DE102016222501A1 - Method and apparatus for evaluating an acceleration - Google Patents

Method and apparatus for evaluating an acceleration

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Abstract

Verfahren (10) zum Bewerten einer Beschleunigung eines Landfahrzeuges mittels eines mit dem Landfahrzeug starr verbundenen Messgerätes, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: The method (10) for evaluating an acceleration of a land vehicle by means of a rigidly connected to the land vehicle measuring device, characterized by the following features:
bezüglich zumindest einer Wankachse und einer Nickachse des Landfahrzeuges wird jeweils ein Einbaulagewinkel des Messgerätes bestimmt (11), with respect to at least one roll axis and a pitch axis of the land vehicle is in each case a mounting position angle of the measuring device determines (11),
entlang mehrerer auf das Messgerät bezogener Gerätekoordinatenachsen wird jeweils eine Beschleunigungskomponente des Messgerätes gemessen (12), along several related to the meter device coordinate axes, an acceleration component of the measuring device is measured in each case (12),
aus den gemessenen Beschleunigungskomponenten wird anhand der ermittelten Einbaulagewinkel ein Richtungsvektor der Beschleunigung in einer durch die Wankachse und die Nickachse aufgespannten Ebene berechnet (13) und from the measured acceleration components, a direction vector of the acceleration is determined based on the installation position angle is calculated in a plane defined by the roll axis and the pitch axis plane (13) and
die Beschleunigung wird anhand des Richtungsvektors bewertet (14). the acceleration is evaluated on the basis of the direction vector (14).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewerten einer Beschleunigung eines Landfahrzeuges mittels eines Messgerätes. The present invention relates to a method for evaluating an acceleration of a land vehicle by means of a measuring device. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium. The present invention also relates to a corresponding device, a corresponding computer program and a corresponding storage medium.
  • Stand der Technik State of the art
  • In der Fahrzeugsicherheit hinlänglich bekannt sind sogenannte Crash- oder Aufprallsensoren, die in Kraftfahrzeugen verwendet werden, um verschiedenartige Zusammenstöße zu erkennen. In vehicle safety are well known so-called crash or crash sensors, which are used in motor vehicles to spot different types of collisions. Ein fest verbautes Messgerät beispielsweise sendet bei einer beträchtlichen Erschütterung über den Bus des jeweiligen Fahrzeuges einen elektrischen Impuls an verschiedene weitere Steuergeräte, die wiederum verschiedene Insassenschutzsysteme aktivieren können. A permanently installed measuring instrument, for example, sends an electrical pulse to various other control units, which in turn can activate different occupant protection systems at a considerable shock at the bus of the respective vehicle. Je nach Ausstattungsniveau zählen hierzu etwa Airbags, Gurtkraftbegrenzer, Gurtstraffer und Überrollbügel des Fahrzeuges. these include, depending on the level of equipment as airbags, belt force limiters, belt tensioners and roll bar of the vehicle. Crashsensoren einfacher Bauart erkennen dabei nur das Schadensereignis als solches und aktivieren die besagten Insassenschutzsysteme, sobald ein vorgegebener Schwellenwert der Fahrzeugverzögerung überschritten wird, während fortschrittlichere Messgeräte in der Lage sind, auch die Aufprallschwere zu erkennen. Crash sensors detect a simple design while only the loss event as such and enable the said occupant protection systems as soon as a predetermined threshold value of the vehicle deceleration is exceeded, while more advanced measurement instruments to be able to recognize the severity of the impact.
  • Der Stand der Technik umfasst ebenfalls fest verbaute oder nachrüstbare Telematik-Einheiten für Kraftfahrzeuge, die derartige Sensorik umfassen und selbsttätig beispielsweise an einen Fahrzeugflottenbetreiber oder Fuhrpark übermitteln. The prior art also includes permanently installed or retrofitted telematics units for motor vehicles which include such sensors and automatically transmit, for example to a fleet operator or fleet.
  • So wird beispielsweise in For example, in DE2001138764 DE2001138764 eine Anordnung zur Erkennung eines Frontalaufpralls bei einem Fahrzeug vorgeschlagen, bei dem als Plausibilitätssensor wenigstens ein Front-Sensor verwendet wird, der ein Plausibilitätssignal für einen im Steuergerät angeordneten Aufprallsensor liefert. wherein a front-sensor is used as a plausibility sensor at least, which provides a plausibility signal for a control unit arranged in the impact sensor proposed an arrangement for detecting a frontal collision with a vehicle. Der Front-Sensor ist ein Beschleunigungssensor, von dem sowohl das Beschleunigungssignal als auch das davon abgeleitete Geschwindigkeitssignal für die Plausibilisierung untersucht wird. The front sensor is an acceleration sensor, is being investigated by which both the acceleration signal and the derived speed signal for plausibility. Die Ergebnisse dieser Untersuchung werden ODER-verknüpft, um ein Plausibilitätssignal zu erzeugen. The results of this study are ORed to generate a plausibility signal. In einer Weiterbildung ist vorgesehen, das Plausibilitätssignal für eine vorgegebene Zeit im Steuergerät zu speichern. In a development it is provided to store the plausibility signal for a predefined time in the control unit. Dies ist insbesondere bei einer Zerstörung des Front-Sensors für eine erhöhte Sicherheit von Interesse. This is particularly the destruction of the front sensor for increased security of interest.
  • Offenbarung der Erfindung Disclosure of the Invention
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Bewerten einer Beschleunigung eines Landfahrzeuges, eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit. The invention provides a method for evaluating an acceleration of a land vehicle, a corresponding device, a corresponding computer program and a corresponding storage medium according to the independent claims.
  • Dem erfindungsgemäßen Ansatz liegt hierbei die Erkenntnis zugrunde, dass im Falle konventioneller Messgeräte eine Auswertung der Beschleunigungswerte bezüglich der Gerätekoordinatenachsen zumeist ohne Ansehung der Einbaulage des Gerätes erfolgt. The inventive approach the knowledge is here based on that in the case of conventional measuring instruments usually an evaluation of the acceleration values ​​with respect to the device coordinate axes without regard to the orientation of the device. Eine Ausführungsform der Erfindung hingegen berücksichtigt drei Aspekte: Erstens treten im Fahrbetrieb eines Landfahrzeuges mitunter starke Beschleunigungen in dessen Gier-, Hoch- oder Vertikalachse (Z) auf, die durch Schlaglöcher verursacht werden. An embodiment of the invention, however, takes into account three aspects: First occur during driving a land vehicle sometimes strong acceleration in the yaw, vertical or vertical axis (Z), which are caused by potholes. Zweitens finden schwere Unfälle fahrdynamisch typischerweise in der von der Wank- oder Längsachse (X) und der Nick- oder Querachse (Y) des Fahrzeuges aufgespannten Ebene (XY) statt. Second, find serious accidents driving dynamics typically of the of the anti-roll or the longitudinal axis (X) and the pitch or transverse axis (Y) of the vehicle spanned plane (XY) instead. Drittens schließlich sind für dessen Insassen besonders Unfälle im Seitenbereich des Fahrzeuges gefährlich, die durch eine Beschleunigung entlang der Nickachse gekennzeichnet sind. Thirdly, particularly accidents in the side area of ​​the vehicle are dangerous for the occupants, which are characterized by an acceleration along the pitch axis.
  • Ein Vorzug des vorgeschlagenen Verfahrens liegt demgemäß in der vorteilhaften Erkennung und Bewertung fahrzeugbezogener Beschleunigungen schon bei einer groben Kenntnis der Einbaulage des Messgerätes. An advantage of the proposed method is therefore in the advantageous recognition and evaluation of vehicle-related accelerations even at a rough knowledge of the installation position of the instrument. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ermöglicht es auf diese Weise, ohne Anbindung an das Fahrzeugbussystem Unfälle zu detektieren. A preferred embodiment of the invention makes it possible in this way to detect without connection to the vehicle bus system accidents.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Grundgedankens möglich. By the provisions recited in the dependent claims, advantageous refinements and improvements of the independent claim basic idea are possible. So kann vorgesehen sein, dass vom erfindungsgemäß berechneten Richtungsvektor der Fremdbeschleunigung - insbesondere dessen längs zur Nickachse des Landfahrzeuges gerichteten Y-Anteils - bei einem erkannten Unfall auf dessen Schwere geschlossen wird. It may be provided that the inventively calculated directional vector of the third acceleration - in particular its longitudinal to the pitch axis of the land vehicle Y-component - is closed at its severity, with a detected accident. Für die Anbindung an diverse Unfallmeldedienste ist eine derartige Unterscheidung zwischen leichtem Unfall und schwerem Unfall notwendig, da sich die Nachverarbeitung durch die Dienste in beiden Fällen unterscheidet. For the connection to various accident reporting services such distinction between light and heavy casualty accident is necessary because the post is distinguished by the services in both cases.
  • Figurenliste list of figures
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in detail in the following description. Es zeigt: It shows:
    • 1 1 das Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform. The flowchart of a method according to a first embodiment.
    • 2 2 die Ansicht von unten eines Landfahrzeuges gemäß einer zweiten Ausführungsform. a bottom view of a land vehicle according to a second embodiment.
    • 3 3 schematisch eine Telematik-Einheit gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. schematically shows a telematics unit according to a third embodiment of the invention.
  • Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
  • 1 1 illustriert - bezugnehmend auf das in illustrated - referring to in 2 2 dargestellte Fahrzeugkoordinatensystem - die grundlegenden Schritte eines erfindungsgemäßen Bewertungsverfahrens zur Anwendung bei einem Landfahrzeug. Vehicle coordinate system shown - the basic steps of an evaluation process of the invention for use in a land vehicle. Vorbereitend wird hierbei zunächst die Einbaulagewinkel des Messgerätes zumindest bezüglich Wankachse (X FZG ) und Nickachse (Y FZG ), vorzugsweise zusätzlich auch bezüglich der Gierachse (Z FZG ) gemessen (Prozess Preparing the installation position angle of the measuring device is in this case initially at least with respect to the rolling axis (X FZG) and pitch axis (Y FZG), preferably additionally with respect to the yaw axis (Z FZG) measured (Process 11 11 ). ). Es versteht sich, dass die Einbaulage auch von Hersteller, Erstausrüster (original equipment manufacturer, OEM) oder Flottenbetreiber fest vorgegeben sein mag. It is understood that the mounting position also of manufacturers, OEMs (original equipment manufacturer, OEM) or fleet owners may be fixed. In diesem Fall können die Einbaulagewinkel beispielsweise in einem Flash- oder anderweitigen nichtflüchtigen Speicher des Messgerätes vorkonfiguriert sein, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. In this case, the installation position angle can be pre-configured for example in a flash or other non-volatile memory of the instrument, without departing from the scope of the invention. Eine Lagemessung im Betrieb des Messgerätes wird auf diese Weise verzichtbar. A position measurement in the operation of the meter is dispensable in this way.
  • Während der Fahrt misst das Messgerät periodisch seine Beschleunigung bezüglich jeder der drei Gerätekoordinatenachsen (Prozess During the trip, the meter periodically measures its acceleration with respect to each of the three devices coordinate axes (Process 12 12 ). ). Einschlägige Messfühler sind dem Fachmann als Beschleunigungssensoren, Beschleunigungsmesser, Accelerometer, Akzelerometer, B-Messer oder G-Sensoren vertraut. Relevant sensor are in the art as acceleration sensors, accelerometers, the accelerometer, the accelerometer, B-knife or G sensors familiar. Ein Gyro- und Beschleunigungssensor lässt sich beispielsweise als mikroelektromechanisches System (MEMS) realisieren, um die vorbereitende Einbaulagebestimmung in kleinstmöglicher Bauweise zu integrieren. A gyro and accelerometer can be implemented to integrate the preparatory mounting position determination in the smallest possible design example as microelectromechanical system (MEMS).
  • Aus den gemessenen Beschleunigungskomponenten kann das Messgerät in Kenntnis der Einbaulage sodann - wie From the measured acceleration components, the meter having regard to mounting position can then - as 2 2 zeichnerisch verdeutlicht - den Richtungsvektor der Beschleunigung in einer durch die Wankachse (X FZG ) und die Nickachse (Y FZG ) aufgespannten Ebene berechnen (Prozess graphically illustrates - the direction vector of the acceleration in a by the roll axis (X FZG) and the pitch axis (Y FZG) plane spanned calculate (process 13 13 ). ). Befindet sich das Landfahrzeug auf ebenerdigem Untergrund, so entspricht diese Ebene im Wesentlichen dem mathematischen Horizont. The country vehicle is on ground level surface so that level essentially corresponds to the mathematical horizon. Anhand dieses Richtungsvektors lässt sich die gemessene Beschleunigung nun nicht nur quantitativ, sondern auch qualitativ bewerten (Prozess Based on this direction vector is the measured acceleration can now not only quantitatively but also qualitatively evaluate (Process 14 14 ) und insbesondere ein etwaiger Unfall des Landfahrzeuges erkennen. ) And especially recognize a possible accident of the land vehicle.
  • Nicht nur das Vorliegen, sondern auch die Schwere des Unfalls kann das Messgerät anhand des Richtungsvektors bestimmen. Not only the existence but also the severity of the accident can determine the meter on the basis of the direction vector. Hierzu wird der Richtungsvektor abhängig von der internen Darstellung beispielsweise in X- und Y-Anteil zerlegt. For this purpose, the direction vector is broken down depends on the internal representation, for example in the X- and Y-component. Der Richtungsvektor gemäß The direction vector of 2 2 etwa lässt eine deutliche Fremdbeschleunigung entlang der Nickachse (Y FZG ) des Landfahrzeuges erkennen, welche auf einen für die Insassen kritischen Unfall im Seitenbereich hindeutet. for instance, has a significant foreign acceleration along the pitch axis (Y FZG) recognize the land vehicle, which points to a critical for the occupant crash in the side area.
  • Dieses Verfahren ( This method ( 10 10 ) kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einer Telematik-Einheit oder einem anderweitigen Steuergerät implementiert sein, wie die schematische Darstellung der ) Can for example be implemented in software or hardware or a hybrid of software and hardware, for example, in a telematics unit or otherwise control unit, such as the schematic representation of the 3 3 verdeutlicht. clarified. Ein erkanntes Unfallereignis und dessen Schwere können auf diese Weise drahtlos zur Weiterverarbeitung dem Server eines entsprechenden Dienstleisters gemeldet werden. A recognized accident and its severity can be reported in this way wirelessly for processing the server of a related service provider.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
    • DE 2001138764 [0004] DE 2001138764 [0004]

Claims (9)

  1. Verfahren (10) zum Bewerten einer Beschleunigung eines Landfahrzeuges mittels eines mit dem Landfahrzeug starr verbundenen Messgerätes (30), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - bezüglich zumindest einer Wankachse (X FZG ) und einer Nickachse (Y FZG ) des Landfahrzeuges wird jeweils ein Einbaulagewinkel des Messgerätes (30) bestimmt (11), - entlang mehrerer auf das Messgerät (30) bezogener Gerätekoordinatenachsen wird jeweils eine Beschleunigungskomponente des Messgerätes (30) gemessen (12), - aus den gemessenen Beschleunigungskomponenten wird anhand der ermittelten Einbaulagewinkel ein Richtungsvektor der Beschleunigung in einer durch die Wankachse (X FZG ) und die Nickachse (Y FZG ) aufgespannten Ebene berechnet (13) und - die Beschleunigung wird anhand des Richtungsvektors bewertet (14). The method (10) for evaluating an acceleration of a land vehicle by means of the land vehicle rigidly connected to the measuring device (30), characterized by the following features: - with respect to at least one roll axis (X FZG) and a pitch axis (Y FZG) of the land vehicle is in each case a mounting position angle of the measuring device (30) is determined (11), - along a plurality of the meter (30) related device coordinate axes is in each case an acceleration component of the measuring device (30) is measured (12), - from the measured acceleration components, a direction vector of the acceleration based on the determined mounting position angle in a by the roll axis (X FZG) and the pitch axis (Y FZG) plane spanned calculated (13), and - the acceleration is evaluated on the basis of the direction vector (14).
  2. Verfahren (10) nach (10) A method according to Anspruch 1 claim 1 , gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - anhand des Richtungsvektors wird fallweise ein Unfall des Landfahrzeuges erkannt. Characterized by the following feature: - on the basis of the direction vector of the land vehicle, an accident is occasionally recognized.
  3. Verfahren (10) nach (10) A method according to Anspruch 2 claim 2 , gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - anhand des Richtungsvektors wird eine Schwere des Unfalls bestimmt und ein Schwereindex gebildet und - der Schwereindex wird in Abhängigkeit des Einschlagwinkels in die Ebene XY erneut bewertet und ggf. verändert. Characterized by the following feature: - on the basis of the direction vector a severity of the accident is determined and formed a severity index, and - the severity index is XY re-evaluated as a function of the turning angle in the plane, and if necessary, changed.
  4. Verfahren (10) nach (10) A method according to Anspruch 3 claim 3 , gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - das Messgerät (30) ist eine Telematik-Einheit (30) und - die Telematik-Einheit (30) meldet die Schwere des Unfalls einem Server oder die Telematik-Einheit (30) setzt selbständig einen Notruf ab. Characterized by the following features: - the measuring device (30) is a telematics unit (30), and - the telematics unit (30) reports the severity of the accident to a server or the telematics unit (30) is independent from an emergency call.
  5. Verfahren (10) nach einem der The method (10) of any of Ansprüche 1 claims 1 bis to 4 4 , gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - ein weiterer Einbaulagewinkel wird bezüglich einer Gierachse (Z FZG ) des Landfahrzeuges bestimmt (11). Characterized by the following feature: - a further installation position angle with respect to a yaw axis (Z FZG) of the land vehicle is determined (11).
  6. Verfahren (10) nach einem der The method (10) of any of Ansprüche 1 claims 1 bis to 5 5 , gekennzeichnet durch mindestens eines der folgenden Merkmale: - das Messgerät (30) bestimmt (11) die Einbaulagewinkel durch eine Messung oder - das Messgerät (30) bestimmt (11) die Einbaulagewinkel anhand einer Konfiguration. Characterized by at least one of the following features: - the measuring device (30) determines (11) the mounting position by a measurement angle or - determines the meter (30) (11), the installation position angle on the basis of a configuration.
  7. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, das Verfahren (10) nach einem der A computer program which is adapted to the method (10) according to one of Ansprüche 1 claims 1 bis to 6 6 auszuführen. perform.
  8. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach A machine-readable storage medium on which the computer program according to Anspruch 7 claim 7 gespeichert ist. is stored.
  9. Vorrichtung (30), insbesondere Landfahrzeug oder Telematik-Einheit (30), die eingerichtet ist, das Verfahren (10) nach einem der Means (30), in particular land vehicle or telematics unit (30) which is set up, the process (10) of any of Ansprüche 1 claims 1 bis to 6 6 auszuführen. perform.
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