DE102020103403A1 - Aufprallerfassungssystem für ein fahrzeug und aufprallerfassungsverfahren dafür - Google Patents

Aufprallerfassungssystem für ein fahrzeug und aufprallerfassungsverfahren dafür Download PDF

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Abstract

Ein Aufprallerfassungssystem für ein Fahrzeug und ein Aufprallerfassungsverfahren dafür sind bereitgestellt. Das Aufprallerfassungssystem weist auf: eine Aufprallwert-Berechnungseinrichtung, welche einen Aufprallwert (V), der mit einer Stärke eines auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls korrespondiert, ermittelt, eine Aufprallstelle-Schätzeinrichtung (40), welche eine Aufprallstelle, an welcher der Aufprall in dem Fahrzeug aufgebracht wird, schätzt und ein Aufprallstelle-Signal, welches einen Parameterwert, der mit der geschätzten Aufprallstelle korrespondiert, enthält, erzeugt, und eine Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung (50), welche den ermittelten Aufprallwert (V) mit einem Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle des Fahrzeugs, welcher zu dem Parameterwert gehört, vergleicht.

Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldung
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 13. August 202019 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Anmelde-Nr. 10-2019-0098655 , deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme für alle Zwecke hierin einbezogen ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufprallerfassungssystem für ein Fahrzeug und ein Aufprallerfassungsverfahren dafür.
  • Beschreibung der bezogenen Technik
  • Im Allgemeinen ist ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zum Erfassen eines Aufpralls, wenn ein Aufprall auf das Fahrzeug einwirkt, ausgestattet, um die Personen, welche in dem Fahrzeug fahren, zu schützen oder Unfallvorgänge des Fahrzeugs aufzuzeichnen.
  • Solch eine Aufprallerfassungsvorrichtung kann einen Aufprallwert eines auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls mit einem Referenzwert vergleichen, um zu ermitteln, ob der Aufprall ein effektiver bzw. wirksamer (kurz: effektiver - z.B. tatsächlicher) Aufprall ist.
  • Aufgrund eines Abstands zwischen einem Ort eines Sensors zur Aufprallerfassung, welcher im Fahrzeug angebracht ist, und einem Ort, an welchem ein realer Aufprall stattfindet, oder aufgrund eines Physikalische-Eigenschaft-Unterschieds zwischen Materialien, welche das Fahrzeug bilden, kann jedoch, obwohl Aufpralle mit derselben Stärke vorliegen, die Stärke des Aufpralls, welcher durch den Sensor erkannt wird, mit den Orten der Aufpralle variieren.
  • Jedoch berücksichtigt eine konventionelle Aufprallerfassungsvorrichtung solch einen Unterschied nicht, so dass sie nicht in der Lage ist, den auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufprall präzise zu erfassen.
  • Die Informationen, welche in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem Verbessern des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören, angesehen werden.
  • Erläuterung der Erfindung
  • Diverse Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein Aufprallerfassungssystem zum unterschiedliches Anwenden eines mit einer Stelle (z.B. Position / Stelle am Fahrzeug) eines Aufpralls korrespondierenden Aufprallerfassungsreferenzwert in Abhängigkeit von der Stelle des auf ein Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls und zum Optimieren einer Erfassungsabweichung in Abhängigkeit von der Stelle des Aufpralls zu schaffen, um die Validität des auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls präziser zu bestimmen.
  • Die durch das vorliegende erfinderische Konzept zu lösenden technischen Probleme sind nicht auf die vorstehenden Probleme beschränkt, und jegliche weiteren technischen Probleme, die hierin nicht genannt sind, werden durch die Fachleute in der Technik, zu der eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gehört, klar aus der folgenden Beschreibung verstanden.
  • Gemäß diversen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann ein Aufprallerfassungssystem für ein Fahrzeug (z.B. für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftfahrzeug) aufweisen: eine Aufprallwert-Berechnungseinrichtung, welche einen Aufprallwert, der mit einer Stärke (z.B. Grad, Ausmaß, Höhe) eines auf das Fahrzeug aufgebrachten bzw. wirkenden (nachfolgend kurz: aufgebrachten) Aufpralls korrespondiert, ermittelt, eine Aufprallstelle-Schätzeinrichtung (z.B. Aufprallort-Ermittlungseinrichtung), welche eine Stelle, an der der Aufprall in dem Fahrzeug aufgebracht wird, schätzt und ein Aufprallstelle-Signal, welches einen Parameterwert, der mit der geschätzten Aufprallstelle korrespondiert, enthält, erzeugt, und eine Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung (z.B. Einrichtung zum Ermitteln eines effektiven bzw. wirksamen (d.h. z.B. tatsächlichen) Aufpralls), welche den Aufprallwert mit einem Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle des Fahrzeugs vergleicht, wobei der Aufprallerfassungsreferenzwert zu dem Parameterwert gehört (z.B. von diesem abhängig ist).
  • Die Aufprallwert-Berechnungseinrichtung kann einen Beschleunigungsmesser (z.B. Beschleunigungsmesseinrichtung), welcher eine Beschleunigung senkrecht zu dem auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufprall erfasst und Beschleunigungssignale erzeugt, und einen Signalprozessor, welcher eine Vektorsumme der Beschleunigungssignale als den Aufprallwert ermittelt und ausgibt, aufweisen.
  • Die Aufprallstelle-Schätzeinrichtung kann eine Aufprallrichtung, welche mit einem Maximale-Aufprallkraft-Punkt korrespondiert, auf einem dreidimensionalen (3D-)Koordinatensystem für die Beschleunigungssignale detektieren und kann die Stelle des Aufpralls, welcher auf das Fahrzeug aufgebracht wird, unter Verwendung der Aufprallrichtung schätzen (z.B. ermitteln, kalkulieren). Alternativ kann die Aufprallstelle-Schätzeinrichtung die Veränderungen in dem Aufprallwert erfassen, um einen Maximale-Aufprallkraft-Punkt zu erfassen, und kann eine schnelle Fourier-Transformation (kurz FFT, abgeleitet vom Englischen „Fast Fourier Transformation“) auf die Beschleunigungssignale am Maximale-Aufprallkraft-Punkt anwenden, um die Stelle zu schätzen.
  • Das Aufprallerfassungssystem kann ferner (z.B. mindestens) einen Aufpralldetektor aufweisen, welcher an vorderen und hinteren Flächen und einer seitlichen Fläche des Fahrzeugs angebracht ist und welcher ein elektrisches Signal mit elektrischen Eigenschaften, die den auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufprall angeben, an die Aufprallstelle-Schätzeinrichtung ausgibt.
  • Die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung kann den Aufprallwert mit dem Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle des Fahrzeugs vergleichen, wenn der Aufprallwert größer als ein vorbestimmter Minimumreferenzwert ist.
  • Gemäß diversen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann ein Aufprallerfassungsverfahren aufweisen: Ermitteln eines Aufprallwerts, welcher mit einem auf ein Fahrzeug aufgebrachten Aufprall korrespondiert, und Schätzen einer Aufprallstelle, an welcher der Aufprall aufgebracht wird, und Vergleichen des ermittelten Aufprallwerts mit einem Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle des Fahrzeugs, wobei der Aufprallerfassungsreferenzwert zu der geschätzten Aufprallstelle gehört, um die Validität (z.B. Gültigkeit) des auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls zu bestimmen.
  • Das Bestimmen der Validität des Aufpralls kann aufweisen: zuerst Vergleichen des Aufprallwerts mit einem Minimumreferenzwert, und dann Vergleichen des Aufprallwerts mit dem Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle des Fahrzeugs, wenn der Aufprallwert größer als der Minimumreferenzwert ist.
  • Das Ermitteln des Aufprallwerts kann aufweisen: Erfassen der Beschleunigung senkrecht zu dem auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufprall, und Erzeugen von Beschleunigungssignalen, und Ermitteln einer Vektorsumme der erzeugten Beschleunigungssignale.
  • Das Schätzen der Aufprallstelle kann aufweisen: Detektieren bzw. Erfassen einer Aufprallrichtung, welche mit einem Maximale-Aufprallkraft-Punkt korrespondiert, auf einem dreidimensionalen (3D-)Koordinatensystem für die Beschleunigungssignale und Schätzen (z.B. Ermitteln, Kalkulieren) der Stelle des Aufpralls, welcher auf das Fahrzeug aufgebracht wird, unter Verwendung der Aufprallrichtung. Alternativ kann das Schätzen der Aufprallstelle aufweisen: Erfassen von Veränderungen in dem Aufprallwert, um einen Maximale-Aufprallkraft-Punkt zu erfassen, und Anwenden einer FFT auf die Beschleunigungssignale am Maximale-Aufprallkraft-Punkt, um die Aufprallstelle zu schätzen.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung weisen weitere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch einen Aufbau eines Aufprallerfassungssystems für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
    • 2 ist ein Graph, welcher Veränderungen in Aufprallwerten, welche durch einen Beschleunigungsmesser von 1 gemessen werden, darstellt,
    • 3 ist ein Graph, welcher Beschleunigungssignale von einem Beschleunigungsmesser von 1 auf einem dreidimensionalen (3D-)Koordinatensystem darstellt,
    • 4 ist ein Flussdiagramm, welches ein Aufprallerfassungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und
    • 5 ist ein detailliertes Flussdiagramm, welches einen Prozess des Lernens eines Aufprallstellenparameters und des Abstimmens eines Aufprallerfassungsreferenzwerts für jede Stelle gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Es ist zu verstehen, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften darstellen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, einschließlich z.B. konkrete Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden (zumindest) teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
  • In den Figuren beziehen sich durchgehend durch die mehreren Figuren der Zeichnung(en) gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder gleichwertige Abschnitte / Bauteile der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert, enthalten sein können.
  • Nachstehend werden diverse beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beispielhaften Zeichnungen im Detail beschrieben. Es ist anzumerken, dass beim Hinzufügen der Bezugszeichen zu den Komponenten jeder Zeichnung die gleichen oder gleichwertigen Komponenten durch das gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet wird, sogar wenn diese in weiteren Zeichnungen dargestellt sind. Außerdem kann beim Beschreiben der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine detaillierte Beschreibung von wohlbekannten Merkmalen oder Funktionen weggelassen sein, um das Wesentliche der vorliegenden Erfindung nicht unnötigerweise undeutlich zu machen.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch einen Aufbau eines Aufprallerfassungssystems für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 2 ist ein Graph, welcher Veränderungen in Aufprallwerten, welche durch einen Beschleunigungsmesser von 1 gemessen werden, darstellt.
  • Unter Bezugnahme auf 1 kann das Aufprallerfassungssystem einen Beschleunigungsmesser 10, einen Signalprozessor 20, einen Aufpralldetektor 30, eine Aufprallstelle-Schätzeinrichtung 40 und eine Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 aufweisen.
  • Der Beschleunigungsmesser 10 kann an einer bestimmten Position bzw. Stelle des Fahrzeugs fixiert sein. Wenn ein Aufprall von der Außenseite auf das Fahrzeug aufgebracht wird bzw. einwirkt (hierin kurz: aufgebracht wird), kann der Beschleunigungsmesser 10 eine Beschleunigung senkrecht zu dem Aufprall erfassen kann er Beschleunigungssignale x, y und z entsprechend der Beschleunigung erzeugen. Beispielsweise kann der Beschleunigungsmesser 10 Veränderungen in einer Bewegung in drei Achsenrichtungen (eine X-Achsenrichtung, eine Y-Achsenrichtung und eine Z-Achsenrichtung) des Fahrzeugs erfassen und die Beschleunigungssignale x, y und z für jede Achse erzeugen. Solch ein Beschleunigungsmesser 10 kann ein Drei-Achsen-Beschleunigungsmesser mit drei Sensoren, die eine Drei-Achsen-Beschleunigung erfassen, sein. Die durch den Beschleunigungsmesser 10 erzeugten Beschleunigungssignale x, y, z können an den Signalprozessor 20 ausgegeben werden.
  • Der Signalprozessor 20 kann die vom Beschleunigungsmesser 10 aus empfangenen Beschleunigungssignale x, y und z verarbeiten und kann einen Aufprallwert V ermitteln. Beispielsweise kann der Signalprozessor 20 eine Vektorsumme V = x 2 + y 2 + z 2
    Figure DE102020103403A1_0001
    für die vom Beschleunigungsmesser 10 eingegebenen Beschleunigungssignale x, y und z ermitteln und den ermittelten Wert an die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 und die Aufprallstelle-Schätzeinrichtung 40 ausgeben.
  • Der Aufpralldetektor 30 kann einen auf das Fahrzeug aufgebrachten bzw. wirkenden (hierin kurz: aufgebrachten) Aufprall erfassen und kann ein Signal (ein Aufprallsignal) gemäß dem Aufprall erzeugen, um das erzeugte Signal an die Aufprallstelle-Schätzeinrichtung 40 auszugeben. Solch ein Aufpralldetektor kann diversen Sensoren (z.B. einen piezoelektrischen Sensor, einen Vibrationssensor und dergleichen) umfassen, welche in vorderen und hinteren Flächen und einer seitlichen Fläche des Fahrzeugs angebracht sind, wobei jeder von diesen ein elektrisches Signal mit elektrischen Eigenschaften (z.B. eine Frequenz, eine Amplitude und dergleichen), die einen auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufprall angeben, ausgibt. Alternativ kann der Aufpralldetektor 30 eine Mehrkanal-Kamera, ein Mikrofon und dergleichen aufweisen, welche im Fahrzeug angebracht sind.
  • Die Aufprallstelle-Schätzeinrichtung 40 kann eine Stelle des auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls unter Verwendung der Beschleunigungssignale x, y und z vom Beschleunigungsmesser 10 und des Aufprallwerts V vom Signalprozessor 20 oder des Aufprallsignals vom Aufpralldetektor 30 schätzen (z.B. ermitteln, kalkulieren) und kann ein Aufprallstellensignal, welches einen Parameterwert, der die geschätzte Aufprallstelle angibt, enthält, erzeugen, um das erzeugte Aufprallstellensignal an die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 zu übertragen.
  • Wie in 2 gezeigt, kann zum Beispiel die Aufprallstelle-Schätzeinrichtung 40 den Aufprallwert V vom Signalprozessor 20 empfangen und Veränderungen im Aufprallwert V überwachen um einen Maximale-Aufprallkraft-Punkt zu detektieren. In diesem Fall kann der Maximale-Aufprallkraft-Punkt sich auf eine Zeit (z.B. Zeitpunkt), zu der der Aufprallwert V ein maximaler Änderungswert wird, beziehen. Jeder Punkt in 2 gibt einen Aufprallwert V für geänderte Beschleunigungssignale an. Eine Zeit, zu der eine Länge (z.B. eine Verbindungslinie in 2) zwischen Punkten die längste Länge wird, kann der Maximale-Aufprallkraft-Punkt sein. Die Aufprallstelle-Schätzeinrichtung 40 kann eine schnelle Fourier-Transformation (kurz FFT, abgeleitet vom Englischen „Fast Fourier Transformation“) von Beschleunigungssignalen am Maximale-Aufprallkraft-Punkt anwenden, um einen auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufprall (z.B. dessen Auftrittszeit und/oder Stelle) abzuschätzen.
  • Alternativ kann die Aufprallstelle-Schätzeinrichtung 40 eine Aufprallstelle unter Verwendung eines 3D-Koordinatensystems für die Beschleunigungssignale x, y und z vom Beschleunigungsmesser 10 schätzen. 3 ist ein Graph, welcher Beschleunigungssignale von einem Beschleunigungsmesser von 1 auf einem 3D-Koordinatensystem darstellt. Wie in 3 gezeigt, kann die Aufprallstelle-Schätzeinrichtung 40 ein 3D-Koordinatensystem für die Beschleunigungssignale X, Y und Z erzeugen, eine Aufprallrichtung, welche mit dem Maximale-Aufprallkraft-Punkt korrespondiert, auf dem 3D-Koordinatensystem detektieren und eine Stelle eines auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls unter Verwendung der Aufprallrichtung schätzen. Jeder Punkt in 3 gibt einen 3D-Koordinatenwert von Beschleunigungssignalen x, y und z an, und eine Linie, welche zwischen Punkten verbunden ist, gibt eine Aufprallrichtung an. Die Linie mit der längsten Länge unter solchen Linien gibt eine Aufprallrichtung an, welche mit dem Maximale-Aufprallkraft-Punkt korrespondiert. In diesem Fall kann, nachdem die Linie, welche die Aufprallrichtung an dem Maximale-Aufprallkraft-Punkt angibt, verlängert wird, eine Stelle des auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls bekannt werden, wenn die verlängerte Linie horizontal bewegt wird und wenn eine Stelle, wo der Beschleunigungsmesser 10 angebracht ist, und ein Fahrzeugkörper (z.B. eine Fahrzeugkarosserie) die verlängerte Linie treffen (z.B. eine Stelle, wo der Beschleunigungsmesser 10 angebracht ist, und eine Stelle des Fahrzeugkörpers auf der verlängerten Linie liegen).
  • Alternativ kann die Aufprallstelle-Schätzeinrichtung 40 eine Stelle des Aufpralls unter Verwendung des Aufprallsignals vom Aufpralldetektor 30 schätzen.
  • Da eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung keine Besonderheiten (z.B. kennzeichnenden Eigenschaften, Merkmale) des Schätzens (Feststellens) der Stelle des auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls aufweist, ist es für das Verfahren zum Schätzen der Stelle des Aufpralls ungefährlich (z.B. unerheblich), ein beliebiges anderes existierendes Verfahren abweichend von vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zu sein.
  • Die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 kann unter Verwendung des Aufprallwerts V vom Signalprozessor 20, des Aufprallstellensignals von der Aufprallstelle-Schätzeinrichtung 40 und eines vorbestimmten Aufprallerfassungsreferenzwerts für jede Stelle ermitteln, ob der auf das Fahrzeug aufgebrachte Aufprall ein effektiver (z.B. tatsächlicher) Aufprall ist. Wenn zum Beispiel der Aufprallwert V vom Signalprozessor 20 größer oder gleich einem vorbestimmten Referenzwert ist, kann die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 einen Parameterwert, der in dem von der Aufprallstelle-Schätzeinrichtung 40 aus empfangenen Aufprallstellensignal enthalten ist, mit in einem Speicher gespeicherten Informationen vergleichen, um einen mit der Aufprallstelle korrespondierenden Aufprallerfassungsreferenzwert (z.B. einen der Aufprallstelle zugewiesenen Aufprallerfassungsreferenzwert) zu detektieren. Die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 kann den detektierten Aufprallerfassungsreferenzwert mit dem Aufprallwert V vom Signalprozessor 20 vergleichen, um zu ermitteln, ob der Aufprallwert einem effektiven Aufprall entspricht. Wenn in diesem Fall der Aufprallwert größer als der Aufprallerfassungsreferenzwert ist, kann die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 den Aufprall als den effektiven Aufprall ermitteln.
  • Hierzu kann ein Fahrzeugkörper (z.B. eine Fahrzeugkarosserie) im Voraus in mehrere Bereiche in Abhängigkeit von Stelle bzw. Position davon unterteilt werden, und ein Aufprallerfassungsreferenzwert, welcher mit einem entsprechenden Bereich korrespondiert (z.B. zu dem entsprechenden Bereich gehört), kann für jeden Bereich voreingestellt werden. In diesem Fall kann ein Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle unterschiedlich in Abhängigkeit einer Distanz zwischen jedem Bereich und dem Beschleunigungsmesser 10 (oder eine Länge eines Pfads, wo (z.B. entlang welchem) ein Aufprall übertragen wird), der Materialqualität entlang dem bzw. auf dem Pfad und dergleichen gesetzt werden. Solch ein Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle kann voreingestellt werden durch einen Lernprozess des Aufbringens/Anwendens eines Aufpralls derselben Stärke auf jeden Bereich des Fahrzeugs und Analysierens einer Beziehung zwischen durch den Beschleunigungsmesser 10 detektierten Aufprallwerten bezogen auf jeden Bereich. Ein einzigartiger Parameterwert kann jedem Bereich, welcher gemäß der Fahrzeugkörperposition (z.B. Stelle am Fahrzeugkörper) eingeteilt ist, zugewiesen sein, und der Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle kann mit einem Parameterwert eines entsprechenden Bereichs abgestimmt (z.B. diesem zugeordnet) werden, so dass er im Voraus in dem Speicher in der Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung gespeichert wird.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, welches ein Aufprallerfassungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 5 ist ein detailliertes Flussdiagramm, welches einen Prozess des Lernens eines Aufprallstellenparameters und des Abstimmens eines Aufprallerfassungsreferenzwerts für jede Stelle gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Bezugnehmend auf 4 und 5 wird zunächst im Vorgang 410 ein Prozess des Lernens eines Aufprallstellenparameters und des Abstimmens eines Aufprallerfassungsreferenzwerts für jede Stelle durchgeführt, um zu bestimmen, ob ein Aufprallerfassungsreferenzwert jeder Stelle eines auf einen Fahrzeugkörper aufgebrachten Aufprall zuzuweisen ist.
  • Solch ein Prozess kann anhand eines Prozesses in 5 in einer anfänglichen Entwicklungsphase des Fahrzeugs durchgeführt werden.
  • Zunächst kann in Vorgang 412 der Fahrzeugkörper in mehrere Bereiche gemäß deren Position unterteilt werden.
  • Ein einzigartiger Identifikationswert (ein einzigartiger Parameterwert) zum Identifizieren eines entsprechenden Bereichs kann jedem der eingeteilten Bereiche zugewiesen werden.
  • In Vorgang 414 kann ein Aufprall zum Testen auf einen bestimmten Bereich unter den eingeteilten Bereichen aufgebracht werden.
  • Wenn der Aufprall zum Testen aufgebracht wird, kann eine Aufprallstelle-Schätzeinrichtung 40 von 1 einen Maximaler-Aufprall-Punkt unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ermitteln und eine Aufprallstelle unter Verwendung der Daten über den Maximaler-Aufprall-Punkt schätzen. In Vorgang 416 kann ein Entwickler bestimmen (z.B. beurteilen), ob die geschätzte Aufprallstelle mit einer realen Aufprallstelle übereinstimmt.
  • Vorgänge 412 und 414 können für alle Bereiche durchgeführt werden und können für eine vorbestimmte Anzahl für jeweilige Bereiche wiederholt werden, um Datenzuverlässigkeit sicherzustellen.
  • In Vorgang 418 können, wenn das Lernen der Aufprallstelle abgeschlossen ist, während ein Aufprall derselben Stärke auf jeden eingeteilten Bereich angewendet wird, die Aufprallwerte miteinander verglichen werden, um einen Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle festzulegen.
  • Während der Aufprall derselben Stärke auf jeden eingeteilten Bereich angewendet wird, kann zum Beispiel eine Vektorsumme V = x 2 + y 2 + z 2
    Figure DE102020103403A1_0002
    für Beschleunigungssignale x, y und z, welche durch einen Beschleunigungsmesser 10 von 1 erfasst werden, ermittelt werden, um einen Aufprallwert V an einem Maximale-Aufprallkraft-Punkt zu erlangen. Obwohl Stärken von realen Aufprallen, welche auf jeden Bereich aufgebracht werden, zueinander gleich sein können (z.B. reale Aufpralle mit derselben tatsächlichen Stärke an verschiedenen Bereichen stattfinden können), können im vorliegenden Fall die durch den Beschleunigungsmesser 10 erfassten Aufprallstärken abhängig von den Stellen, an welchen die Aufpralle angewendet werden bzw. stattfinden, voneinander unterschiedlich sein. Beispielsweise kann eine tatsächlich durch den Beschleunigungsmesser 10 gelieferte Aufprallstärke (Pegel von Beschleunigungssignalen) in Abhängigkeit von einer Länge eines Pfads, über den der aufgebrachte Aufprall an den Beschleunigungsmesser 10 übertragen werden, von Materialien des Fahrzeugkörpers entlang dem bzw. auf dem Pfad und dergleichen verändert sein/werden.
  • Folglich können Aufprallwerte, welche unter Verwendung des Beschleunigungsmessers 10 ermittelt werden, für jede Stelle verglichen und analysiert werden, und ein Referenzwert (ein Aufprallerfassungsreferenzwert), welcher ohne einen Unterschied gemäß einer Stelle des Fahrzeugkörpers durch den Beschleunigungsmesser 10 gleich einem Aufprall derselben Stärke, welcher von der Außenseite davon aufgebracht wird, detektiert werden kann, kann für jede Stelle ermittelt werden. Mit anderen Worten: durch Vergleichen und Analyse der Aufprallwerte, welche unter Verwendung des Beschleunigungsmessers 10 ermittelt werden, für jede Stelle kann es beispielsweise möglich sein, positionskompensierte Aufprallerfassungsreferenzwerte für jede Stelle zu ermitteln.
  • Der ermittelte Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle kann mit einem Parameterwert, welcher einen entsprechenden Bereich angibt, abgestimmt werden (z.B. dem Parameterwert zugeordnet werden), um in einem Speicher gespeichert zu werden. Solch ein Speicher kann in einer Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 von 1 verbaut sein.
  • Durch den vorstehend genannten Prozess in 5 kann, nachdem ein Fahrzeug, welches ein Aufprallerfassungssystem mit einem vorbestimmten Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle aufweist, herausgegeben wurde, das Aufprallerfassungssystem bei einem auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufprall in Vorgang 420 ungeachtet einer Stelle, an welcher der Aufprall aufgebracht wird, ermitteln, ob der Aufprall größer als ein vorbestimmter Minimumreferenzwert ist.
  • Wenn zum Beispiel ein Aufprall auf das Fahrzeug aufgebracht wird, kann der Beschleunigungsmesser 10 eine Beschleunigung senkrecht zu dem Aufprall erfassen und Beschleunigungssignal x, y und z, welche mit der Beschleunigung korrespondieren, erzeugen, um die erzeugten Beschleunigungssignal x, y und z an einen Signalprozessor 20 von 1 zu senden. Der Signalprozessor 20 kann eine Vektorsumme der vom Beschleunigungsmesser 10 eingegebenen Beschleunigungssignale x, y und z als einen Aufprallwert V ermitteln und kann den Aufprallwert V an eine Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 von 1 übertragen. Die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 kann den Aufprallwert V mit einem Minimumreferenzwert vergleichen.
  • Während der Betrieb der Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 durchgeführt wird, kann eine Aufprallstelle-Schätzeinrichtung 40 von 1 eine Aufprallstelle, an welcher der Aufprall aufgebracht wird, schätzen und kann ein Aufprallstellensignal, welches einen Parameterwert, welcher die geschätzte Stelle angibt, aufweist, erzeugen, um das erzeugte Aufprallstellensignal an die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 zu senden.
  • Wenn der Aufprallwert V geringer als der Minimumreferenzwert ist, kann die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 den auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufprall ignorieren. Wenn hingegen der Aufprallwert V größer als der oder gleich dem Minimumreferenzwert ist, kann in Vorgang 430 die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 ermitteln, ob der Aufprall ein auf irgendeine Stelle des Fahrzeugs aufgebrachter Aufprall ist.
  • Die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 kann zum Beispiel einen Parameterwert, welcher eine Aufprallstelle angibt, aus dem Aufprallstellensignal, welches von der Aufprallstelle-Schätzeinrichtung 40 kommend empfangen wird, extrahieren.
  • In Vorgang 440 kann die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 unter Verwendung des Parameterwerts, welcher die Aufprallstelle angibt, ermitteln, ob der Aufprall einem effektiven Aufprall entspricht.
  • Die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 kann zum Beispiel den Parameterwert, welcher die Aufprallstelle angibt, mit Informationen, welche im Speicher gespeichert sind, vergleichen, um einen Aufprallerfassungsreferenzwert für einen zugehörigen Bereich zu detektieren, und kann den Aufprallerfassungsreferenzwert mit dem Aufprallwert V vergleichen, um zu ermitteln, ob der Aufprall dem effektiven Aufprall entspricht.
  • Wenn der Aufprallwert V größer als der oder gleich dem Aufprallerfassungsreferenzwert ist, dann kann die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 den Aufprall als den effektiven Aufprall ermitteln.
  • Wenn ermittelt wird, dass der der Aufprall der effektive Aufprall ist, dann kann die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50 ein Betriebssignal zum Fortfahren mit einem nachfolgenden Betriebsvorgang ausgeben.
  • Wenn das Aufprallerfassungssystem zum Beispiel auf ein Bildaufzeichnungssystem angewendet wird und wenn ein Betriebssignal zum Bereitstellen einer Benachrichtigung, dass ein entsprechender Aufprall ein effektiver Aufprall ist, von der Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung 50ausgegeben wird, dann kann das Bildaufzeichnungssystem ein oder mehrere Bilder von einer bestimmten Zeit, bevor der Aufprall aufgebracht wurde bzw. stattfand, bis zu einer bestimmten Zeit, nachdem der Aufprall aufgebracht wurde bzw. stattfand, als einen separaten Datennamen (z.B. in einer Datei unter separatem Namen) speichern. In diesem Fall kann der Dateiname des oder der Bilder eine Information bezüglich der Stelle, an welcher der Aufprall aufgebracht wurde, enthalten.
  • Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann einen mit einer Stelle eines Aufpralls korrespondierenden Aufprallerfassungsreferenzwert unterschiedlich in Abhängigkeit von der Stelle des auf ein Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls anwenden und kann eine Erfassungsabweichung in Abhängigkeit von der Stelle des Aufpralls optimieren, wodurch die Validität des auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls präziser bestimmt werden kann.
  • Obwohl vorstehend die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen und die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt, sondern kann auf zahlreiche Weisen durch die Fachleute in der Technik, zu welche eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gehört, modifiziert und abgewandelt, werden ohne dabei vom Sinn und Umfang der vorliegenden Erfindung, welche in den nachfolgenden Ansprüchen beansprucht wird, abzuweichen.
  • Zur Erleichterung der Erklärung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „ober...“, „unter...“, „inner...“, „äußer...“, „hoch“, „runter“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorder...“, „hinter...“, „vorne“, „hinten“ „nach innen / einwärts“, „nach außen / auswärts“, „innerhalb‟, „außerhalb“, „innen“, „außen“, „nach vorne / vorwärts“ und „nach hinten / rückwärts“ dazu verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf deren Positionen, wie sie in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben. Es ist ferner zu verstehen, dass der Begriff „verbinden“ oder seine Abwandlungen" sich sowohl auf eine direkte als auch eine indirekte Verbindung beziehen.
  • Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1020190098655 [0001]

Claims (15)

  1. Aufprallerfassungssystem für ein Fahrzeug, das System aufweisend: eine Aufprallwert-Berechnungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, einen Aufprallwert (V), der mit einer Stärke eines auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls korrespondiert, zu ermitteln, eine Aufprallstelle-Schätzeinrichtung (40), welche dazu eingerichtet ist, eine Aufprallstelle, an welcher der Aufprall in dem Fahrzeug aufgebracht wird, zu schätzen und ein Aufprallstelle-Signal, welches einen Parameterwert, der mit der geschätzten Aufprallstelle korrespondiert, enthält, zu erzeugen, und eine Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung (50), welche dazu eingerichtet ist, den ermittelten Aufprallwert (V) mit einem Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle des Fahrzeugs zu vergleichen, wobei der Aufprallerfassungsreferenzwert zu dem Parameterwert gehört.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Aufprallwert-Berechnungseinrichtung aufweist: einen Beschleunigungsmesser (10), welcher dazu eingerichtet ist, eine Beschleunigung senkrecht zu dem auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufprall zu erfassen und Beschleunigungssignale zu erzeugen, und einen Signalprozessor (20), welcher mit dem Beschleunigungsmesser (10) verbunden ist und dazu eingerichtet ist, eine Vektorsumme der Beschleunigungssignale als den Aufprallwert (V) zu ermitteln und auszugeben.
  3. System nach Anspruch 2, wobei die Aufprallstelle-Schätzeinrichtung (40) dazu eingerichtet ist, eine Aufprallrichtung, welche mit einem Maximale-Aufprallkraft-Punkt korrespondiert, auf einem dreidimensionalen (3D-)Koordinatensystem für die Beschleunigungssignale zu detektieren und die Aufprallstelle, an welcher der Aufprall auf das Fahrzeug aufgebracht wird, unter Verwendung der Aufprallrichtung zu schätzen.
  4. System nach Anspruch 2, wobei die Aufprallstelle-Schätzeinrichtung (40) dazu eingerichtet ist, Veränderungen in dem Aufprallwert (V) zu erfassen, um einen Maximale-Aufprallkraft-Punkt zu erfassen, und dazu eingerichtet ist, eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) auf die Beschleunigungssignale am Maximale-Aufprallkraft-Punkt anzuwenden, um die Aufprallstelle zu schätzen.
  5. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend: einen Aufpralldetektor (30), welcher an vorderen und hinteren Flächen und einer seitlichen Fläche des Fahrzeugs angebracht ist und welcher dazu eingerichtet ist, ein elektrisches Signal mit elektrischen Eigenschaften, die den auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufprall angeben, an die Aufprallstelle-Schätzeinrichtung (40) auszugeben.
  6. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung (50) dazu eingerichtet ist, den Aufprallwert (V) mit dem Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle des Fahrzeugs zu vergleichen, wenn der Aufprallwert (V) größer als ein vorbestimmter Minimumreferenzwert ist.
  7. System nach Anspruch 6, wobei die Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung (50) dazu eingerichtet ist, den Aufprall als einen effektiven Aufprall zu beurteilen und ein Betriebssignal auszugeben, wenn der Aufprallwert (V) größer als der oder gleich dem Aufprallerfassungsreferenzwert ist.
  8. Aufprallerfassungsverfahren, aufweisend: Ermitteln, durch ein Aufprallerfassungssystem, eines Aufprallwerts (V), welcher mit einem auf ein Fahrzeug aufgebrachten Aufprall korrespondiert, und Schätzen (410) einer Aufprallstelle, an welcher der Aufprall aufgebracht wird, und Vergleichen, durch das Aufprallerfassungssystem, des ermittelten Aufprallwerts (V) mit einem Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle des Fahrzeugs, wobei der Aufprallerfassungsreferenzwert zu der geschätzten Aufprallstelle gehört, um die Validität des auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls zu bestimmen (440).
  9. Aufprallerfassungsverfahren nach Anspruch 8, wobei das Aufprallerfassungssystem aufweist: eine Aufprallwert-Berechnungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, einen Aufprallwert (V), der mit einer Stärke eines auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls korrespondiert, zu ermitteln, eine Aufprallstelle-Schätzeinrichtung (40), welche dazu eingerichtet ist, eine Aufprallstelle, an welcher der Aufprall in dem Fahrzeug aufgebracht wird, zu schätzen und ein Aufprallstelle-Signal, welches einen Parameterwert, der mit der geschätzten Aufprallstelle korrespondiert, enthält, zu erzeugen, und eine Effektiver-Aufprall-Ermittlungseinrichtung (50), welche dazu eingerichtet ist, den ermittelten Aufprallwert (V) mit einem Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle des Fahrzeugs zu vergleichen, wobei der Aufprallerfassungsreferenzwert zu dem Parameterwert gehört.
  10. Aufprallerfassungsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Bestimmen der Validität des Aufpralls (440) aufweist: zuerst Vergleichen (430) des Aufprallwerts (V) mit einem Minimumreferenzwert, und dann Vergleichen des Aufprallwerts (V) mit dem Aufprallerfassungsreferenzwert für jede Stelle des Fahrzeugs, wenn der Aufprallwert (V) größer als der Minimumreferenzwert ist.
  11. Aufprallerfassungsverfahren nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Ermitteln des Aufprallwerts (V) aufweist: Erfassen der Beschleunigung senkrecht zu dem auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufprall und Erzeugen von Beschleunigungssignalen, und Ermitteln einer Vektorsumme der erzeugten Beschleunigungssignale.
  12. Aufprallerfassungsverfahren nach Anspruch 11, wobei ein Beschleunigungsmesser (10) dazu eingerichtet ist, die Beschleunigung senkrecht zu dem auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufprall zu erfassen und Beschleunigungssignale zu erzeugen, und wobei ein Signalprozessor (20) mit dem Beschleunigungsmesser (10) verbunden ist und dazu eingerichtet ist, eine Vektorsumme der Beschleunigungssignale als den Aufprallwert (V) zu ermitteln und auszugeben
  13. Aufprallerfassungsverfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Schätzen der Aufprallstelle (430) aufweist: Detektieren einer Aufprallrichtung, welche mit einem Maximale-Aufprallkraft-Punkt korrespondiert, auf einem dreidimensionalen (3D-)Koordinatensystem für die Beschleunigungssignale, und Schätzen der Aufprallstelle, an welcher der Aufprall auf das Fahrzeug aufgebracht wird, unter Verwendung der detektierten Aufprallrichtung.
  14. Aufprallerfassungsverfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Schätzen der Aufprallstelle (430) aufweist: Erfassen von Veränderungen in dem Aufprallwert (V), um einen Maximale-Aufprallkraft-Punkt zu erfassen, und Anwenden einer schnellen Fourier-Transformation (FFT) auf die Beschleunigungssignale am Maximale-Aufprallkraft-Punkt, um die Aufprallstelle zu schätzen.
  15. Aufprallerfassungsverfahren nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 14, wobei, wenn der Aufprallwert (V) größer als der oder gleiche dem Aufprallerfassungsreferenzwert ist, gefolgert wird, dass der Aufprall ein effektiver Aufprall ist, und ein Betriebssignal durch das Aufprallerfassungssystem ausgegeben wird.
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