DE102015212144A1

DE102015212144A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102015212144A1
Application number: DE102015212144.5A
Authority: DE
Inventors: Heiko Freienstein; Josef Kolatschek
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2035-07-01
Also published as: WO2017001070A1; US20180201216A1; JP2018520934A; CN107848479A; CN107848479B; DE102015212144B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung (104) für ein Fahrzeug (100). Das Verfahren umfasst einen Schritt des Bestimmens einer Menge von Ansteuervarianten zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) aus einer Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) unter Verwendung eines ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes (110) und zumindest eines Ungenauigkeitswertes (114), wobei der ungenauigkeitsbehaftete Situationswert (110) einen unter Verwendung eines Sensors des Fahrzeugs (100) ermittelten Wert repräsentiert und der Ungenauigkeitswert (114) eine Ungenauigkeit des ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes (110) definiert, sowie einen Schritt des Auswählens einer dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert (110) zugeordneten Ansteuervariante aus der Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten als eine zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) ausgewählte Ansteuervariante (116), wenn jeder Ansteuervariante der Menge von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die ein zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) erforderliches Sicherheitskriterium erfüllt

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
In der passiven Sicherheit von Kraftfahrzeugen werden Insassenschutzmittel, wie Airbag und Sicherheitsgurt, auf der Basis von gewonnen Messgrößen angesteuert.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung für ein Fahrzeug, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
Typischerweise weisen Messgrößen, die zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln verwendet werden können, eine Ungenauigkeit auf. Diese Ungenauigkeit kann bei der Ansteuerung eines Personenschutzmittels berücksichtigt werden. Auf diese Weise kann der Personenschutz verbessert werden.
Ein Verfahren zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung für ein Fahrzeug umfasst die folgenden Schritte:
Bestimmen einer Menge von Ansteuervarianten zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung aus einer Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung unter Verwendung eines ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes und zumindest eines Ungenauigkeitswertes, wobei der ungenauigkeitsbehaftete Situationswert einen unter Verwendung eines Sensors des Fahrzeugs ermittelten Wert repräsentiert und der Ungenauigkeitswert eine Ungenauigkeit des ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes definiert; und
Auswählen einer dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert zugeordneten Ansteuervariante aus der Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten als eine zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung ausgewählte Ansteuervariante, wenn jeder Ansteuervariante der Menge von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die ein zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung erforderliches Sicherheitskriterium erfüllt.
Unter einer Personenschutzeinrichtung kann eine Einrichtung zum Schützen eines Insassen eines Fahrzeugs oder einer sich im Umfeld des Fahrzeugs befindlichen Person verstanden werden. Beispielsweise kann es sich bei der Personenschutzeinrichtung um einen Airbag oder einen Sicherheitsgurt handeln. Eine Ansteuerung der Personenschutzeinrichtung kann beispielsweise während oder im Vorfeld einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis durchgeführt werden. Die Personenschutzeinrichtung kann auf unterschiedliche Weise angesteuert werden. Die unterschiedlichen Ansteuerweisen können durch die Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten definiert sein. Eine Ansteuervariante kann beispielsweise einen zeitlichen Verlauf einer Aktivierung der Personenschutzeinrichtung oder eine von der Personenschutzeinrichtung bereitgestellte Rückhaltekraft definieren oder definieren, welche Komponente einer Mehrzahl von Komponenten der Personenschutzeinrichtung angesteuert wird. Ein Situationswert kann einen von einem Sensor bereitgestellter Wert oder ein aus einem von einem Sensor bereitgestellten Wert ermittelter Wert darstellen.
Bei einem solchen Sensor kann es sich beispielsweise um einen Umfeldsensor, einen Innenraumsensor oder einen anderen üblicherweise zur Ansteuerung einer Personenschutzeinrichtung verwendeten Fahrzeugsensor handeln. Der Situationswert kann somit auch ein Messwert sein. Der Situationswert kann eine aktuelle Situation des Fahrzeugs, beispielsweise eine Beschleunigung oder Verformung oder eine aktuelle Situation einer Person, beispielsweise eine Relativbewegung zwischen der Person und dem Fahrzeug, anzeigen. Die Ungenauigkeit des ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes kann beispielsweise durch eine Messungenauigkeit eines Sensors oder während einer Weiterverarbeitung eines Sensorwertes auftretender Ungenauigkeiten hervorgerufen sein. Jedem möglichen Situationswert kann eine Ansteuervariante zugeordnet sein. Aufgrund der Ungenauigkeit des ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes besteht die Möglichkeit, dass der ungenauigkeitsbehaftete Situationswert nicht die tatsächliche aktuelle Situation anzeigt, sondern eine davon abweichende Situation. Durch einen Ungenauigkeitswert kann ein Grenzwert oder eine Abweichung für den ungenauigkeitsbehafteten Situationswert definiert sein. Um zu vermeiden, dass zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung aufgrund der Ungenauigkeit eine Ansteuervariante ausgewählt wird, die der aktuellen Situation nicht gerecht wird, können Sicherheitsklassen derjenigen Ansteuervarianten überprüft werden, die aufgrund der Ungenauigkeit des Situationswertes zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung zum Einsatz kommen könnten. Vorteilhafterweise kann auf diese Weise gewährleistet werden, dass eine dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert zugeordnete Ansteuervariante nur dann ausgewählt wird, wenn die aufgrund der Ungenauigkeit des Situationswertes zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung zum Einsatz kommen könnenden Ansteuervarianten eine erforderliche Sicherheitsklasse aufweisen. Eine erforderliche Sicherheitsklasse kann dann erreicht sein, wenn durch die Verwendung einer Ansteuervariante keine Gefährdung der durch die Personenschutzeinrichtung zu schützende Person zu erwarten ist.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens unter Verwendung des ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes und des zumindest einen Ungenauigkeitswertes ein Intervall von durch die Ungenauigkeit begründeten möglichen Situationswerten bestimmt werden. Ein solches Intervall kann ein den ungenauigkeitsbehafteten Situationswert umgebendes Fehlerintervall darstellen. Beispielsweise kann das Intervall durch zwei Ungenauigkeitswerte eingegrenzt werden. Der ungenauigkeitsbehaftete Situationswert kann innerhalb des Intervalls angeordnet sein. Auf diese Weise können den möglichen Situationswerten zugeordnete Ansteuervarianten aus der Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten als die Menge von Ansteuervarianten bestimmt werden.
Das Verfahren kann einen Schritt des Auswählens einer als sicher eingestuften Ansteuervariante aus der Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten als die zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung ausgewählte Ansteuervariante umfassen, wenn zumindest einer Ansteuervariante der Menge von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die das zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung erforderliche Sicherheitskriterium nicht erfüllt. In diesem Fall kann anstelle der dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert zugeordneten Ansteuervariante die als sicher eingestufte Ansteuervariante zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung ausgewählt werden. Unter einer als sicher eingestuften Ansteuervariante kann eine Ansteuervariante verstanden werden, die eine Gefährdung der durch die Personenschutzeinrichtung zu schützende Person vermeidet.
Das Verfahren kann einen Schritt des Bestimmens zumindest eines angepassten Ungenauigkeitswertes unter Verwendung des zumindest einen Ungenauigkeitswertes und einer Anpassungsvorschrift umfassen. Eine solche Vorgehensweise kann dann sinnvoll sein, wenn zumindest einer Ansteuervariante der Menge von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die das zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung erforderliche Sicherheitskriterium nicht erfüllt. Durch die Anpassungsvorschrift kann beispielsweise ein den ungenauigkeitsbehafteten Situationswert umgebendes Fehlerintervall verringert werden. Dadurch kann die Menge der Ansteuervarianten verringert werden. Somit kann in einem Schritt des Bestimmens eine angepasste Menge von Ansteuervarianten unter Verwendung des ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes und des zumindest einen angepassten Ungenauigkeitswertes bestimmt werden. Dies ermöglicht es, dass in einem Schritt des Auswählens die dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert zugeordnete Ansteuervariante ausgewählt wird, wenn jeder Ansteuervariante der angepassten Menge von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die das zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung erforderliche Sicherheitskriterium erfüllt. Auf diese Weise kann überprüft werden, ob die Verwendung der dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert zugeordneten Ansteuervariante doch noch möglich ist. Ist die Verwendung dieser Ansteuervariante nach wie vor nicht möglich, so kann die als sicher eingestufte Ansteuervariante ausgewählt werden.
Das Verfahren kann einen Schritt des Prüfens umfassen, in dem geprüft wird, ob jeder Ansteuervariante der Menge von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die das zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung erforderliches Sicherheitskriterium erfüllt. Gemäß einer Ausführungsform kann der Schritt des Prüfens unter Verwendung einer Nachschlagtabelle, beispielsweise einer Gefährdungsmatrix, ausgeführt werden. Alternativ kann der Schritt des Prüfens unter Ausführung einer Verknüpfungsvorschrift durchgeführt werden.
Das Verfahren kann einen Schritt des Anpassens einer Sicherheitsklasse zumindest einer Ansteuervariante unter Verwendung eines personenbezogenen Situationswertes umfassen. Beispielsweise kann die Sicherheitsklasse einer oder mehrerer, beispielsweise auch aller Ansteuervarianten der Menge von Ansteuervarianten oder aller Ansteuervarianten der Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten angepasst werden. Im Schritt des Anpassens kann eine Sicherheitsklasse erstmalig oder neu zugewiesen werden oder es kann eine bestehende Sicherheitsklasse geändert werden. Der personenbezogene Situationswert kann einen unter Verwendung eines Sensors des Fahrzeugs ermittelten Wert repräsentieren. Beispielsweise kann der personenbezogene Situationswert einen körperlichen Zustand einer durch die Personenschutzeinrichtung zu schützenden Person oder eine Bewegung der Person anzeigen. Auf diese Weise kann eine Ansteuerung der Personenschutzeinrichtung an einen Zustand der zu schützenden Person angepasst werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens die Menge von Ansteuervarianten unter Verwendung zumindest eines weiteren ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes und zumindest eines weiteren Ungenauigkeitswertes bestimmt werden. Dabei kann der zumindest eine weitere ungenauigkeitsbehaftete Situationswert einen unter Verwendung eines Sensors des Fahrzeugs ermittelten Wert repräsentieren und der zumindest eine weitere Ungenauigkeitswert eine Ungenauigkeit des zumindest einen weiteren ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes definieren. Entsprechen kann im Schritt des Auswählens eine dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert und dem zumindest einen weiteren ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes zugeordnete Ansteuervariante aus der Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten als die zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung ausgewählte Ansteuervariante ausgewählt werden, wenn jeder Ansteuervariante der Menge von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die ein zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung erforderliches Sicherheitskriterium erfüllt. Auf diese Weise können mehrere Situationswerte bei der Auswahl der Ansteuervariante berücksichtigt werden.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4 eine Auswahl unterschiedlicher Ansteuervarianten in Abhängigkeit einer Schwellenwertentscheidung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5 eine Gefährdungsmatrix gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6 Gefährdungsmatrix gemäß einem Ausführungsbeispiel;
7 eine Gefährdungsmatrix gemäß einem Ausführungsbeispiel, bei der ein Fehlerbereich aufgetragen ist;
8 eine Gefährdungsmatrix gemäß einem Ausführungsbeispiel, bei der ein Fehlerbereich aufgetragen ist;
9 eine Gefährdungsmatrix gemäß einem Ausführungsbeispiel, bei der ein Fehlerbereich aufgetragen ist;
10 eine schematische Darstellung der Ansteuervarianten für die Gurtkraft in Abhängigkeit der Variablen „Alter“ gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
11 eine Gefährdungsmatrix gemäß einem Ausführungsbeispiel.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung 102 zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung 104 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Personenschutzeinrichtung 104, beispielsweise ein Airbag, ist vorgesehen, um eine Person 106 im Falle eines Unfalls zu schützen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Person 106 um einen Insassen des Fahrzeugs 100. Alternativ kann die Personenschutzeinrichtung 104 vorgesehen sein, um einen weiteren Verkehrsteilnehmer, beispielsweise einen Fußgänger zu schützen.
Das Fahrzeug 100 weist einen Sensor 108 auf. Der Sensor 108 ist ausgebildet, um einen ungenauigkeitsbehafteten Situationswert 110 an die Vorrichtung 102 bereitzustellen. Bei dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert 110 handelt es sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel um einen von dem Sensor 108 bereitgestellten Sensorwert, der beispielsweise eine Beschleunigung des Fahrzeugs 100 anzeigt. Alternativ kann der Sensorwert des Sensors 108 weiterverarbeitet werden, beispielsweise mit weiteren Sensorwerten verknüpft werden, und anschließend in Form eines weiterverarbeiteten Sensorwertes als der ungenauigkeitbehaftete Situationswert 110 an die Vorrichtung 102 bereitgestellt werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Sensor 108 ausgebildet, um zusammen mit dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert 110 einen eine Ungenauigkeit des ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes definierenden Ungenauigkeitswert 112 an die Vorrichtung 102 bereitzustellen. Alternativ kann die Vorrichtung 102 ausgebildet sein, um den Ungenauigkeitswert 112 von einer weiteren Einrichtung zu empfangen oder auszulesen.
Die Vorrichtung 102 ist ausgebildet, um unter Verwendung des ungenauigkeitsbehafteten Situationswerts 110 sowie des Ungenauigkeitswertes 112 aus einer Mehrzahl zur Ansteuerung der Personenschutzeinrichtung 104 zur Verfügung stehenden Ansteuervarianten eine Ansteuervariante 116 zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung 104 auszuwählen und die ausgewählte Ansteuervariante 116 oder ein auf der ausgewählten Ansteuervariante 116 basierendes Ansteuersignal 116 zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung 104 an die Personenschutzeinrichtung 104 bereitzustellen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Fahrzeug 100 einen weiteren Sensor 118 auf, der ausgebildet ist, um einen personenbezogenen Situationswert 120 an die Vorrichtung 102 bereitzustellen. Bei dem personenbezogenen Situationswert 120 handelt es sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel um einen von dem Sensor 118 bereitgestellten Sensorwert, der beispielsweise eine Beschleunigung der Person 106 anzeigt, oder der beispielsweise basierend auf einer Bildauswertung ein Alter oder einen Körperbau der Person 106 anzeigt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Fahrzeug 100 einen zusätzlichen Sensor 122 auf, der entsprechend zu dem Sensor 108 ausgebildet, um einen weiteren ungenauigkeitsbehafteten Situationswert 124 und einen weiteren Ungenauigkeitswert 126 an die Vorrichtung 102 bereitzustellen. In diesem Fall ist die Vorrichtung 102 ausgebildet, um die Ansteuervariante 116 zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung 104 ferner unter Verwendung des weiteren ungenauigkeitsbehafteten Situationswerts 124 sowie des weiteren Ungenauigkeitswertes 126 auszuwählen.
In der passiven Sicherheit von Kraftfahrzeugen 100 werden Insassenschutzmittel 104, wie Airbag und Sicherheitsgurt, auf der Basis von gewonnen Messgrößen 110, 120, 124 angesteuert. Ein Beispiel für solche Messgrößen 110, 120, 124 ist die Fahrzeugbeschleunigung. Durch einen Auslösealgorithmus wird auf eine bestimmte Art und Weise das Beschleunigungssignal analysiert und eine Auslöse- bzw. Aktivierungsentscheidung für die vorhandenen Rückhaltemittel 104 gewonnen. Die Auslöse- bzw. Aktivierungsentscheidung geschieht dabei auf der Basis von vorgegeben Kriterien wie Unfalltyp und Unfallschwere.
Ein Kern solcher Auslösealgorithmen ist typischerweise die Berechnung eines Schwellwerts, welcher von einem oder mehreren aus einem Beschleunigungssignal abgeleiteten Merkmalen abhängt und dessen Vergleich mit einem anderen Merkmal, z.B. der durch Integrieren der Beschleunigungswerte erhaltenen Geschwindigkeit.
Durch den beschriebenen Ansatz kann die potenzielle Ungenauigkeit der verwendeten Daten 110, 120, 124, wie sie z. B. durch die Verwendung kostengünstiger Sensoren 108, 118, 122, der möglichen Schwankungen der Eigenschaften der gemessenen Signale durch Herstellungsvariationen oder alterungsbedingten Veränderungen des Übertragungswegs im Fahrzeug 100 und anderer möglicher statistischer Effekte direkt bei der Entscheidungsfindung berücksichtigt werden. Insbesondere wird berücksichtigt, dass die potenzielle Ungenauigkeit über den Anwendungsbereich unterschiedliche Größen annehmen kann, und dass andererseits die Auswirkungen dieser Ungenauigkeiten auf die Insassen unterschiedlich sein können, je nachdem ob die Ungenauigkeit genau dann einen großen Wert annimmt, wenn die Situation gerade so beschaffen ist, dass auf der Basis des Messwertes 110, 120, 124 zwischen zwei alternativen Möglichkeiten der Ansteuerung der Rückhaltemittel 104 entschieden werden muss.
Ein Beispiel für eine solche Situation ist, wenn durch eine bekannte Eigenschaft des Fahrzeuges 100, wie beispielsweise eine Resonanz am Einbauort, der Messwert 110, 120, 124 der Beschleunigung genau dann eine größere Ungenauigkeit aufweist, wenn die Entscheidung zwischen einer 1-stufigen oder einer 2-stufigen Ansteuerung der Airbags 104 getroffen werden muss. Ein anderes Beispiel betrifft die adaptive Ansteuerung von Rückhaltemitteln 104 in Abhängigkeit von Insasseneigenschaften. Es kann z.B. sinnvoll sein, eine Unterscheidung zwischen Kindern, Jugendlichen, jungen Erwachsenen, mittelalten Erwachsenen und Senioren durchzuführen. Dabei ist es so, dass insbesondere bei Senioren sowie Kinder und Jugendliche eine deutlich andere Ansteuerung der Rückhaltemittel 104 wünschenswert ist als bei jungen Erwachsenen und mittelalten Erwachsenen. Die Unterscheidung, welcher Altersklasse eine Person 106 zugeordnet wird, basiert typischerweise auf fehlerbehafteten Daten. Begründet liegt dies beispielsweise in der Messunsicherheit der verwendeten Sensorik. Falls aufgrund dieser fehlerbehafteten Daten ein Senior fälschlicherweise als junger Erwachsener eingestuft werden würde, könnte dies, aufgrund z.B. dann höher eingestellter Rückhaltekräfte des Gurtsystems, ein erhöhtes Verletzungsrisiko des Insassen nach sich ziehen. Um einen solchen Fehler zu verhindern, müssen bei bisherigen Systemen sehr strenge Maßstäbe an die Qualität der Daten gestellt werden. Beispielsweise kann festgelegt werden, dass die Altersschätzung so erfolgen muss, dass die Abweichung vom wahren Alter nicht größer als 2 Jahre ist. Eine solche Genauigkeit ist allerdings nur in den seltensten Fällen zu erreichen. Dies hat zur Folge, dass Systeme die das Alter des Insassen bei der Ansteuerung berücksichtigen noch keine Verbreitung gefunden haben.
Diese Problematik wird gemäß einem Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Ansatzes durch ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Ansteuerung von Komponenten 104 in der passiven Sicherheit mittels angepassten Entscheidungsschwellen gelöst.
2 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 102 zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 1 beschriebene Vorrichtung handeln.
Die Vorrichtung 102 ist ausgebildet, um einen ungenauigkeitsbehafteten Situationswert 110 und zumindest einen Ungenauigkeitswert 114 über eine Schnittstelle einzulesen, unter Verwendung des ungenauigkeitsbehafteten Situationswerts 110 und des zumindest einen Ungenauigkeitswerts 114 eine Ansteuervariante 116 zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung auszuwählen und die ausgewählte Ansteuervariante 116 über eine Schnittstelle bereitzustellen.
Die Vorrichtung 102 weist eine Bestimmungseinrichtung 201 und eine Auswahleinrichtung 203 auf. Die Bestimmungseinrichtung 201 ist ausgebildet, um unter Verwendung des ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes 110 und des zumindest einen Ungenauigkeitswertes 114 eine Menge von Ansteuervarianten aus einer Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung zu bestimmen. Wenn die von der Menge von Ansteuervarianten umfassten Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse aufweisen, die ein erforderliches Sicherheitskriterium erfüllt, so ist die Auswahleinrichtung 203 ausgebildet, um eine dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert zugeordnete Ansteuervariante aus der Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten als die zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung ausgewählte Ansteuervariante 116 auszuwählen. Die Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten kann beispielsweise in einer Speichereinrichtung der Vorrichtung 102 gespeichert sein. Ebenso kann eine Zuordnung zwischen möglichen Situationswerten und möglichen Ansteuervarianten in einer Speichereinrichtung der Vorrichtung 102 gespeichert sein.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Schritte des Verfahrens können von einer Vorrichtung ausgeführt werden, wie sie anhand der vorangegangenen Figuren beschrieben ist.
Das Verfahren umfasst einen Schritt 301 des Bestimmens einer Menge von Ansteuervarianten zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung aus einer Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung unter Verwendung eines ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes und zumindest eines Ungenauigkeitswertes sowie einen Schritt 303 des Auswählens, in dem eine dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert zugeordnete Ansteuervariante aus der Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten ausgewählt wird, wenn die Ansteuervarianten der Menge von Ansteuervarianten eine erforderliche Sicherheitsklasse aufweisen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel können im Schritt 301 zwei oder mehr ungenauigkeitsbehaftete Situationswerte und zugehörige Ungenauigkeitswerte verwendet werden, um die Menge von Ansteuervarianten zu bestimmen.
Wenn die Ansteuervarianten der Menge von Ansteuervarianten nicht die erforderliche Sicherheitsklasse aufweisen, so wird gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Schritt 305 ausgeführt, in dem eine als sicher eingestufte Ansteuervariante als die zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung ausgewählte Ansteuervariante ausgewählt wird. Die als sicher eingestufte Ansteuervariante kann fest vorgegeben werden, oder beispielsweise abhängig von dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert ausgewählt werden.
Optional weist das Verfahren einen Schritt 307 des Bestimmens zumindest eines angepassten Ungenaugkeitswertes unter Verwendung des zumindest einen Ungenauigkeitswertes und einer Anpassungsvorschrift auf. Der Schritt 307 kann durchgeführt werden, wenn zumindest einer Ansteuervariante der Menge von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die das zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung erforderliche Sicherheitskriterium nicht erfüllt. In diesem Fall wird eine angepasste Menge von Ansteuervarianten unter Verwendung des ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes und des zumindest einen angepassten Ungenauigkeitswertes bestimmt, beispielsweise durch erneutes Ausführen des Schrittes 301 mit geänderten Eingangsparametern. Anschließen wird entweder der Schritt 303 ausgeführt, wenn jeder Ansteuervariante der angepassten Menge von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die das zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung erforderliche Sicherheitskriterium erfüllt oder der Schritt 305 ausgeführt, wenn zumindest einer Ansteuervariante eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die das zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung erforderliche Sicherheitskriterium nicht erfüllt. Anstelle der erneuten Ausführung des Schrittes 301 kann auch ein zusätzlicher, dem Schritt 301 entsprechender Schritt ausgeführt werden.
Zur Entscheidung ob der Schritt 303 oder der Schritt 305 ausgeführt wird, wird optional ein zusätzlicher Schritt 309 ausgeführt, in dem überprüft wird, ob jeder Ansteuervariante der Menge von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die das zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung erforderliches Sicherheitskriterium erfüllt. Beispielsweise kann das Sicherheitskriterium einer Ansteuervariante als erfüllt gelten, wenn der Ansteuervariante ein erster Wert, beispielsweise „0“ zugewiesen ist, und als nicht erfüllt gelten, wenn der Ansteuervariante ein zweiter Wert, beispielsweise „1“ zugewiesen ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren einen optionalen Schritt 311 auf, in dem die Sicherheitsklasse zumindest einer Ansteuervariante unter Verwendung eines personenbezogenen Situationswertes angepasst wird. Der personenbezogene Situationswert kann beispielsweise auf einem von dem in 1 gezeigten Sensor 118 erfassten Wert basieren.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Bestimmens der Menge von Ansteuervarianten, die Menge von Ansteuervarianten unter Verwendung zumindest eines weiteren ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes und zumindest eines weiteren Ungenauigkeitswertes bestimmt wird, wobei der zumindest eine weitere ungenauigkeitsbehaftete Situationswert einen unter Verwendung eines Sensors des Fahrzeugs ermittelten Wert repräsentiert und der zumindest eine weitere Ungenauigkeitswert eine Ungenauigkeit des zumindest einen weiteren ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes definiert, und im Schritt des Auswählens eine dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert und dem zumindest einen weiteren ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes zugeordnete Ansteuervariante aus der Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten als die zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung ausgewählte Ansteuervariante ausgewählt wird, wenn jeder Ansteuervariante der Menge von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die ein zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung erforderliches Sicherheitskriterium erfüllt.
Anhand der folgenden Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung, bei dem die potenziell variierende Ungenauigkeit der Eingangsdaten und die verschiedenen möglichen Ansteuervarianten, im nachfolgenden auch als Ansteuerungen bezeichnet, des Rückhaltesystems über ein Rechenverfahren so kombiniert werden, dass die Gefährdung der Insassen durch Fehlentscheidungen minimiert wird, detailliert beschrieben.
Insbesondere wird in solchen Fällen, bei denen zwischen alternativen Ansteuerungen ausgewählt werden muss und eine fehlerhafte Ansteuerung eine deutliche Gefährdung des Insassen bedeuten würde, ein Kriterium zur Verwendung der Eingangsdaten verwendet, welches so gefasst ist, dass nur dann eine solche Ansteuerung erfolgt, wenn die Eingangsdaten bestimmte quantitative Kriterien erfüllen, die vergleichsweise eng gefasst sind. Wenn dieses Kriterium nicht erfüllt ist, wird auf eine Ansteuerung geschaltet, von welcher bekannt ist, dass sie zu keiner oder nur zu einer tolerierbaren geringen Gefährdung der Insassen führt.
Andererseits wird bei solchen alternativen Ansteuerungen, bei denen eine fehlerhafte Ansteuerung keine oder nur eine tolerierbare geringe Gefährdung der Insassen bedeuten würde, ein Kriterium verwendet, welches quantitativ so gefasst ist, dass immer eine Auswahl aus den alternativen Ansteuerungen erfolgt. Daher wird hier das Kriterium vergleichsweise weit gefasst.
4 zeigt eine Auswahl unterschiedlicher Ansteuervarianten A_m+1, A_m, A_m-1 in Abhängigkeit einer Schwellenwertentscheidung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Wenn eine Variable V größer als eine Schwelle S_A_{m oben} ist, wird die Ansteuervariante A_m+1 ausgewählt. Wenn die Variable V größer als eine Schwelle S_A_{m unten} und kleiner als die Schwelle S_A_{m oben} ist, wird die Ansteuervariante A_m ausgewählt. Wenn die Variable V kleiner als die Schwelle S_A_{m unten} ist, wird die Ansteuervariante A_m-1 ausgewählt. Somit besteht eine Abhängigkeit der Ansteuervarianten A_m+1, A_m, A_m-1 vom Wert der Variablen V.
Eine Anzahl n von verschiedenen Ansteuervarianten A_m (0 < m ≤ n) einer Komponente eines Rückhaltesystems basiert auf einer quantitativen Variablen V, in der Form, dass wenn V größer als eine untere Grenze Am_unten und kleiner als eine obere Grenze A_{m_oben} ist, die Komponente des Rückhaltesystems mit der Ansteuervariante A_m angesteuert wird, wie es in 4 gezeigt ist. Also: Wenn (A_{m_unten} < V < A_{m_oben}) dann (Ansteuerungsvariante = A_m).
D.h. es wird eine Abbildung a:V → A_m durchgeführt. Die Abbildung a wird im allgemeinen als Auslösealgorithmus bezeichnet.
Der fehlerbehaftete Wert der Variablen V, der tatsächlich zur Verfügung steht, ist der Wert M. Der Fehler von M beträgt F(M), wobei F(M) eine nichtstetige, nicht monotone und auch unsymmetrische beliebige Zuordnung eines Fehlerbereichs F zu einem jeweiligen Wert von M sein kann. Entsprechend bildet die Abbildung a den Wert M auf eine Ansteuerungsvariante A_l ab: a:M → A_l. Da M aber fehlerbehaftet ist (der wahre, fehlerfreie Wert ist V), muss A_l nicht der eigentlich korrekten Ansteuerung A_m entsprechen.
Aus den Ansteuervarianten A_m und A_l kann eine Gefährdungsmatrix G erstellt werden, die quantitativ angibt, wie groß das Gefährdungspotenzial ist, falls aus Versehen statt der entsprechend der Variablen V korrekten Ansteuervariante A_m auf der Basis von M fälschlicherweise die Variante A_l ausgewählt werden würde.
5 zeigt eine Gefährdungsmatrix G gemäß einem Ausführungsbeispiel. Auf der Ordinate sind die korrekten Ansteuervarianten 501 und auf der Abszisse die angenommenen Ansteuervarianten 503 aufgetragen. Die Ansteuervarianten 501, 503 werden nachfolgend auch als Ansteuerungen bezeichnet. Der Eintrag „1“ bedeutet, dass der Insasse einem erhöhten Verletzungsrisiko ausgesetzt ist. Der Eintrag „0“ bezeichnet keine oder nur geringe Erhöhung des Risikos. Aus dem eingerahmten Abschnitt 505 ist ersichtlich, dass keine zusätzliche Gefährdung der Insassen besteht, wenn statt der korrekten Ansteuerung „3“ die Ansteuerung „2“ oder „4“ durchgeführt wird.
Mit anderen Worten ist in der Gefährdungsmatrix G nach unten beispielsweise die korrekte, notwendige Ansteuerung aufgetragen und nach rechts die tatsächlich angenommene Ansteuerung. Die Komponenten a_ik dieser Matrix können dahin gehend vereinfacht werden, dass, wenn eine Gefährdung vorhanden ist, der Eintrag a_ik = 1 gesetzt ist, ansonsten der Eintrag a_ik = 0, wobei ein beliebiges, sinnvolles Kriterium für die Entscheidung zwischen diesen Klassen angewendet werden kann. Die Komponenten a_ik der Matrix G können sowohl in Echtzeit als auch vorab berechnet werden. Quellen der Einträge können Experimente, Simulationen oder Expertenwissen sein. Eine Berechnung oder Anpassung der Einträge in Echtzeit kann, z.B. für eine geschlechtsspezifische Anpassung, beispielsweise auf der Basis von Modellrechnungen, welche im Steuergerät durchgeführt werden, vorgenommen werden.
In der Diagonalen dieser Matrix G stehen gemäß diesem Ausführungsbeispiel dann grundsätzlich die Werte „0“, da es sich hierbei um den Fall handelt, dass der gemessene Wert genau dem vorausgesetzten Wert entspricht. Also: (a_ik = 0) ∀ {a_ik |i = k}.
Falls links oder rechts von der Diagonalen (Zeilenwert i = const) auch eine oder mehrere „0“-Einträge in direkter Folge zu finden sind, sind diese Ansteuervarianten zwar nicht optimal, aber bei Auswahl dieser Varianten tritt keine zusätzliche Gefährdung des Insassen auf.
Die Gefährdungsmatrix G kann auch statt durch die nach rechts aufgetragene tatsächliche Ansteuerung durch den dieser Ansteuerung entsprechenden Messwert M ausgedrückt werden.
Auf dieser Basis kann nun die erforderliche Genauigkeit berechnet werden, den der bestimmte Messwert M besitzen muss, damit keine für den Insassen achteilige Ansteuerung der Rückhaltemittel erfolgt: Der erlaubte mögliche Fehler von M darf nicht so groß sein, dass er zu einer Ansteuervariante führt, für die gilt: a_ik = 1. Der untere Wert von M, der auf die beschriebene Weise zu einer Ansteuervariante führt, die mit „1“ markiert ist, soll M_u sein, der entsprechend obere Wert M_o, wie es in 6 gezeigt ist.
6 zeigt eine entsprechende Gefährdungsmatrix G gemäß einem Ausführungsbeispiel, bei der die Achse der angenommenen Ansteuervarianten 503 durch die ihnen entsprechenden Werte M ersetzt werden. Auf der Ordinate sind jeweils die korrekten Ansteuervarianten 501 aufgetragen. Die Gefährdungsmatrix G wird auch als Gefährdungstabelle bezeichnet.
Damit wird die Ansteuerungsvariante Al genau dann angesteuert, wenn der Messwert M gemessen wurde und der Fehler des Messwertes M so beschaffen ist, dass für M auf jeden Fall gilt: Mu < M < Mo. Das bedeutet, dass sowohl der Messwert, als auch der Messfehler übertragen werden muss. Angesteuert wird dann die dem Wert M zugeordnete Ansteuervariante, wie es in den 7 und 8 gezeigt ist, entsprechend der Abbildung a: M -> Al.
7 zeigt eine Gefährdungsmatrix G gemäß einem Ausführungsbeispiel, bei der ein Fehlerbereich 710 von M aufgetragen ist. Auf der Ordinate sind jeweils die korrekten Ansteuervarianten 501 aufgetragen. Der Messwert M wurde gemessen. Er entspricht in diesem Ausführungsbeispiel der Ansteuervariante „3“'. Wenn der Fehler 710 so beschaffen ist, dass M auf jeden Fall zwischen M_u und M_o liegt, wird die Ansteuervariante „3“ als ausgewählte Ansteuervariante 116 angesteuert. Dabei wird durch den Fehler 710, der als Ungenauigkeitswert für den Situationswert M angesehen werden kann, eine Menge 712 von Ansteuervarianten definiert, aus der die ausgewählte Ansteuervariante 116 ausgewählt wird, wenn die in der Menge 712 von Ansteuervarianten enthaltenen Ansteuervarianten das erforderliche Sicherheitskriterium erfüllen, das gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch den Eintrag „0“ gekennzeichnet ist.
8 zeigt eine Gefährdungsmatrix G gemäß einem Ausführungsbeispiel, bei der ein Fehlerbereich 710 von M aufgetragen ist. Auf der Ordinate sind jeweils die korrekten Ansteuervarianten 501 aufgetragen. Der Messwert M wurde gemessen. Er entspricht in diesem Ausführungsbeispiel der Ansteuervariante „2“. Die eigentlich korrekte Ansteuervariante wäre „3“. Die Variante „3“ wird trotzdem angesteuert, da der Wert M zwischen M_u und M_o liegt und durch die Ansteuervariante „2“ keine zusätzliche Gefährdung des Insassen auftritt.
Falls diese Bedingung nicht erfüllt wird, muss eine Ansteuerung ausgewählt werden, von der sichergestellt wird, dass keine zusätzliche Gefährdung des Insassen damit verbunden ist. Üblicherweise ist dies eine Ansteuerung, die einen angemessenen, aber keinen optimalen Schutz des Insassen mehr darstellt, wie es in 9 gezeigt ist.
9 zeigt eine Gefährdungsmatrix G gemäß einem Ausführungsbeispiel, bei der ein Fehlerbereich 710 von M aufgetragen ist. Auf der Ordinate sind jeweils die korrekten Ansteuervarianten 501 aufgetragen. Der gemessene Wert M entspricht der Ansteuerung „3“. Die Bedingung für diese Ansteuerung ist allerdings nicht erfüllt: Der Fehler des gemessenen Weftes M überschreitet das für die Ansteuerung „3“ erlaubte Maß. Es muss eine Ersatzansteuerung verwendet werden.
Alternativ können die Einträge in die Gefährdungsmatrix auch durch beliebige Zahlen erfolgen, die in kontinuierlichere Weise das Gefährdungspotenzial bei einer Fehlzuordnung beschreiben. Abhängig von anderen Variablen oder vorgegebenen Größen können dann in einem analogen Verfahren die Bedingungen aus den Einträgen der Gefährdungsmatrix berechnet werden.
Vorzugsweise wird die Gefährdungsmatrix als Tabelle im Steuergerät hinterlegt und die jeweiligen Grenzen des erlaubten Bereichs in Abhängigkeit des gemessenen Wertes M jeweils in Echtzeit aus der Tabelle ausgelesen.
Eine andere Codierung der Gefährdungsmatrix, zum Beispiel in eine geschachtelte if-Struktur kann Rechenzeit und Speicher sparen und ist natürlich auch möglich. Ein vorteilhaftes Vorgehen in diesem Falle ist, dass ein menschlicher Experte die Matrix G ausfüllt und die triviale, aber komplexe Übersetzung in die if-Struktur automatisch erfolgt. Menschliche Fehler, z. B. Lücken im Definitionsbereich der Funktion sind dabei ausgeschlossen. Die Matrix selbst lässt sich hervorragend durch einen Menschen überprüfen. Das Verfahren unterstützt „Design for Validation“ und wird bei vernetzten Funktionen immer weiter an Bedeutung gewinnen, da die Komplexität mit Zunahme von Steuergeräten stark ansteigt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Gefährdungsmatrix so angelegt, dass die Einträge in dieser Tabelle in Anhängigkeit von anderen Variablen nach vorgegebenen Rechenvorschriften verändert werden können. So hat z.B. die Position oder Geschwindigkeit des Insassen relativ zu den Rückhaltemitteln oder zum Fahrzeuginnenraum Einfluss auf die Leistungsfähigkeit und Wirksamkeit der Rückhaltemittel. Wenn diese Größen bekannt sind, kann dies durch entsprechende Veränderungen in den Einträgen der Gefahrentabelle berücksichtigt werden.
Falls der Fall auftritt, dass das bestimmte Fehlerintervall größer ist, als das erlaubte Fehlerintervall, kann durch Zuschaltung eines oder mehrerer anderen Bestimmungsverfahren das bestimmte Fehlerintervall so weit verkleinert werde, dass es innerhalb des erlaubten liegt.
Anstatt von nur einer Variablen V, können die Ansteuervarianten auch von einer Kombination von zweien oder mehreren Variablen V₁, V₂, ... V_j abhängen. Die Abbildung a sieht dann folgendermaßen aus: a: V₁, V₂, ..., V_j -> A_m. Entsprechendes gilt für den Wert M. Die Gefährdungsmatrix G ist dann entsprechend anzupassen und das beschriebene Verfahren in analoger Form darauf anzuwenden.
Ein Vorteil der Erfindung ist, dass durch die geeignete Anpassung eines Vertrauensbereichs dieser, in den Fällen wo dies zu keiner Zunahme der Gefährdung der Insassen führt, nicht unnötig eingeschränkt wird. Dies erhöht die Verfügbarkeit und den Nutzen eines Systems, welches dieses Verfahren verwendet. Ein herkömmliches Verfahren, welches stattdessen einen starren, anforderungsunabhängigen Vertrauensbereich fordert, muss diesen entsprechend der strengsten auftretenden Anforderung definieren. Dies führt dazu, dass ein Rückhaltesystem, welches dieses herkömmliche Verfahren verwendet, wesentlich öfters auf die Ersatzanforderung umschaltet und deswegen eine geringere Leistungsfähigkeit besitzt.
Generell wird ist ein System grundsätzlich leistungsfähiger, wenn es genau in den Fällen fehlertoleranter ist, wo dieser Fehler keine Rolle spielt und umgekehrt in den Fällen, wo ein Fehler negative Auswirkungen hat, diesen strenger gewichtet.
Das Verfahren kann zur Beeinflussung des Rückhaltesystems auf der Basis von Messungen oder der Kenntnis von allen denkbaren Variable, wie z. B. Insasseneigenschaften (Masse, Größe, Alter, Belastbarkeit, usw.), Precrashinformationen (Offset, Crashgeschwindigkeit, Objekteigenschaften, ...), Eigengeschwindigkeit, Beschleunigungssignalen und ähnliche angewendet werden.
Die Gefährdungsmatrix G kann spezifisch für einen bestimmten Aktuator angelegt werden und kann, für diesen einmal erstellt, ohne Anpassung mit verschiedensten Sensortopologien verwendet werden, die eine verschiedene Güte haben können.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel detailliert beschrieben. Beispielhaft wird dabei eine Anwendung auf ein adaptives Rückhaltesystem beschrieben, welches das Alter des Insassen bei der Ansteuerung des Rückhaltesystems berücksichtigt.
Es ist vorteilhaft, die individuellen Merkmale des Insassen bei der Ansteuerung eines Rückhaltesystems zu berücksichtigen. Insbesondere sind dabei Insassenmerkmale wie Masse, Größe und Belastbarkeit von Bedeutung. Die Belastbarkeit ist dabei typischerweise von Alter und Geschlecht abhängig: Ab einem Maximum im jungen Erwachsenalter nimmt die Knochendichte geschlechtsspezifisch mit zunehmendem Alter ab. Entsprechend nimmt die Belastbarkeit des Skelettapperates ab. Das heißt, die maximal zulässige Kraft, die ein Rückhaltesystem aufbringen darf, ohne dass es Verletzungen des Insassen verursacht, hängt damit indirekt vom Alter der Person ab.
Eine Möglichkeit, Daten wie die oben beschriebenen dem Rückhaltesystem zugänglich zu machen, besteht darin, dass die Daten von dem Nutzer auf einem mobilen Kommunikationsgerät (mK) gespeichert werden. Zusätzlich wird noch ein Porträt-Bild des Insassen auf dem Kommunikationsgerät gespeichert.
Nimmt der Insasse in einem beliebigen Fahrzeug Platz, welches mit einer entsprechenden Vorrichtung ausgestattet ist, wird eine Kommunikation zwischen Fahrzeug und mobilem Kommunikationsgerät aufgebaut. Das mobile Kommunikationsgerät überträgt zunächst das Bild oder Bildmerkmale an das Fahrzeug. Über ein sich im Fahrzeug befindliches Videosystem wird nun ein anderes Bild des Insassen erzeugt. Durch einen Vergleich der beiden Bilder oder Bildmerkmale wird nun in einem ersten Schritt geprüft, ob der sich im Fahrzeug befindliche Insasse mit der Person übereinstimmt, dessen Datensatz sich auf dem mobilen Kommunikationsgerät befindet. Ist dies der Fall, wird der Datensatz an das Fahrzeug übermittelt, darunter Informationen über das Geschlecht und das Alter des Insassen. Unabhängig davon führt das Fahrzeugsystem über das Videosystem mittels entsprechenden Verfahren eine Alters- und Geschlechtsbestimmung durch. Wird dabei eine Übereinstimmung festgestellt, wird das Insassenschutzsystem entsprechend der übermittelten persönlichen Merkmale des Insassen eingestellt. Außer den oben angeführten Merkmalen können auch beliebige andere übermittelt werde, wie z.B. Body-Mass-Index oder Hautfarbe oder anderes. Zusätzlich oder anstatt von Alter u. Geschlecht kann z.B. auch die Masse oder die Größe durch entsprechende Sensorik im Fahrzeug bestimmt werden.
Das Ausführungsbeispiel bezieht sich nun auf die erfindungsgemäße Anwendung des beschriebenen Verfahrens auf die Verwendung der Altersbestimmung, wobei der fehlerbehaftete Wert M der vom mobilen Kommunikationsgerät übermittelte Wert ist. Der mögliche Fehler F(M) ist zunächst unbekannt. Er wird im Ausführungsbeispiel dadurch eingegrenzt, dass, wie oben beschrieben, durch ein sich im Fahrzeug befindliches Videosystem auf der Basis entsprechender Standard-Algorithmen eine Altersschätzung der Person durchgeführt wird, wobei als Ausgabe dieses Algorithmus ein Altersintervall erzeugt wird, innerhalb dessen sich auf jeden Fall das Alter der entsprechenden Person befindet. Damit stehen die Informationen M und F(M) zur Verfügung.
Unabhängig davon wird die Gefährdungsmatrixe erzeugt. Dabei wird beispielsweise die Variable V, das reale Alter des Insassen in 5-Jahres und/oder 10-Jahres-Intervalle unterteilt und entsprechend für jedes Intervall eine Ansteuervariante des Rückhaltesystems festgelegt, wie es in 10 gezeigt ist.
10 zeigt eine schematische Darstellung 1000 der Ansteuervarianten für die Gurtkraft (als Beispiel) in Abhängigkeit der Variablen „Alter“ gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei ist auf der Abszisse die Ansteuervariante, hier beispielhaft die Gurtkraft und auf der Ordinate das Alter in Jahren aufgetragen.
Im Anwendungsbeispiel ist davon auszugehen, dass eine fehlerhafte Ansteuerung im Altersbereich zwischen 20 Jahren und 60 Jahren keine erhöhte Gefährdung der Insassen bedeutet, da hier die Belastbarkeit der Insassen nur in geringem Masse variiert. Analoges gilt für andere Bereiche. Die Gefährdungsmatrix kann damit aufgestellt werden, wie es in 11 gezeigt ist.
11 zeigt eine entsprechende Gefährdungsmatrix gemäß einem Ausführungsbeispiel. In der obersten Reihe sind die angenommenen Ansteuervarianten 503 eingetragen. In der ersten Spalte sind die korrekten altersabhängigen Ansteuervarianten 501 eingetragen.
Die Altersangaben in der Matrix beziehen sich immer auf den Anfangswert des Altersintervalls. Beispielsweise ist die Zeile für das Alter 10 gültig für das Intervall von 10–15 Jahren.
Aus diesen Informationen können nun nach dem beschriebenen Verfahren direkt die erlaubten Fehlergrenzen bei gegebenem Messwert errechnet werden.
Dies wird anhand eines ersten Rechenbeispiels erläutert. Gemäß diesem Rechenbeispiel beträgt das tatsächliche Alter des Insassen 37 Jahre. Das mobile Kommunikationsgerät übermittelt für das Alter den Wert 45 Jahre. Aus den Daten des Videosystems ergibt sich ein Fehlerintervall für den Alterswert von 35 Jahre bis 50 Jahre. Das erlaubte Fehlerintervall für den Wert 45 Jahre reicht von 20 Jahre bis 60 Jahre (aus Matrix errechnet). Damit kann das Rückhaltesystem mit der Ansteuervariante, die dem Altersintervall 40 Jahre bis 50 Jahre entspricht, angesteuert werden.
Gemäß einem weiteren Rechenbeispiel beträgt das tatsächliche Alter des Insassen 72 Jahre. Das mobile Kommunikationsgerät übermittelt für das Alter den Wert 59 Jahren. Aus den Daten des Videosystems ergibt sich ein Fehlerintervall für den Alterswert von 50 Jahre bis 75 Jahre. Das erlaubte Fehlerintervall für den Wert 59 Jahre reicht von 20 Jahre bis 60 Jahre. Der bestimmte Fehler liegt damit außerhalb des erlaubten Fehlerbereichs und das System muss mit einer Ersatzstrategie angesteuert werden.
Ein Vorteil des beschriebenen Verfahrens ist, dass dabei implizit die erlaubten Übergangsbereiche zwischen verschiedenen Ansteuervarianten, bei herkömmlichen Verfahren üblicherweise „Graubereich“ genannt, mit definiert sind. Graubereiche sind immer dann vorhanden, wenn außerhalb der Hauptdiagonalen „0“-Werte eingetragen sind. Der Übergang zwischen den Ansteuervarianten ist in diesen Fällen „gleitend“. Es kann aber auch Ansteuervarianten geben, zwischen denen keine Graubereiche existieren, wie es im Beispiel zwischen dem Alter 14 und 15 Jahre der Fall ist.
Falls in einem ersten Schritt des geschilderten Verfahrens das bestimmte Fehlerintervall zu groß ist, kann in einem folgenden Schritt durch Anwendung zusätzlicher Maßnahmen das Fehlerintervall verkleinert werden. Im Anwendungsbeispiel könnte das z.B. durch eine Altersbestimmung auf der Basis einer Stimmanalyse des Insassen. Der Gesamtfehler einer Messung wird durch Hinzufügung unabhängiger Messungen grundsätzlich verkleinert.
Vorzugsweise wird durch ein Rechenverfahren die Gefahrenmatrix an das Geschlecht des Insassen angepasst.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Verfahren zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung (104) für ein Fahrzeug (100), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen (301) einer Menge (712) von Ansteuervarianten zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) aus einer Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten (501) zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) unter Verwendung eines ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes (110; 503; M) und zumindest eines Ungenauigkeitswertes (114; 710), wobei der ungenauigkeitsbehaftete Situationswert (110; 503; M) einen unter Verwendung eines Sensors des Fahrzeugs (100) ermittelten Wert repräsentiert und der Ungenauigkeitswert (114; 710) eine Ungenauigkeit des ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes (110; 503; M) definiert; und Auswählen (303) einer dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert (110; 503; M) zugeordneten Ansteuervariante aus der Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten (501) als eine zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) ausgewählte Ansteuervariante (116), wenn jeder Ansteuervariante der Menge (712) von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die ein zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) erforderliches Sicherheitskriterium erfüllt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem im Schritt des Bestimmens (301) unter Verwendung des ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes (110; 503; M) und des zumindest einen Ungenauigkeitswertes (114; 710) ein Intervall von durch die Ungenauigkeit begründeten möglichen Situationswerten bestimmt wird, und den möglichen Situationswerten zugeordnete Ansteuervarianten aus der Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten (501) als die Menge (712) von Ansteuervarianten bestimmt werden.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Auswählens (305) einer als sicher eingestuften Ansteuervariante aus der Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten (501) als die zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) ausgewählte Ansteuervariante, wenn zumindest einer Ansteuervariante der Menge (712) von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die das zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) erforderliche Sicherheitskriterium nicht erfüllt.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (307) des Bestimmens zumindest eines angepassten Ungenauigkeitswertes unter Verwendung des zumindest einen Ungenauigkeitswertes (114; 710) und einer Anpassungsvorschrift, wenn zumindest einer Ansteuervariante der Menge (712) von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die das zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) erforderliche Sicherheitskriterium nicht erfüllt, einem Schritt des Bestimmens einer angepassten Menge (712) von Ansteuervarianten unter Verwendung des ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes (110; 503; M) und des zumindest einen angepassten Ungenauigkeitswertes, und einem Schritt des Auswählens der dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert (110; 503; M) zugeordneten Ansteuervariante als die zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) ausgewählte Ansteuervariante (116), wenn jeder Ansteuervariante der angepassten Menge (712) von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die das zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) erforderliche Sicherheitskriterium erfüllt.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (309) des Prüfens, ob jeder Ansteuervariante der Menge (712) von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die das zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) erforderliches Sicherheitskriterium erfüllt, wobei der Schritt des Prüfens unter Verwendung einer Nachschlagtabelle ausgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (311) des Anpassens einer Sicherheitsklasse zumindest einer Ansteuervariante unter Verwendung eines personenbezogenen Situationswertes (120), der einen unter Verwendung eines Sensors des Fahrzeugs (100) ermittelten Wert repräsentiert.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Bestimmens der Menge (712) von Ansteuervarianten, die Menge (712) von Ansteuervarianten unter Verwendung zumindest eines weiteren ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes (124) und zumindest eines weiteren Ungenauigkeitswertes (126) bestimmt wird, wobei der zumindest eine weitere ungenauigkeitbehaftete Situationswert (124) einen unter Verwendung eines Sensors des Fahrzeugs (100) ermittelten Wert repräsentiert und der zumindest eine weitere Ungenauigkeitswert (126) eine Ungenauigkeit des zumindest einen weiteren ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes (124) definiert, und im Schritt des Auswählens eine dem ungenauigkeitsbehafteten Situationswert (110; 503; M) und dem zumindest einen weiteren ungenauigkeitsbehafteten Situationswertes (124) zugeordnete Ansteuervariante aus der Mehrzahl von möglichen Ansteuervarianten (501) als die zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) ausgewählte Ansteuervariante (116) ausgewählt wird, wenn jeder Ansteuervariante der Menge (712) von Ansteuervarianten eine Sicherheitsklasse zugewiesen ist, die ein zum Ansteuern der Personenschutzeinrichtung (104) erforderliches Sicherheitskriterium erfüllt.
Vorrichtung zum Ansteuern einer Personenschutzeinrichtung (104) für ein Fahrzeug (100), die eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen.
Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.