roh-Radarrücklaufdaten zu verarbeiten, bevor er sie an das RCM 24 weitergibt. Das RCM 24 kann weitere Eingangssignale von anderen Fahrzeugsensoren (nicht gezeigt) empfangen und verwendet die zur Verfügung stehenden Eingangssignale, um Rückhalteeinrichtungs-Aktivierungsentscheidungen zu treffen und Aktivierungsbefehle an Insassenrückhalteeinrichtungen wie z. B. Seiten-Airbags 28 zu senden. Verschiedene andere Insassensicherheitssysteme (wie z. B. Rückhaltegurte, Front-Airbags, Vorhang-Airbags, Kniepolster usw.) können ebenfalls vom RCM 24 gesteuert werden, doch sind diese der Übersichtlichkeit halber in 3 weggelassen.
Wie in der Technik bekannt, kann das RCM 24 eine mikroprozessorbasierte Vorrichtung wie z. B. ein Computer mit einer zentralen Verarbeitungseinheit, Speicher (RAM und/oder ROM) und zugehörigen Eingangs- und Ausgangsbussen sein. Das RCM 24 kann eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung oder andere in der Technik bekannte Logikvorrichtungen sein und kann Beschleunigungsmesser zum Abfühlen von Zusammenstoß-Pulsen sowohl entlang x- als auch y-Achsen des Fahrzeugs umfassen.
Konventionelle Totwinkelerkennungs- und -warnfunktionen auf Basis von Signalen von Sensoren 22, die das Vorhandensein einer Totwinkelbedrohung im hinteren Quadranten des Host-Fahrzeugs 10 anzeigen, können vom RCM 24 oder von einem separaten Steuermodul ausgeführt werden.
4 veranschaulicht einen Kollisionskurs-Vektor V eines von den Strahlenbündeln des vorderen Quadranten (14e–14i) eines BSD-System-Radars erkannten Ziels. Der Vektor V wird berechnet durch Verfolgen des Ziels 16, wenn es sich relativ zum Host-Fahrzeug 10 von einer ersten Position P₁ in eine zweite Position P₂ bewegt. Der durch die ersten und zweiten Positionen P₁, P₂ hindurchgehende Vektor V zeigt die Annäherungsgeschwindigkeit, die Relativrichtung und den erwarteten Aufprallort auf der Seite des Host-Fahrzeug an, welche alle aus der Radarsignalanalyse berechnet werden können.
Wie man in 4 erkennt, hat ein nahe einer rechten hinteren Ecke des Host-Fahrzeugs 10 angeordneter BSD-Sensor 22 möglicherweise eine winklige für Radar gesperrte Zone 30 (mit schraffierten Linien nahe an der Seite des Fahrzeug liegend angezeigt). Die für Radar gesperrte Zone 30 ist eine vom Radarantennenfeld nicht abgedeckte Zone und ist eine Folge davon, dass der BSD-Sensor 22 so angeordnet und gerichtet ist, dass er optimale Abdeckung der Totwinkel-Abfühlzone 12 bereitstellt, welche (wie oben beschrieben) in erster Linie im rechten hinteren (und linken hinteren) Quadranten des Host-Fahrzeugs liegt. Für einen typischen PKW kann die für Radar gesperrte Zone 30 z. B. an einer Linie ungefähr 15 Grad von der Seite des Fahrzeugs nach außen beginnen. Wenn die Distanz (gemessen entlang der x-Achse) zwischen dem Radarsensor 22 und einer Vordertür-Zusammenstoßzone 3 Meter beträgt, dann erstreckt sich die für Radar gesperrte Zone 30 ungefähr 0,8 m entlang der y-Achse von der Oberfläche der Vordertür. Diese Distanz ist in 4 durch die Schwellenlinie T angezeigt. In der Hintertür-Zusammenstoßzone ist die gesperrte Zone dann kleiner als 0,8 m.
Wenn ein Zielobjekt, dass sich entlang des Vektors V bewegt, die Schwellenlinie T überquert und in die für Radar gesperrte Zone 30 eintritt, muss die Radar-Zielerkennung notwendigerweise aufhören, doch fahren der Radarprozessor 26 und/oder das RCM 24 fort, die Bahn des Ziels zu schätzen (auf Basis der letzten bekannten Position und Relativgeschwindigkeit), bis eine Kollision zwischen dem Ziel und dem Host-Fahrzeug durch die Aufprallsensoren 18, 20 bestätigt wird. Zur genauen Verfolgung und Vorhersage der Bahn des Zielobjekts können verschiedene bekannte Techniken wie z. B. Kalman-Filterung verwendet werden.
Möglicherweise nähert sich ein Ziel-Fahrzeug 16 dem Host-Fahrzeug 10 auf einem Kollisionskurs vom rechten hinteren Quadranten und wird daher mittels der Radarstrahlenbündel 14a–14d erkannt, die die Totwinkelerkennungs-Zone in diesem Quadranten abdecken. In einem derartigen Fall wird dieselbe Verfolgungs- und Vektorberechnung wie oben beschrieben durchgeführt.
Der Seitenaufprall-Algorithmus wird vorzugsweise in oder kurz vor dem Zeitpunkt eingeleitet, in dem das Ziel die Schwellenlinie T überquert. Die Algorithmuseinleitung kann umfassen (ist aber nicht darauf beschränkt), von einer Betriebsart Bereitschaftszustand oder ”Hintergrund” auf eine Betriebsart Zusammenstoß-Vorbereitung oder ”aktiv” umzuschalten. In der aktiven Betriebsart können sich die Rechnerressourcen des RCM 24 auf Seitenaufprallvorhersage und -erkennung konzentrieren. Das RCM 24 kann Daten/Signale in erster Linie von den relevanten Sensoren empfangen und Berechnungen mit einer höheren Datenrate als in der Hintergrund-Betriebsart durchführen. Z. B. können die Signale von einem oder mehreren Drucksensor(en) 18 und/oder Satelliten-Beschleunigungsmesser(n) 20 und von Fahrzeugzustandssensoren wie z. B. einer Trägheitsmesseinheit (IMU) und Raddrehzahlsensoren (nicht gezeigt) mit höheren Datenraten abgetastet/empfangen werden. Dementsprechend beginnt der Seitenaufprall-Algorithmus früher und läuft schneller als es möglich ist, wenn er sich nur auf Informationen von Kontaktsensoren 18, 20 stützt.
Der Seitenaufprall-Algorithmus kann Aktivierung der passenden Rückhalteeinrichtung umfassen, wenn der erkannte Druck- und/oder Beschleunigungspegel (je nach dem Sensortyp) einen Schwellenwert erreicht, der niedriger als ein (nicht prädiktiver) Nur-Kontakt-Aufprallschwellenwert ist, der bei Fehlen von irgendwelchen prädiktiven, Prä-Kontakt-Informationen von einem Fern-Sensor verwendet wird. Die resultierende Verkürzung der Rückhalteeinrichtungs-Entfaltungszeit wird ohne die Kosten erzielt, die mit der Hinzufügung von Fern-Sensor-Ausstattung zum Fahrzeug verbunden ist, da die BSD-Sensoren 22 bei mit einem BSD-System ausgestatteten Fahrzeugen schon vorhanden sind.
5 zeigt ein Blockdiagramm (100) eines Seitenaufprall-Algorithmus, der Totwinkel-Radar-Datenfusion verwendet, um die Reaktions-/Aktivierungs-/Ansprechzeit zu verbessern. Der Radarsender erzeugt Hochfrequenzwellen (RF-Wellen), die durch Antennen des Totwinkelerkennungs-Systems ausgestrahlt werden (110). Die gesendeten RF-Wellen kommen mit einem Ziel in Kontakt und werden in alle Richtungen gestreut. Die gestreuten Wellen, die in Richtung auf das Host-Fahrzeug zurückreflektiert werden, werden von den Empfängern empfangen und ermöglichen es dem Radar, das Ziel zu erkennen (120). Auf Basis der erkannten Signale kann Signalverarbeitung irgendwelche Zielobjekte allgemein klassifizieren (125) (z. B. zwischen einem bewegtem Fahrzeug und einem stationären Pfahl unterscheiden), die Kollisionsbedrohung bewerten (z. B. als Wahrscheinlichkeit ausgedrückt) und den erwarteten Aufprallort, die erwartete Aufprallgeschwindigkeit und die erwartete Aufprallrichtung ermitteln (130).
Wenn die Kollisionsbedrohung einen Minimalwert übersteigt (140) und das Ziel die Schwellenlinie T überquert (145), und zwar in einer Position, die anzeigt, dass ein Seitenaufprall erwartet wird, wird ein Seitenaufprall-Algorithmus eingeleitet (150).
Wenn das Fahrzeug mit Aufprallsensoren ausgestattet ist, die zu einer Vordertür-Zusammenstoßzone und einer getrennten Hintertür-Zusammenstoßzone gehören, kann die Algorithmus-Verarbeitung zwei parallelen Pfaden folgen, einem für einen vorhergesagten Aufprall auf die Vordertür-Zusammenstoßzone und dem anderen für einen vorhergesagten Aufprall auf die Hintertür-Zusammenstoßzone. Für den Pfad der Vordertür-Zusammenstoßzone werden die Signale von Aufprallsensoren, die dieser Zone am nächsten sind (in diesem Beispiel seien dies Drucksensoren 18, wie in der Ausführungsform von 3 gezeigt) erhalten und verarbeitet (155). Unter Verwendung eines vordefinierten Schwellenwerts, der vorzugsweise eine Kombination von Druck- und Ankunftsgeschwindigkeitswerten umfasst (160), wird eine Entfaltungsentscheidung für die zur Vordertür-Zusammenstoßzone gehörende(n) Rückhalteeinrichtung(en) getroffen, wenn die erkannten Werte den Schwellenwert 1 übersteigen (165). Ist z. B. die Ankunftsgeschwindigkeit relativ hoch, kann der Wert der mittels eines Sensors 18 erkannten Druckzunahme relativ niedrig sein, um den Schwellenwert 1 zu treffen, während bei einer relativ niedrigen Ankunftsgeschwindigkeit eine höhere erkannte Druckzunahme erforderlich sein wird. Die niedrigere erforderliche Druckzunahme im ersten Fall verkürzt die Rückhalteeinrichtungs-Aktivierungszeit, was nötig wird, wenn die Ziel-Geschwindigkeit hoch ist. In jedem Fall wird die Druckzunahme, die erforderlich ist, um den Schwellenwert 1 zu treffen, in den meisten Fällen ein niedrigerer Wert sein als es ohne Zielvektorinformationen vom Totzonenerkennungs-System möglich wäre, da die Gefahr einer ”falsch positiven” Aktivierung durch den Einschluss der Zielvektorinformationen wesentlich vermindert wird.
Eine ähnliche Prozedur wird auf den Pfad für die Hintertür-Zusammenstoßzone (175–190) angewendet, wobei Daten von den Aufprallsensoren verwendet werden, die der Hintertür-Zusammenstoßzone am nächsten sind (in diesem Beispiel seien dies Beschleunigungsmesser 20, wie in der Ausführungsform von 3 gezeigt). Der festgesetzte Schwellenwert 2 (Schritt 180) kann von dem Schwellenwert 1 verschieden sein, je nach dem bestimmten Typ von Aufprallsensor (Druck- oder Beschleunigungsmesser).
Wenn das Fahrzeug nur eine auf einer Seite des Fahrzeugs identifizierte Zusammenstoßzone hat, ist nur einer der zwei in 5 gezeigten Zweige (155–170 und 175–190) erforderlich.
Wie in 6 gezeigt, kann ein Seitenaufprallschutz-System sowohl vordere 34 als auch hintere 36 Radarsensoren enthalten, die totale Seitenabfühlfähigkeiten ohne irgendwelche für Radar gesperrten Zonen bereitstellen. Die vorderen Sensoren 34 können als Teil eines Kollisionsvermeidungs- oder -milderungssystems vorgesehen sein. In einem derartigen System können Daten von beiden Sätzen von Radarsensoren für zuverlässigere Vorhersage von Seitenkollisionsdetails verwendet werden. Die zwei Radars können unabhängig oder miteinander fusioniert verarbeitet werden, um die Robustheit der Seitenkollisionsvorhersage zu erhöhen.

Claims

Kraftfahrzeug (10), umfassend: ein Totwinkelerkennungs-System, das einen Fern-Sensor (22) umfasst, der angrenzend an eine hintere Ecke des Fahrzeugs angeordnet ist und ein Strahlenbündel-Muster hat, das eine Totwinkel-Abfühlzone (12) abdeckt, die in einem hinteren Quadranten des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei der Fern-Sensor (22) weiterhin eine Seitenaufprall-Abfühlzone hat, die in einem vorderen Quadranten des Fahrzeugs angeordnet ist; einen Seitenaufprallsensor (18, 20), der in einem Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs montiert ist, eine Insassensicherheitseinrichtung, die betreibbar ist, einen Insassen während eines Aufpralls auf den Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs zu schützen; und ein Steuermodul (24), das Signale von dem Seitenaufprallsensor (18, 20) und dem Totwinkelerkennungs-Sensor (22) empfängt und betreibbar ist, einen Annäherungsvektor (V) eines in der Seitenaufprall-Abfühlzone und/oder der Totwinkel-Abfühlzone erkannten Objekts (16) zu berechnen, auf Basis des Annäherungsvektor zu ermitteln (140, 145), dass das Objekt wahrscheinlich auf den Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs aufprallt, eine Seitenaufprall-Algorithmussteuerungs-Aktivierung der Insassensicherheitseinrichtung einzuleiten (150), auf Basis der von dem Aufprallsensor empfangenen Signale einen Aufprall auf den Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs zu erkennen und ein Ausmaß des Aufpralls zu ermitteln (155, 175), das Ausmaß des Aufpralls mit einem mindestens teilweise auf Basis des Ausmaßes des Annäherungsvektors festgesetzten Schwellenwert zu vergleichen (165, 185), und die Insassensicherheitseinrichtung zu aktivieren (170, 190), wenn das Ausmaß des Aufpralls den Schwellenwert übersteigt.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, wobei der Schwellenwert durch Vermindern eines Nur-Kontakt-Aufprallschwellenwertes festgesetzt wird, der von dem Steuermodul (24) angewendet wird, wenn kein Annäherungsvektor (V) zur Verfügung steht.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Seitenaufprall-Abfühlzone an einer Schwellenlinie endet, die in einer Schwellendistanz von dem Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeug endet, und das Steuermodul (24) den Vektor in einem Zeitpunkt berechnet, in dem das Objekt die Schwellenlinie überquert.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Fern-Sensor (22) ein Mehrfachstrahlenbündel-Monopulsradar ist.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das weiterhin einen zweiten Seitenaufprallsensor umfasst, der in einem zweiten Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs montiert ist, wobei das Steuermodul (24) weiterhin betreibbar ist, Signale von dem zweiten Seitenaufprallsensor zu empfangen, auf Basis des Annäherungsvektors zu ermitteln, dass das Objekt wahrscheinlich auf den zweiten Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs aufprallt, und die Insassensicherheitseinrichtung und/oder eine zweite, zu dem zweiten Seitenaufprallabschnitt gehörende Insassensicherheitseinrichtung zu aktivieren.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 5, wobei, wenn das Objekt auf den zweiten Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs aufgeprallt ist, das Steuermodul (24) das Ausmaß des Aufpralls mit einem zweiten Schwellenwert vergleicht, der zu einem Aufprall auf den zweiten Seitenaufprallabschnitt gehört.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 5 oder 6, das weiterhin eine zweite Insassensicherheitseinrichtung umfasst, die zu dem zweiten Seitenaufprallabschnitt gehört, und das Steuermodul (24) die zweite Insassensicherheitseinrichtung aktiviert, wenn ein Ausmaß des Aufpralls den zweiten Schwellenwert übersteigt.
Verfahren zum Betreiben eines Insassensicherheitssystems eines Kraftfahrzeugs (10) in Reaktion auf einen Seitenaufprall, umfassend: mindestens einen Fernobjekterkennungs-Sensor (22) zu betreiben, ein Totwinkelbedrohungs-Objekt in einem ersten Sektor rückwärts von dem Sensor zu erkennen und ein Kollisionsbedrohungs-Objekt (16) in einem zweiten Sektor vorwärts von dem Sensor zu erkennen; einen Annäherungsvektor (V) des Kollisionsbedrohungs-Objekts zu berechnen; auf Basis des Annäherungsvektors zu ermitteln (140, 145), dass das Kollisionsbedrohungs-Objekt wahrscheinlich auf einen Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs aufprallt; in Reaktion auf die Ermittlung ein Steuermodul (24) zu betreiben, eine Seitenaufprall-Algorithmussteuerungs-Aktivierung einer Insassensicherheitseinrichtung einzuleiten; mindestens einen Seitenaufprallsensor (18, 20) zu betreiben, einen Aufprall auf den Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs zu erkennen (155, 175), und ein Ausmaß des Aufpralls zu ermitteln; das Ausmaß des Aufpralls mit einem mindestens teilweise auf Basis des Ausmaßes des Annäherungsvektors festgesetzten Schwellenwert zu vergleichen (165, 185); und die Insassensicherheitseinrichtung zu aktivieren (170, 190), wenn das Ausmaß des Aufpralls den Schwellenwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Einleitung des Seitenaufprall-Algorithmus umfasst, den Schwellenwert durch Vermindern eines Nur-Kontakt-Aufprallschwellenwertes festzusetzen, der von dem Steuermodul (24) verwendet wird, wenn kein Annäherungsvektor zur Verfügung steht.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Ermittlung, dass das Kollisionsbedrohungs-Objekt (16) wahrscheinlich auf den Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs aufprallt, durchgeführt wird, wenn das Objekt eine Grenze der Abdeckung des Fernobjekterkennungs-Sensors (22) erreicht, der dem Seitenaufprallabschnitt des Fahrzeugs (10) am nächsten ist.