DE102021206102A1

DE102021206102A1 - Method and device for detecting an underbody collision of a vehicle with a collision object

Info

Publication number: DE102021206102A1
Application number: DE102021206102.8A
Authority: DE
Inventors: Gunther Lang
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-06-15
Filing date: 2021-06-15
Publication date: 2022-12-15
Also published as: CN115476804A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Unterfahrkollision eines Fahrzeugs (100) mit einem Kollisionsobjekt (305). Das Verfahren umfasst einen Schritt des Einlesens und einen Schritt des Durchführens eines Vergleichs. Im Schritt des Einlesens wird ein Nickbewegungssignal (140) eingelesen. Das Nickbewegungssignal (140) repräsentiert eine sensierte Nickbewegung eines in Bezug auf eine Fahrbahn zumindest in vertikaler Richtung sensierenden Sensors (115, 120, 125) des Fahrzeugs (100). Im Schritt des Durchführens des Vergleichs wird ein Vergleich des Nickbewegungssignals (140) mit einem Schwellenwert durchgeführt, um die Unterfahrkollision des Fahrzeugs (100) zu erkennen, wenn ein Wert des Nickbewegungssignals (140) größer als der Schwellenwert ist.The invention relates to a method for detecting a collision between a vehicle (100) and a collision object (305). The method comprises a step of reading in and a step of carrying out a comparison. In the reading step, a pitch motion signal (140) is read. The pitching movement signal (140) represents a sensed pitching movement of a sensor (115, 120, 125) of the vehicle (100) that senses at least in the vertical direction in relation to a roadway. In the step of performing the comparison, a comparison of the pitching motion signal (140) with a threshold value is performed in order to detect the underride collision of the vehicle (100) when a value of the pitching motion signal (140) is greater than the threshold value.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.The invention is based on a device or a method according to the species of the independent claims. The subject matter of the present invention is also a computer program.

Bei einer Unterfahrkollision, beispielsweise bei einem Unterfahren eines Kraftfahrzeugs unter einen Lastkraftwagen als Kollisionsobjekt, ist es möglich, dass bei der Kollision nicht eine Knautschzone des Fahrzeugs beispielsweise mit einem Stoßfängerquerträger, Crashboxen und einem Längsträger, getroffen wird, oder die Knautschzone hinsichtlich eines Energieabbaus der Kollision unvorteilhaft getroffen wird. Dies kann zu einer Intrusion des Kollisionsobjekts, beispielsweise des LKW-Hinterbaus, am unterfahrenden Fahrzeug führen.In the case of an underride collision, for example when a motor vehicle drives under a truck as the collision object, it is possible that the collision does not hit a crumple zone of the vehicle, for example with a bumper cross member, crash boxes and a side member, or the crumple zone with regard to energy dissipation of the collision is hit unfavorably. This can lead to an intrusion of the collision object, for example the rear of the truck, into the vehicle driving underneath.

Ein Fahrzeug kann eine Kollisionserkennung aufweisen, die auf einem Erfassen des Energieabbaus der Kollision im Bereich der Knautschzone basiert.A vehicle can have collision detection that is based on detecting the energy dissipation of the collision in the area of the crumple zone.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren, 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.Against this background, with the approach presented here, a method, furthermore a device that uses this method, and finally a corresponding computer program according to the main claims are presented. Advantageous developments and improvements of the device specified in the independent claim are possible as a result of the measures listed in the dependent claims.

Mit dem hier vorgestellten Ansatz ist es möglich, einen Unterfahrunfall anhand einer Nickbewegung des Fahrzeugs schnell und zuverlässig zu erkennen. Dazu werden Sensordaten von zumindest einem in vertikaler Richtung sensierenden Fahrzeugsensor ausgewertet. Vorteilhafterweise kann dabei ein Unterfahrunfall anhand seines Nickverhaltens von einer anderen Kollision wie einer Frontalkollision des Fahrzeugs unterschieden werden. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine Verwendung der erkannten Unterfahrkollision, beispielsweise um Personenschutzmittel des Fahrzeugs abhängig von der erkannten Unterfahrkollision zu aktivieren oder anzusteuern.With the approach presented here, it is possible to quickly and reliably detect an underride accident based on a pitching movement of the vehicle. For this purpose, sensor data from at least one vehicle sensor that detects in the vertical direction is evaluated. Advantageously, an underride accident can be differentiated from another collision, such as a frontal collision of the vehicle, on the basis of its pitching behavior. This advantageously allows use of the detected under-running collision, for example to activate or actuate passenger protection means of the vehicle depending on the detected under-running collision.

Es wird ein Verfahren zum Erkennen einer Unterfahrkollision eines Fahrzeugs mit einem Kollisionsobjekt vorgestellt. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Einlesens und einen Schritt des Durchführens eines Vergleichs. Im Schritt des Einlesens wird ein Nickbewegungssignal eingelesen. Das Nickbewegungssignal repräsentiert eine sensierte Nickbewegung eines in Bezug auf eine Fahrbahn zumindest in vertikaler Richtung sensierenden Sensors des Fahrzeugs. Im Schritt des Durchführens des Vergleichs wird das Nickbewegungssignal mit einem Schwellenwert verglichen, um die Unterfahrkollision des Fahrzeugs zu erkennen, wenn ein Wert des Nickratensignals größer als der Schwellenwert ist.A method for detecting an under-under collision of a vehicle with a collision object is presented. The method comprises a step of reading in and a step of carrying out a comparison. In the reading step, a pitch motion signal is read. The pitching movement signal represents a sensed pitching movement of a sensor of the vehicle that senses at least in the vertical direction in relation to a roadway. In the step of performing the comparison, the pitching motion signal is compared to a threshold to detect the underride collision of the vehicle when a value of the pitching rate signal is greater than the threshold.

Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug mit teilautomatisiertem oder vollautomatisiertem Fahrbetrieb. Das Kollisionsobjekt kann beispielsweise ein Lastkraftwagen mit oder ohne Unterfahrschutz sein, oder eine von dem Fahrzeug zumindest abschnittsweise unterfahrbare Gegenfläche, beispielsweise ein Gebäudeelement. Das Nickbewegungssignal kann beispielsweise ein von einem oder mehreren Sensoren des Fahrzeugs bereitgestelltes Sensorsignal sein. Die Nickbewegung kann beispielsweise mittels eines Nickratensensors, oder mittels mindestens zwei in vertikaler Richtung sensierenden Beschleunigungssensoren erfasst werden. Unter der Nickbewegung des Fahrzeugs kann ein Absenken oder Anheben eines dem Kollisionsobjekt zugewandten Endes des Fahrzeugs verstanden werden. Dabei kann die Nickbewegung mittels eines Nickratensensors oder durch eine Auswertung von zwei in vertikaler Richtung sensierenden Beschleunigungssensoren erfasst werden, die an unterschiedlichen Positionen entlang der Fahrzeuglängsachse angebracht sind. Je nach Ausprägung oder Ausformung des Kollisionsobjekt, also beispielsweise je nachdem, oder der LKW als Kollisionsobjekt einen Unterfahrschutz aufweist oder nicht, kann die Nickbewegung des Fahrzeugs in Richtung der Fahrbahn oder entgegengesetzt zu der Richtung der Fahrbahn erfolgen. Vorteilhafterweise kann durch das Vergleichen des Nickbewegungssignals mit dem Schwellenwert sowohl ein Absenken als auch ein Anheben zumindest eines Abschnitts (beispielsweise ein Frontabschnitt) des Fahrzeugs als Nickbewegung erkannt werden, um die Unterfahrkollision zu erkennen. Der Schwellenwert kann beispielsweise ein vorbestimmter absoluter Wert sein, oder ein relativer Wert, beispielsweise relativ zu einer longitudinalen Beschleunigung des Fahrzeugs.The vehicle is, for example, a motor vehicle with partially automated or fully automated driving operation. The collision object can be, for example, a truck with or without underrun protection, or an opposing surface that the vehicle can drive under at least in sections, for example a building element. The pitching movement signal can be a sensor signal provided by one or more sensors of the vehicle, for example. The pitching movement can be detected, for example, by means of a pitch rate sensor, or by means of at least two acceleration sensors that sense in the vertical direction. The pitching motion of the vehicle can be understood to mean a lowering or raising of an end of the vehicle facing the collision object. The pitching movement can be detected by means of a pitch rate sensor or by evaluating two acceleration sensors that sense in the vertical direction and are attached at different positions along the longitudinal axis of the vehicle. Depending on the characteristics or shape of the collision object, for example depending on whether the truck as the collision object has an underride protection or not, the pitching movement of the vehicle can be in the direction of the roadway or in the opposite direction to the roadway. Advantageously, by comparing the pitching movement signal with the threshold value, both a lowering and a lifting of at least one section (for example a front section) of the vehicle can be recognized as a pitching movement in order to recognize the underride collision. The threshold value can be a predetermined absolute value, for example, or a relative value, for example relative to a longitudinal acceleration of the vehicle.

Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens das Nickbewegungssignal zusätzlich zumindest eine Richtung der Nickbewegung repräsentieren. Im Schritt des Durchführens des Vergleichs kann abhängig von der Richtung der Nickbewegung als ein Typ der Unterfahrkollision des Fahrzeugs eine Unterfahrkollision mit einer Unterfahrschutzeinheit oder ohne eine Unterfahrschutzeinheit erkannt werden. Das Nickbewegungssignal kann zum Anzeigen der Richtung der Nickbewegung beispielsweise als Nickrate ein positives Vorzeichen aufweisen bei einer Absenkung der Fahrzeugfront durch eine Unterfahrkollision mit einem Fahrzeug mit Unterfahrschutzeinheit und ein negatives Vorzeichen bei einem Anheben der Fahrzeugfront durch eine Unterfahrkollision mit einem Fahrzeug ohne Unterfahrschutzeinheit, bei der die Kollision beispielsweise zwischen an einem Übergang von Motorhaube und Windschutzscheibe auftreten kann, wodurch die Fahrgastzelle zwar ein Stück nach unten gedrückt, ein Abschnitt der Fahrzeugfront aber angehoben werden kann. Vorteilhafterweise ist es somit möglich, den Typ der Unterfahrkollision zu erkennen, beispielsweise um ein Personenschutzmittel abhängig von dem Typ der Unterfahrkollision zu verwenden, beispielsweise einen Intrusionsschutz im Bereich der Windschutzscheibe.According to one specific embodiment, the pitching motion signal can additionally represent at least one direction of the pitching motion in the reading step. In the step of performing the comparison, depending on the direction of the pitching movement, an underrun collision with an underrun protection unit or without an underrun protection unit can be recognized as a type of underrun collision of the vehicle. To indicate the direction of the pitching movement, the pitching movement signal can have a positive sign, for example as a pitching rate, when the front of the vehicle is lowered as a result of an underride collision with a vehicle with an underride protection unit and a negative sign when the front of the vehicle is raised as a result of an underride collision with a vehicle without an underride protection unit, in which the Collision can occur, for example, at a transition from the hood to the windshield, whereby the passenger compartment can be pushed down a bit, but a section of the vehicle front can be raised. Advantageously, it is thus possible to recognize the type of underride collision, for example in order to use a personal protection device depending on the type of underride collision, for example intrusion protection in the area of the windshield.

Im Schritt des Einlesens kann gemäß einer Ausführungsform als das Nickbewegungssignal eine über eine Schnittstelle zu einem Nickratensensor eingelesene Nickrate eingelesen werden. Dazu kann der Nickratensensor beispielsweise in einem zentralen Airbagsteuergerät angeordnet sein. Das Nickbewegungssignal kann auch zumindest ein aus einer gemessenen Nickrate beispielsweise durch eine Filterung, eine Integration oder eine Ableitung abgeleitetes Merkmal der Nickrate sein. Zusätzlich oder alternativ dazu kann im Schritt des Einlesens als das Nickbewegungssignal eine Differenz oder ein Quotient eines ersten Beschleunigungssignals und eines zweiten Beschleunigungssignals eingelesen werden, wobei das erste Beschleunigungssignal über eine Schnittstelle zu einem ersten Beschleunigungssensor eingelesen wird, der einer Kollisionsrichtung zugewandt angeordnet ist und das zweite Beschleunigungssignal über eine Schnittstelle zu einem zweiten Beschleunigungssensor eingelesen werden, der der Kollisionsrichtung abgewandt angeordnet ist. Das erste Beschleunigungssignal kann eine von dem ersten Beschleunigungssensor sensierte Beschleunigung des Fahrzeugs in vertikaler Richtung repräsentieren. Das zweite Beschleunigungssignal kann eine von dem zweiten Beschleunigungssensor sensierte Beschleunigung des Fahrzeugs in vertikaler Richtung repräsentieren. Die von dem ersten und zweiten Beschleunigungssensor sensierte Beschleunigung kann beispielsweise ein positives Vorzeichen bei einer Bewegung des Fahrzeugs in einer Richtung entgegen der Fahrbahn aufweisen und ein negatives Vorzeichen bei einer Bewegung des Fahrzeugs in Richtung der Fahrbahn. Je nach Entfernung einer Position des zweiten der Kollisionsrichtung abgewandt angeordneten Beschleunigungssensors von einem Kollisionsbereich können die erste und die zweite Beschleunigung auch unterschiedliche Vorzeichen aufweisen. Der erste und der zweite Beschleunigungssensor können in Bezug auf eine Längserstreckungsachse des Fahrzeugs an unterschiedlichen Enden des Fahrzeugs angeordnet sein. Durch das Bilden der Differenz oder eines Quotienten der von dem ersten und zweiten Beschleunigungssensor sensierten Beschleunigung ist es vorteilhafterweise möglich, translatorische Anteile der Nickbewegung zumindest teilweise aufzuheben, um Rotationsanteile zu erhalten, um die Unterfahrkollision schnell und robust zu erkennen.In the reading step, according to one embodiment, a pitch rate read in via an interface to a pitch rate sensor can be read in as the pitch movement signal. For this purpose, the pitch rate sensor can be arranged in a central airbag control unit, for example. The pitch motion signal can also be at least one feature of the pitch rate derived from a measured pitch rate, for example by filtering, integration or derivation. Additionally or alternatively, in the step of reading in, a difference or a quotient of a first acceleration signal and a second acceleration signal can be read in as the pitching movement signal, with the first acceleration signal being read in via an interface to a first acceleration sensor, which is arranged facing a collision direction and the second Acceleration signal are read via an interface to a second acceleration sensor, which is arranged facing away from the collision direction. The first acceleration signal can represent an acceleration of the vehicle in the vertical direction sensed by the first acceleration sensor. The second acceleration signal can represent an acceleration of the vehicle in the vertical direction sensed by the second acceleration sensor. The acceleration sensed by the first and second acceleration sensor can, for example, have a positive sign when the vehicle is moving in a direction opposite to the roadway and a negative sign when the vehicle is moving in the direction of the roadway. Depending on the distance of a position of the second acceleration sensor, which is arranged facing away from the collision direction, from a collision area, the first and the second acceleration can also have different signs. The first and second acceleration sensors can be arranged at different ends of the vehicle with respect to a longitudinal axis of extension of the vehicle. By forming the difference or a quotient of the acceleration sensed by the first and second acceleration sensors, it is advantageously possible to at least partially cancel translational components of the pitching movement in order to obtain rotational components in order to quickly and reliably detect the under-running collision.

Zudem kann im Schritt des Durchführens des Vergleichs gemäß einer Ausführungsform die Unterfahrkollision mit der Unterfahrschutzeinheit erkannt werden, wenn die Nickrate ein positives Vorzeichen aufweist. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Unterfahrkollision mit der Unterfahrschutzeinheit erkannt werden, wenn die Differenz ein negatives Vorzeichen aufweist. Im Schritt des Durchführens des Vergleichs kann zusätzlich oder alternativ dazu die Unterfahrkollision ohne die Unterfahrschutzeinheit erkannt werden, wenn die Nickrate ein negatives Vorzeichen aufweist. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Unterfahrkollision ohne die Unterfahrschutzeinheit erkannt werden, wenn die Differenz ein positives Vorzeichen aufweist. Dies ermöglich vorteilhafterweise, schnell zu erkennen, ob die Unterfahrkollision mit oder ohne der Unterfahrschutzeinheit erfolgt, beispielsweise um die Personenschutzmittel des Fahrzeugs abhängig davon anzusteuern.In addition, in the step of performing the comparison, according to one embodiment, the underride collision with the underride protection unit can be detected if the pitch rate has a positive sign. In addition or as an alternative to this, the underrun collision can be detected with the underrun protection unit if the difference has a negative sign. In the step of carrying out the comparison, the underrun collision can additionally or alternatively be detected without the underrun protection unit if the pitch rate has a negative sign. In addition or as an alternative to this, the underrun collision can be detected without the underrun protection unit if the difference has a positive sign. This advantageously makes it possible to quickly identify whether the underrun collision occurs with or without the underrun protection unit, for example in order to actuate the passenger protection means of the vehicle depending on this.

Ferner kann im Schritt des Durchführens des Vergleichs die Unterfahrkollision gemäß einer Ausführungsform mit der Unterfahrschutzeinheit erkannt werden, wenn das erste Beschleunigungssignal eine negative Beschleunigung und das zweite Beschleunigungssignal eine positive Beschleunigung repräsentiert. Zusätzlich oder alternativ dazu kann im Schritt des Durchführens die Unterfahrkollision ohne Unterfahrschutzeinheit erkannt werden, wenn das erste Beschleunigungssignal eine positive Beschleunigung und das zweite Beschleunigungssignal eine negative Beschleunigung repräsentiert.Furthermore, in the step of carrying out the comparison, the underrun collision can be detected according to one embodiment with the underrun protection unit if the first acceleration signal represents a negative acceleration and the second acceleration signal represents a positive acceleration. Additionally or alternatively, in the implementation step, the underrun collision can be detected without an underrun protection unit if the first acceleration signal represents a positive acceleration and the second acceleration signal represents a negative acceleration.

Das Verfahren kann gemäß einer Ausführungsform zudem einen Schritt des Ausgebens eines Steuersignals umfassen. Das Steuersignal kann ansprechend auf eine im Schritt des Durchführens des Vergleichs erkannte Unterfahrkollision des Fahrzeugs zum Ansteuern zumindest eines Personenschutzmittels des Fahrzeugs ausgegeben werden. Vorteilhafterweise ist es dadurch möglich, bei erkannter Unterfahrkollision schnell Personenschutzmittel, beispielsweise ein Rückhaltemittel wie einen Gurtstraffer oder einen Airbag zu aktivieren. Wenn zusätzlich ein Typ der Unterfahrkollision, also die Unterfahrkollision mit dem Kollisionsobjekt mit oder ohne Unterfahrschutzeinheit, erkannt wird, kann das Personenschutzmittel zudem in Abhängigkeit davon angesteuert werden, beispielsweise kann ein Sitz verschoben werden, oder ein Intrusionsschutz hinter der Frontscheibe des Fahrzeugs kann aktiviert werden.According to one embodiment, the method can also include a step of outputting a control signal. The control signal can be used to control at least one personal protection device in response to an under-running collision of the vehicle detected in the step of performing the comparison of the vehicle are issued. Advantageously, this makes it possible to quickly activate passenger protection means, for example restraint means such as a belt tensioner or an airbag, when a collision under the vehicle is detected. If a type of underride collision, i.e. underride collision with the collision object with or without underride protection unit, is also detected, the personal protection device can also be activated depending on this, for example a seat can be moved, or intrusion protection behind the windshield of the vehicle can be activated.

Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.

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.The approach presented here also creates a device that is designed to carry out, control or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. The object on which the invention is based can also be achieved quickly and efficiently by this embodiment variant of the invention in the form of a device.

Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.For this purpose, the device can have at least one computing unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading in sensor signals from the sensor or for outputting data or control signals to the Have actuator and / or at least one communication interface for reading or outputting data that are embedded in a communication protocol. The arithmetic unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, with the memory unit being able to be a flash memory, an EEPROM or a magnetic memory unit. The communication interface can be designed to read in or output data wirelessly and/or by wire, wherein a communication interface that can read in or output wire-bound data can, for example, read this data electrically or optically from a corresponding data transmission line or can output it to a corresponding data transmission line.

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.In the present case, a device can be understood to mean an electrical device that processes sensor signals and, depending thereon, outputs control and/or data signals. The device can have an interface that can be configured as hardware and/or software. In the case of a hardware design, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device. However, it is also possible for the interfaces to be separate integrated circuits or to consist at least partially of discrete components. In the case of a software design, the interfaces can be software modules which are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.

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.A computer program product or computer program with program code, which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and/or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above, is also advantageous used, especially when the program product or program is run on a computer or device.

Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zum Erkennen einer Unterfahrkollision des Fahrzeugs mit einem Kollisionsobjekt gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen einer Unterfahrkollision des Fahrzeugs mit einem Kollisionsobjekt gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3 eine schematische Darstellung einer Unterfahrkollision eines Fahrzeugs mit einem Kollisionsobjekt mit einer Unterfahrschutzeinheit; und
4 eine schematische Darstellung einer Unterfahrkollision eines Fahrzeugs mit einem Kollisionsobjekt ohne eine Unterfahrschutzeinheit.

Exemplary embodiments of the approach presented here are shown in the drawings and explained in more detail in the following description. It shows:

1 a schematic representation of a vehicle with a device for detecting an underbody collision of the vehicle with a collision object according to an embodiment;
2 a flowchart of a method for detecting an underbody collision of the vehicle with a collision object according to an embodiment;
3 a schematic representation of an underrun collision of a vehicle with a collision object with an underrun protection unit; and
4 a schematic representation of an underrun collision of a vehicle with a collision object without an underrun protection unit.

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.In the following description of favorable exemplary embodiments of the present invention, the same or similar reference symbols are used for the elements which are shown in the various figures and have a similar effect, with a repeated description of these elements being dispensed with.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung 105 zum Erkennen einer Unterfahrkollision des Fahrzeugs 100 mit einem Kollisionsobjekt gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 umfasst neben der Vorrichtung 105 beispielhaft zumindest ein Personenschutzmittel 110, einen Nickratensenor 115, einen ersten Beschleunigungssensor 120 und einen zweiten Beschleunigungssensor 125. 1 FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle 100 with a device 105 for detecting an underbody collision of the vehicle 100 with a collision object according to an exemplary embodiment. In addition to device 105, vehicle 100 includes, for example, at least one passenger protection arrangement 110, a pitch rate sensor 115, a first acceleration sensor 120, and a second acceleration sensor 125.

Die Vorrichtung 105 umfasst eine Einleseeinrichtung 130 und eine Vergleichseinrichtung 135. Die Einleseeinrichtung 130 ist ausgebildet, ein Nickbewegungssignal 140 einzulesen. Das Nickbewegungssignal 140 repräsentiert eine sensierte Nickbewegung eines Nickratensensors 115 oder eine aus in Bezug auf eine Fahrbahn zumindest in vertikaler Richtung sensierenden Sensoren, 120, 125 abgeleitete Nickbewegung des Fahrzeugs 100. Die Vergleichseinrichtung 135 ist ausgebildet, einen Vergleich des Nickbewegungssignals 140 mit einem Schwellenwert durchzuführen, um die Unterfahrkollision des Fahrzeugs 100 zu erkennen, wenn ein Wert des Nickratensignals 140 größer als der Schwellenwert ist. Das Nickbewegungssignal 140 wird hier von der Einleseeinrichtung 130 eingelesen und an die Vergleichseinrichtung 135 bereitgestellt. Die Vergleichseinrichtung 135 stellt hier ein Ergebnissignal 142 bereit, das ein Ergebnis des Vergleichs repräsentiert. Der Schwellenwert ist beispielsweise ein vorbestimmter absoluter Wert, oder ein relativer Wert, der beispielsweise abhängig von einem Wert einer Fahrgeschwindigkeit oder Beschleunigung des Fahrzeugs ist.The device 105 comprises a reading device 130 and a comparison device 135. The reading device 130 is designed to read in a pitch movement signal 140. The pitching movement signal 140 represents a sensed pitching movement of a pitching rate sensor 115 or a pitching movement of the vehicle 100 derived from sensors 120, 125 that sense at least in the vertical direction in relation to a roadway. The comparison device 135 is designed to carry out a comparison of the pitching movement signal 140 with a threshold value, to detect the underrun collision of the vehicle 100 when a value of the pitch rate signal 140 is greater than the threshold. The pitching movement signal 140 is read in here by the input device 130 and made available to the comparison device 135 . The comparison device 135 provides a result signal 142 here, which represents a result of the comparison. The threshold value is a predetermined absolute value, for example, or a relative value that is dependent on a value of a driving speed or acceleration of the vehicle, for example.

Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 105 zudem eine Ausgabeeinrichtung 145. Die Ausgabeeinrichtung 145 ist dazu ausgebildet, ansprechend auf die unter Verwendung der Vergleichseinrichtung 135 erkannte Unterfahrkollision des Fahrzeugs 100 ein Steuersignal 147 zum Ansteuern des zumindest einen Personenschutzmittels 110 des Fahrzeugs 100 auszugeben. Dazu wird das Ergebnissignal 142 hier an die Ausgabeeinrichtung 145 bereitgestellt.According to the exemplary embodiment shown here, device 105 also includes an output device 145. Output device 145 is designed to output a control signal 147 for actuating the at least one passenger protection means 110 of vehicle 100 in response to the underbody collision of vehicle 100 detected using comparison device 135. For this purpose, the result signal 142 is provided to the output device 145 here.

Ferner wird als das Nickbewegungssignal 140 gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine über eine Schnittstelle 149 zu dem Nickratensensor 115 eingelesene Nickrate eingelesen. Die Nickrate wird hier als ein die Nickrate repräsentierendes Nickratensignal 150 an die Einleseeinrichtung 130 bereitgestellt. Zudem wird das Nickbewegungssignal 140 hier alternativ oder zusätzlich als eine Differenz oder ein Quotient eines über eine zweite Schnittstelle152 zu dem ersten einer Kollisionsrichtung zugewandt angeordneten Beschleunigungssensor 120 ersten Beschleunigungssignals 155 und eines über eine dritte Schnittstelle 157 zu dem zweiten der Kollisionsrichtung abgewandt angeordneten Beschleunigungssensor 125 zweiten Beschleunigungssignals 160 eingelesen. Dazu werden hier das erste Beschleunigungssignal 155 und das zweite Beschleunigungssignal 160 eingelesen. Die Einleseeinrichtung 130 ist hier dazu ausgebildet, die Differenz und zusätzlich oder alternativ dazu den Quotienten des ersten Beschleunigungssignals 155 und des zweiten Beschleunigungssignals 160 zu bilden, um das Nickbewegungssignal 140 zu bestimmen. Alternativ dazu kann die Vorrichtung 105 auch eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Differenz und zusätzlich oder alternativ des Quotienten des ersten Beschleunigungssignals 155 und des zweiten Beschleunigungssignals 160 umfassen, die ausgebildet ist, das auf diese Weise bestimmte Nickbewegungssignal 140 an die Einleseeinrichtung 130 bereitzustellen. Das erste Beschleunigungssignal 155 repräsentiert dabei eine von dem ersten Beschleunigungssensor 120 sensierte Beschleunigung des Fahrzeugs 100. Das zweite Beschleunigungssignal 160 repräsentiert eine von dem zweiten Beschleunigungssensor 125 sensierte Beschleunigung des Fahrzeugs 100.Furthermore, according to the exemplary embodiment shown here, a pitch rate read in via an interface 149 to the pitch rate sensor 115 is read in as pitch movement signal 140 . The pitch rate is provided here as a pitch rate signal 150 representing the pitch rate to the input device 130 . In addition, the pitching movement signal 140 is used here alternatively or additionally as a difference or a quotient of a first acceleration signal 155 via a second interface 152 to the first acceleration sensor 120 arranged facing a collision direction and a second acceleration signal via a third interface 157 to the second acceleration sensor 125 arranged away from the collision direction 160 read in. For this purpose, first acceleration signal 155 and second acceleration signal 160 are read in here. Reading device 130 is designed here to form the difference and additionally or alternatively the quotient of first acceleration signal 155 and second acceleration signal 160 in order to determine pitch movement signal 140 . As an alternative to this, device 105 can also include a determination device for determining the difference and additionally or alternatively the quotient of first acceleration signal 155 and second acceleration signal 160, which is designed to provide pitching movement signal 140 determined in this way to reading device 130. First acceleration signal 155 represents an acceleration of vehicle 100 sensed by first acceleration sensor 120. Second acceleration signal 160 represents an acceleration of vehicle 100 sensed by second acceleration sensor 125.

Das unter Verwendung der Einleseeinrichtung 130 eingelesene Nickbewegungssignal 140 repräsentiert gemäß einem Ausführungsbeispiel zusätzlich zumindest eine Richtung der Nickbewegung. In diesem Fall ist die Vergleichseinrichtung 135 dazu ausgebildet, unter Verwendung des Nickbewegungssignals abhängig von der Richtung der Nickbewegung als ein Typ der Unterfahrkollision des Fahrzeugs eine Unterfahrkollision mit einer Unterfahrschutzeinheit oder ohne eine Unterfahrschutzeinheit zu erkennen.According to one exemplary embodiment, pitching motion signal 140 read in using read-in device 130 additionally represents at least one direction of the pitching motion. In this case, the comparison device 135 is designed to recognize an underrun collision with an underrun protection unit or without an underrun protection unit as a type of the underrun collision of the vehicle, using the pitching motion signal depending on the direction of the pitching motion.

Zudem ist die Vergleichseinrichtung 135 gemäß einem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, die Unterfahrkollision mit der Unterfahrschutzeinheit zu erkennen, wenn die Nickrate ein positives Vorzeichen und zusätzlich oder alternativ, wenn die Differenz ein negatives Vorzeichen aufweisen. Zusätzlich oder alternativ dazu ist die Vergleichseinrichtung 135 dazu ausgebildet, die Unterfahrkollision ohne die Unterfahrschutzeinheit zu erkennen, wenn die Nickrate ein negatives Vorzeichen und zusätzlich oder alternativ die Differenz ein positives Vorzeichen aufweisen.In addition, according to one exemplary embodiment, comparison device 135 is designed to detect the underride collision with the underride protection unit if the pitch rate has a positive sign and, additionally or alternatively, if the difference has a negative sign. In addition or as an alternative to this, comparison device 135 is designed to detect the underrun collision without the underrun protection unit if the pitch rate has a negative sign and additionally or alternatively the difference has a positive sign.

Ferner ist die Vergleichseinrichtung 135 gemäß einem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, die Unterfahrkollision mit der Unterfahrschutzeinheit zu erkennen, wenn das erste Beschleunigungssignal 155 eine negative Beschleunigung und das zweite Beschleunigungssignal 160 eine positive Beschleunigung repräsentiert. Zusätzlich oder alternativ dazu ist die Vergleichseinrichtung 135 dazu ausgebildet, die Unterfahrkollision ohne Unterfahrschutzeinheit zu erkennen, wenn das erste Beschleunigungssignal 155 eine positive Beschleunigung und das zweite Beschleunigungssignal 160 eine negative Beschleunigung repräsentiert.Furthermore, according to one exemplary embodiment, comparison device 135 is designed to detect the underrun collision with the underrun protection unit if first acceleration signal 155 represents a negative acceleration and second acceleration signal 160 represents a positive acceleration. In addition or as an alternative to this, the comparison device 135 is designed to to detect a driving collision without an underrun protection unit if first acceleration signal 155 represents a positive acceleration and second acceleration signal 160 represents a negative acceleration.

Eine Verwendung der hier gezeigten Vorrichtung 105 ist beispielsweise bei einer Unterfahrkollision des Fahrzeugs 100 mit einem LKW vorteilhaft: Bei LKW-Unterfahrunfällen ist es möglich, dass eine Knautschzone des Fahrzeugs 100 mit Stoßfängerquerträger, Crashboxen und Längsträger anders als bei einer Frontalkollision oder gar nicht getroffen wird, so dass kein gleichförmiger Energieabbau wie bei einem einer konventionellen Frontalkollisionen stattfindet. Daher ist eine zu hohe Intrusion des LKW-Hinterbaus am unterfahrenden Fahrzeug 100 möglich. Eine frühzeitige Detektion der Unterfahrkollision ist daher vorteilhaft. Anders als bei einer Detektion einer Unterfahrkollision unter Verwendung von in einem Airbagsteuergerät zentral im Fahrzeug 100 angeordneten Sensorgen ist die Erkennung der Unterfahrkollision unter Verwendung der hier gezeigten Vorrichtung 100 nicht von einem Erkennen einer Verzögerung basierend auf einem Energieabbau der Kollision im Bereich der Knautschzone abhängig, was vorteilhafterweise eine zuverlässige und frühe Detektion der Unterfahrkollision ermöglicht, unabhängig auch von in dem Fahrzeug 100 angeordneten Upfrontsensoren, die je nach Höhe der LKW-Heckstrukturen nicht getroffen werden.A use of the device 105 shown here is advantageous, for example, in the event of an underbody collision of the vehicle 100 with a truck: In the case of underbody accidents with a truck, it is possible that a crumple zone of the vehicle 100 with bumper cross member, crash boxes and side member is hit differently than in a frontal collision or not at all , so that there is no uniform energy dissipation as in a conventional frontal collision. It is therefore possible for the rear of the truck to intrude too much on the vehicle 100 driving underneath. Early detection of the underride collision is therefore advantageous. In contrast to the detection of an underride collision using sensor genes arranged in an airbag control unit centrally in the vehicle 100, the detection of the underride collision using the device 100 shown here is not dependent on detecting a deceleration based on an energy reduction of the collision in the area of the crumple zone, which advantageously enables a reliable and early detection of the underride collision, also independently of upfront sensors arranged in the vehicle 100 which, depending on the height of the rear structures of the truck, are not hit.

Die Nickbewegung des Fahrzeugs 100 wird hier beispielsweise mittels des Nickratensensors 115 erfasst, durch eine Fusion einer Sensorik für Airbag und Fahrdynamik (AB Plus Geräte). Zudem oder alternativ umfasst das Fahrzeug 100 mit dem ersten Beschleunigungssensor 120 und dem zweiten Beschleunigungssensor 125 zwei periphere Sensoren (PAS), die beispielsweise mehrachsig ausführbar sind, um Beschleunigungen in zwei oder drei orthogonale Raumrichtungen zu erfassen. Dies ermöglicht die Erfassung der z-Beschleunigung. Dazu ist der erste Beschleunigungssensor 120 beispielsweise am Ort des Upfrontsensors angeordnet, und der zweite Beschleunigungssensor ist beispielsweise im Airbagsteuergerät oder am hinteren Fahrzeugtunnel hinter dem Airbagsteuergerät oder als Heckcrashsensor am Fahrzeugheck anordenbar.The pitching motion of the vehicle 100 is detected here, for example, by means of the pitch rate sensor 115, by merging a sensor system for airbags and driving dynamics (AB Plus devices). In addition or as an alternative, vehicle 100 includes first acceleration sensor 120 and second acceleration sensor 125, two peripheral sensors (PAS) that can be implemented with multiple axes, for example, in order to detect accelerations in two or three orthogonal spatial directions. This enables the z-acceleration to be detected. For this purpose, first acceleration sensor 120 is arranged, for example, at the location of the upfront sensor, and the second acceleration sensor can be arranged, for example, in the airbag control device or on the rear vehicle tunnel behind the airbag control device or as a rear crash sensor at the rear of the vehicle.

Die hier gezeigte Vorrichtung 105 ermöglicht vorteilhafterweise eine frühzeitige Erkennung von LKW-Unterfahrunfällen anhand ihres charakteristischen Nickverhaltens, mit einer Unterscheidung der LKW-Unterfahrunfällen von normalen Frontalkollisionen. Die frühzeitige Erkennung von LKW-Unterfahrunfällen ermöglicht eine schnelle Aktivierung von Personenschutzmitteln. Neben Rückhaltemitteln wie Gurtstraffern und Airbags ist es dabei möglich, in Unterfahrunfällen auch andere Fahrzeugkomponenten als dedizierte Personenschutzmittel anzusteuern, z.B. ein Verschieben eines Sitzes nach hinten, oder ein Aktivieren eines Intrusionsschutzes hinter der Frontscheibe.The device 105 shown here advantageously enables an early detection of accidents caused by trucks being driven under by their characteristic pitching behavior, with a distinction being made between accidents driven under by a truck from normal frontal collisions. The early detection of truck underride accidents enables personal protection equipment to be activated quickly. In addition to restraint devices such as seat belt tensioners and airbags, it is also possible to activate other vehicle components as dedicated personal protection devices in under-drive accidents, e.g. moving a seat backwards or activating intrusion protection behind the windscreen.

Zum Erkennen der Nickbewegung erfolgt eine Auswertung des Nickverhaltens unter Verwendung der Nickrate des Nickratensignals 150 und zusätzlich oder alternativ durch den Vergleich von Sensorwerten von entlang einer Fahrzeuglängsachse des Fahrzeugs 100 angebrachten in vertikaler (z-) Richtung sensierenden Sensoren wie dem ersten Beschleunigungssensor 120 und dem zweiten Beschleunigungssensor 125. Dabei gilt beispielsweise folgende Vorzeichenkonvention: ein positives Vorzeichen wird verwendet für eine Nickrate beim Nicken nach vorn, also bei einer Absenkung des Vorderwagens. Zudem wird für die vertikale Beschleunigung beim Anheben des Fahrzeugs nach oben ein positives Vorzeichen verwendet. Mittels der Auswertung des Nickverhaltens ist es zudem möglich zu erkennen, ob die Unterfahrkollision mit dem Kollisionsobjekt mit einer Unterfahrschutzeinheit oder ohne eine Unterfahrschutzeinheit erfolgt. Dies ist nachfolgend detaillierter anhand der 3 und 4 erläutert.To detect the pitching motion, the pitching behavior is evaluated using the pitching rate of pitching rate signal 150 and additionally or alternatively by comparing sensor values from sensors mounted along a vehicle longitudinal axis of vehicle 100 that sense in the vertical (z) direction, such as first acceleration sensor 120 and the second Acceleration sensor 125. The following sign convention applies here, for example: a positive sign is used for a pitch rate when pitching forward, ie when the front end is lowered. In addition, a positive sign is used for the vertical acceleration when lifting the vehicle upwards. By evaluating the pitching behavior, it is also possible to identify whether the underrun collision with the collision object occurred with an underrun protection unit or without an underrun protection unit. This is explained in more detail below using the 3 and 4 explained.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Erkennen einer Unterfahrkollision des Fahrzeugs mit einem Kollisionsobjekt gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 200 ist beispielsweise unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels der vorhergehend beschriebenen Vorrichtung ausführbar. Das Verfahren 200 umfasst zumindest einen Schritt 205 des Einlesens und einen Schritt 210 des Durchführens eines Vergleichs. Im Schritt des Einlesens wird ein Nickbewegungssignal eingelesen. Das Nickbewegungssignal repräsentiert eine sensierte Nickbewegung, entweder mittels eines Nickratensensors oder ermittelt aus zwei in Bezug auf eine Fahrbahn zumindest in vertikaler Richtung sensierenden Beschleunigungssensoren des Fahrzeugs. Im Schritt 510 des Durchführens des Vergleichs wird Vergleich des Nickbewegungssignals mit einem Schwellenwert durchgeführt, um die Unterfahrkollision des Fahrzeugs zu erkennen, wenn ein Wert des Nickratensignals größer als der Schwellenwert ist. 2 shows a flow chart of a method 200 for detecting an underbody collision of the vehicle with a collision object according to an embodiment. The method 200 is executable, for example, using an embodiment of the device described above. The method 200 comprises at least one step 205 of reading in and one step 210 of carrying out a comparison. In the reading step, a pitch motion signal is read. The pitching movement signal represents a sensed pitching movement, either by means of a pitch rate sensor or determined from two acceleration sensors of the vehicle that sense at least in the vertical direction in relation to a roadway. In step 510 of performing the comparison, comparison of the pitch motion signal to a threshold is performed to detect the vehicle's underride collision when a value of the pitch rate signal is greater than the threshold.

Das Verfahren 200 umfasst gemäß einem Ausführungsbeispiel zudem einen Schritt 215 des Ausgebens eines Steuersignals. Der Schritt 215 des Ausgebens des Steuersignals zum Ansteuern zumindest eines Personenschutzmittels des Fahrzeugs wird optional ansprechend auf eine im Schritt 210 des Durchführens des Vergleichs erkannte Unterfahrkollision des Fahrzeugs ausgeführt.According to one exemplary embodiment, the method 200 also includes a step 215 of outputting a control signal. Step 215 of outputting the control signal for activating at least one passenger protection means of the vehicle is optionally carried out in response to an underbody collision of the vehicle detected in step 210 of carrying out the comparison.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Unterfahrkollision eines Fahrzeugs 100 mit einem Kollisionsobjekt 305 mit einer Unterfahrschutzeinheit 310. Das Fahrzeug 100 ähnelt oder entspricht dem anhand von 1 beschriebenen Fahrzeug und umfasst entsprechend ein Ausführungsbeispiel der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 105, den Nickratensensor 115, den ersten Beschleunigungssensor 120 und den zweiten Beschleunigungssensor 125. Der Nickratensensor 115 ist beispielsweise als Teil eines Airbagsteuergeräts (ECU) ausführbar. Der erste Beschleunigungssensor 120 ist beispielsweise als Upfrontsensor (UFS) ausführbar und der zweite Beschleunigungssensor 125 ist beispielsweise als hintere periphere Sensoreinheit oder Heckcrashsensor (PASR) ausführbar. Das Kollisionsobjekt 305 ist beispielsweise ein LKW mit einem Unterfahrschutz, der Unterfahrschutzeinheit 310. Einer der beiden Beschleunigungssensoren 115 oder 120 könnte auch im Airbagsteuergerät angebracht sein. Ein Aspekt des hier vorgestellten Ansatzes ist nur, dass die beiden Beschleunigungssensoren an unterschiedlichen Positionen entlang der Fahrzeuglängsachse angeordnet sind. 3 shows a schematic representation of an underride collision of a vehicle 100 with a collision object 305 with an underride protection unit 310. The vehicle 100 is similar to or corresponds to that based on FIG 1 described vehicle and accordingly includes an embodiment of the device 105 described above, the pitch rate sensor 115, the first acceleration sensor 120 and the second acceleration sensor 125. The pitch rate sensor 115 is, for example, as part of an airbag control unit (ECU) executable. First acceleration sensor 120 can be implemented as an upfront sensor (UFS), for example, and second acceleration sensor 125 can be implemented as a rear peripheral sensor unit or rear crash sensor (PASR), for example. The collision object 305 is, for example, a truck with an underride protection, the underride protection unit 310. One of the two acceleration sensors 115 or 120 could also be installed in the airbag control unit. One aspect of the approach presented here is that the two acceleration sensors are arranged at different positions along the longitudinal axis of the vehicle.

Grundsätzlich sind zwei Fälle von Unterfahrunfällen zu unterscheiden, die hier anhand der 3 und 4 dargestellt sind. Im Folgenden wird eine Unterfahrkollision mit einem LKW mit Unterfahrschutz wie anhand der vorliegenden Figur beispielhaft gezeigt als Typ A bezeichnet. Eine Unterfahrkollision mit einem LKW ohne Unterfahrschutz, wie beispielhaft anhand von 4 gezeigt, wird im Folgenden als Typ B bezeichnet.There are basically two cases of under-ride accidents to be distinguished, which are here based on the 3 and 4 are shown. In the following, an underrun collision with a truck with underrun protection, as shown by way of example in the present figure, is referred to as type A. An underrun collision with a truck without underrun protection, as exemplified by 4 shown is referred to as type B in the following.

Hier ein Unterfahrunfall unter einen LKW vom Typ A gezeigt, also eine Unterfahrkollision mit einem LKW mit Unterfahrschutz. Dieser Unterfahrschutz, die Unterfahrschutzeinheit 310, ist beispielsweise eine deformierbare Struktur, die zum einen selbst Energie absorbieren kann, und zum anderen eine Gegenfläche für zumindest einen Teil der Knutschzonenelemente des unterfahrenden Fahrzeugs 100 darstellt, so dass dort ein Teil der Energie absorbiert werden kann. Aus geometrischen Gründen wird dabei das Fahrzeug 100 vor allem mit dem Frontend nach unten gedrückt. Das Erfassen der Nickbewegung des Fahrzeugs 100 dabei ist hier anhand von Pfeilen gezeigt: Der Nickratensensor 115 ist ausgebildet, die Nickrate, hier durch einen grünen Pfeil 315 symbolisiert, zu erfassen, Der erste Beschleunigungssensor 120 und der zweite Beschleunigungssensor 125 sind ausgebildet, eine vertikale Beschleunigung, hier durch einen ersten roten Pfeil 320 und einen zweiten roten Pfeil 325 dargestellt, zu erfassen. Sofern einer der beiden Sensoren 120, 125 im Airbagsteuergerät angebracht sein sollte, ist die gemessene Beschleunigung ebenfalls durch einen Pfeil (am Steuergerät) angezeichnet.Shown here is an underrun accident under a type A truck, i.e. an underrun collision with a truck with underrun protection. This underride protection, the underride protection unit 310, is a deformable structure, for example, which on the one hand can itself absorb energy and on the other hand represents a counter surface for at least some of the crumple zone elements of the vehicle 100 driving underneath, so that some of the energy can be absorbed there. For geometric reasons, the vehicle 100 is pressed down, primarily with the front end. The detection of the pitching motion of vehicle 100 is shown here using arrows: pitch rate sensor 115 is designed to detect the pitch rate, symbolized here by a green arrow 315. First acceleration sensor 120 and second acceleration sensor 125 are designed to detect vertical acceleration , represented here by a first red arrow 320 and a second red arrow 325. If one of the two sensors 120, 125 is installed in the airbag control unit, the measured acceleration is also indicated by an arrow (on the control unit).

Ein Unterfahrunfall mit einem Kollisionsobjekt 305 mit Unterfahrschutzeinheit 310 zeichnet sich durch eine positive Nickrate aus. Die Nickbewegung ist dabei durch Schwellwertbedingungen aus beispielsweise durch Filterung, Integration oder Ableitung abgeleiteten Merkmalen der mittels des Nickratensensors 115, der beispielsweise zentral im Airbagsteuergerät angeordnet ist, gemessenen Nickrate Fea_Pitch detektierbar: $Fea_Pitch > Thd_Pitch_A$

An underrun accident with a collision object 305 with underrun protection unit 310 is characterized by a positive pitch rate. The pitching movement can be detected by threshold value conditions from features derived, for example, by filtering, integration or derivation of the pitch rate Fea_Pitch measured by means of the pitch rate sensor 115, which is arranged, for example, centrally in the airbag control unit:

Fea_Pitch > Thd_Pitch_A

Anstelle der Nickrate selbst kann die Nickbewegung auch durch eine Auswertung der z-Beschleunigungen erkannt werden, die unter Verwendung des ersten Beschleunigungssensors 120 und des zweiten Beschleunigungssensors 125 an unterschiedlichen Positionen entlang der Fahrzeuglängsachse gemessen werden. Im Folgenden sind hierzu die Ursachen der gemessenen z-Signale kurz aufgeführt:

Das Fahrzeug 100 wird durch eine Barriere der Unterfahrschutzeinheit 310 nach unten gedrückt. Dies kann als Translation des gesamten Fahrzeugs 100 aufgefasst werden und führt zu einem negativen z-Signal, das am besten nahe eines Fahrzeugschwerpunkts, z. B. an der einem zentralen Steuergerät (ECU) wie einem in dem Airbagsteuergerät angeordnetem Beschleunigungssensor in z-Richtung messbar. Hierzu könnte auch ein Signal eines weiteren Beschleunigungssensors verwendet werden, der beispielsweise im Steuergerät sein verbaut sein kann.

Instead of the pitching rate itself, the pitching movement can also be detected by evaluating the z-accelerations, which are measured using first acceleration sensor 120 and second acceleration sensor 125 at different positions along the longitudinal axis of the vehicle. The causes of the measured z-signals are briefly listed below:

The vehicle 100 is pushed down by a barrier of the underrun protection unit 310 . This can be viewed as a translation of the entire vehicle 100 and results in a negative z signal that is best seen near a vehicle center of gravity, e.g. B. at a central control unit (ECU) such as an arranged in the airbag control unit acceleration sensor in the z-direction measurable. A signal from another acceleration sensor could also be used for this purpose, which can be installed in the control unit, for example.

Durch die Fahrzeugrotation (charakterisiert durch die Nickbeschleunigung ω̇_y treten in einer Entfernung r von der Drehachse zusätzliche rotatorische Beschleunigungen |a_z,rot| = rω̇_y auf, die am Vorderwagen negativ (nach unten) und am Hinterwagen positiv (nach oben) sind, und mit zunehmendem Abstand von der Drehachse zunehmen.Due to the vehicle rotation (characterized by the pitching acceleration ω̇ y, additional rotational accelerations |a _z,rot | = rω̇ _y occur at a distance r from the axis of rotation, which are negative (downward) on the front end _and positive (upward) on the rear end), and increase with increasing distance from the axis of rotation.

Die Überlagerung beider Bewegungen führt somit am ersten Beschleunigungssensor 120 (UFS) zu einem stark negativen Signal, die translatorische und rotatorische Beschleunigungen verstärken sich. Am hinteren peripheren Sensor, dem zweiten Beschleunigungssensor 125 führt dies zu einem nur schwach negativen oder gar leicht positiven z-Signal (tranlatorische und rotatorische Beschleunigung wirken entgegengesetzt). An einem Beschleunigungssensor nahe der Drehachse (z. B. wenn 120 oder 125 im Steuergerät angebracht sind) wird im wesentliche die translatorische Beschleunigung nach unten gemessen.The superimposition of both movements thus leads to a strongly negative signal at the first acceleration sensor 120 (UFS), the translational and rotational accelerations increase. At the rear peripheral sensor, the second acceleration sensor 125, this leads to an only weakly negative or even slightly positive z-signal (translational and rotational acceleration have the opposite effect gene set). An acceleration sensor near the axis of rotation (e.g. if 120 or 125 is fitted in the control unit) essentially measures the translational acceleration downwards.

Durch eine Differenzbildung zweier z-Beschleunigung an unterschiedlichen Messorten mit Abständen r₁ beziehungsweise r₂ zur Drehachse heben sich die translatorischen Anteile der Andruckbewegung, die in beiden z-Signalen, dem ersten und zweiten Beschleunigungssignal, enthalten ist, im Wesentlichen auf und es verbleiben die Rotationsanteile, a_{z_1} - a_{z_2} = (r₁ - r_z)ω̇_y By forming the difference between two z-accelerations at different measurement locations at distances r ₁ and r ₂ from the axis of rotation, the translational components of the pressure movement, which are contained in both z-signals, the first and second acceleration signals, essentially cancel each other out and the Rotational components, a _{z_1} - a _{z_2} = (r ₁ - r _z )ω̇ _y

Die Nickbewegung ist somit durch eine Differenz von verarbeiteten Beschleunigungssignalen (z.B. Filterung, Integration, Ableitung) erkennbar: $Fea_z_front - Fea_z_rear < - Thd_z_A$

The pitching movement can thus be recognized by a difference in processed acceleration signals (e.g. filtering, integration, derivation):

Fea_z_front - Fea_z_rear < - Thd_z_A

Front bezeichnet dabei den vorderen Sensor für den Vergleich, rear den hinteren, also z. B. $\begin{array}{l} Front = UFS (erster Beschleunigungssensor 120), rear = ECU \\ (Beschleunigungssensor) \end{array}$

\begin{array}{l} Front = ECU (Beschleunigungssensor 120), rear = PASR (zweiter \\ Beschleunigungssensor 125) \end{array}

\begin{array}{l} Front = EFS (Beschleunigungssensor), rear = PASR (zweiter \\ Beschleunigungssensor 125) \end{array}

Front designates the front sensor for the comparison, rear the rear one, e.g. B.

\begin{array}{l} front = UFS (first acceleration sensor 120), rear = ECU \\ (accelerometer) \end{array}

\begin{array}{l} front = ECU (Acceleration sensor 120), rear = PASR (second \\ accelerometer 125) \end{array}

\begin{array}{l} front = EFS (accelerometer), rear = PASR (second \\ accelerometer 125) \end{array}

Da das Differenzsignal dabei negativ ist, erfolgt der Schwellwertvergleich durch unterschreiten eines negativen Schwellwerts -Thd_z_A.Since the difference signal is negative in this case, the threshold value comparison takes place by falling below a negative threshold value -Thd_z_A.

Vorteilhafterweise können die beiden hier genannten Kriterien (Fea_Pitch > Thd_Pitch_A und Fea_z_front - Fea_z_rear < -Thd_z_A), die die Nickbewegung erkennen, noch mit weiteren Kriterien verknüpft werden, die die Translationsbewegung des Fahrzeugs nach unten detektieren, z. B. mit $Fea_ECU_z < Thd_z_A .$

Advantageously, the two criteria mentioned here (Fea_Pitch>Thd_Pitch_A and Fea_z_front−Fea_z_rear<-Thd_z_A), which recognize the pitching movement, can also be linked to other criteria that detect the translational movement of the vehicle downwards, e.g. B. with

Fea_ECU_z < Thd_z_A .

Die Translation nach unten ist nahe des Schwerpunkts an der ECU am besten messbar.The downward translation is most measurable near the center of gravity on the ECU.

Die Schwellenbedingungen in den genannten Gleichungen (Fea_Pitch > Thd_Pitch_A und Fea_z_front - Fea_z_rear < -Thd_z_A) sind beispielsweise fix oder werden als Funktion anderer Variablen, z.B. des Geschwindigkeitsabbaus in x-Richtung, variiert.The threshold conditions in the above equations (Fea_Pitch > Thd_Pitch_A and Fea_z_front - Fea_z_rear < -Thd_z_A) are, for example, fixed or are varied as a function of other variables, e.g. the speed reduction in the x-direction.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Unterfahrkollision eines Fahrzeugs 100 mit einem Kollisionsobjekt 305 ohne eine Unterfahrschutzeinheit. Das Fahrzeug 100 ähnelt oder entspricht dem anhand von 3 beschriebenen Fahrzeug und umfasst entsprechend ein Ausführungsbeispiel der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 105, den Nickratensensor 115 (ECU), den ersten Beschleunigungssensor 120 (UFS) und den zweiten Beschleunigungssensor 125 (PASR). 4 shows a schematic representation of an underride collision of a vehicle 100 with a collision object 305 without an underride protection unit. The vehicle 100 is similar or equivalent to that shown in FIG 3 described vehicle and accordingly includes an embodiment of the device 105 described above, the pitch rate sensor 115 (ECU), the first acceleration sensor 120 (UFS) and the second acceleration sensor 125 (PASR).

Hier ein Unterfahrunfall unter einen LKW vom Typ B gezeigt, also eine Unterfahrkollision unter einen LKW ohne Unterfahrschutz. Bei einem hohen LKW-Heck wird dabei die Knautschzone des Fahrzeugs 100 gar nicht getroffen, und der Kontakt von LKW-Heck und Fahrzeug 100 geschieht beispielsweise an einem Übergang einer Motorhaube zum oberen Teil einer A-Säulen oder einer Windschutzscheibe oder sogar noch höher. Aus geometrischen Gründen wird das Fahrzeug 100 dadurch im Bereich einer Fahrgastzelle nach unten gedrückt, aber der Vorderwagen wird angehoben.Shown here is an underrun accident under a type B truck, i.e. an underrun collision under a truck without underrun protection. With a high rear of the truck, the crumple zone of the vehicle 100 is not hit at all, and the contact between the rear of the truck and the vehicle 100 occurs, for example, at a transition from a hood to the upper part of an A-pillar or a windshield or even higher. For geometric reasons, the vehicle 100 is thus pushed down in the area of a passenger cell, but the front end is raised.

Auch hier ist die mittels dem Nickratensensor 115 erfassbare Nickrate durch den grünen Pfeil 315 gezeigt, und die mittels des ersten Beschleunigungssensors 120 und des zweiten Beschleunigungssensors 125 erfassten vertikale Beschleunigungen mit dem ersten roten Pfeil 320 und dem zweiten roten Pfeil 325.Here, too, the pitch rate that can be detected by the pitch rate sensor 115 is shown by the green arrow 315, and the vertical accelerations that are detected by the first acceleration sensor 120 and the second acceleration sensor 125 are shown by the first red arrow 320 and the second red arrow 325.

Der hier gezeigte Unterfahrunfall unter den LKW ohne Unterfahrschutzeinheit vom Typ B zeichnet sich durch eine negative Nickrate aus. Diese Bewegung ist somit analog zu oben durch Unterschreiten eines negativen Schwellwerts - Thd_B durch die verarbeiteten Nickrate Fea_Pitch erkennbar: $Fea_Pitch < - Thd_Pitch_B .$

The underrun accident shown here under the truck without type B underrun protection unit is characterized by a negative pitch rate. This movement is thus recognizable as above by falling below a negative threshold value - Thd_B through the processed pitch rate Fea_Pitch:

Fea_Pitch < - Thd_Pitch_B .

Anstelle der Nickrate selbst ist die Nickbewegung auch durch Auswertung der z-Beschleunigungen erkennbar, die an unterschiedlichen Positionen entlang der Fahrzeuglängsachse gemessen werden, beispielsweise die mittels des ersten Beschleunigungssensors 120 und des zweiten Beschleunigungssensors 125 gemessenen z-Beschleunigungen. Als Resultat der translatorischen und rotatorischen Bewegungen ergeben sich hier folgende z-Signale:Instead of the pitching rate itself, the pitching movement can also be identified by evaluating the z-accelerations that are measured at different positions along the longitudinal axis of the vehicle, for example the z-accelerations measured by first acceleration sensor 120 and second acceleration sensor 125. The following z-signals result from the translational and rotational movements:

Am Vorderwagen, z.B. an den Upfrontsensoren UFS (erster Beschleunigungssensor 120), sieht man ein positives z-Signal. Mit zunehmendem Abstand zur Fahrzeugfront wird dieses Signal gering und wechselt irgendwann das Vorzeichen. Am zentralen Airbagsteuergerät ECU wird in der Regel bereits ein negatives z-Signal gemessen, das auf dem hinteren Tunnel noch größer wird. Die Nickbewegung ist nun durch eine Differenz von verarbeiteten Beschleunigungssignalen (z. B. Filterung, Integration, Ableitung) erkennbar: $Fea_z_front - Fea_z_rear > + Thd_z_B$

A positive z-signal can be seen on the front end, for example on the UFS upfront sensors (first acceleration sensor 120). As the distance to the front of the vehicle increases, this signal becomes weaker and eventually changes sign. A negative z-signal is usually already measured at the central airbag control unit ECU, which becomes even larger in the rear tunnel. The pitching movement can now be recognized by a difference in processed acceleration signals (e.g. filtering, integration, derivation):

Fea_z_front - Fea_z_rear > + Thd_z_B

Da das Differenzsignal dabei positiv ist, erfolgt der Schwellwertvergleich durch Überschreiten eines positiven Schwellwerts +Thd_z_B.Since the difference signal is positive in this case, the threshold value comparison takes place by exceeding a positive threshold value +Thd_z_B.

Vorteilhafterweise können die genannten Kriterien (Fea_Pitch < -Thd_Pitch_B oder Fea_z_front - Fea_z_rear > + Thd_z_B), die die Nickbewegung erkennen, noch mit weiteren Kriterien verknüpft werden, die die Translationsbewegung nach unten detektieren, z.B. $Fea_ECU_z < - Thd_z_B .$

Advantageously, the mentioned criteria (Fea_Pitch<-Thd_Pitch_B or Fea_z_front−Fea_z_rear>+Thd_z_B), which recognize the pitching movement, can also be linked to further criteria which detect the translational movement downwards, e.g

Fea_ECU_z < - Thd_z_B .

Anstelle der Differenz der z-Merkmale in der anhand von 3 beschriebenen Gleichung Fea_z_front - Fea_z_rear < -Thd_z_A und der hier beschriebenen Gleichung Fea_z_front - Fea_z_rear > + Thd_z_B ist es auch möglich, eine normierte Differenz, z.B. bezogen auf die Summe oder das Maximum der z-Merkmale zu verwenden.Instead of the difference in z-features in the basis of 3 described equation Fea_z_front - Fea_z_rear < -Thd_z_A and the equation Fea_z_front - Fea_z_rear > + Thd_z_B described here, it is also possible to use a normalized difference, for example based on the sum or the maximum of the z features.

Anstelle der Differenzbildung der z-Merkmale in den beiden Gleichungen Gl. Fea_z_front - Fea_z_rear < -Thd_z_A oder Fea_z_front - Fea_z_rear > + Thd_z_B ist es auch möglich, für den Vergleich einen Quotienten zu verwenden, dessen Größe und Vorzeichen ebenfalls Informationen über die unterschiedlichen z-Signale enthält.Instead of subtracting the z-features in the two equations Eq. Fea_z_front - Fea_z_rear < -Thd_z_A or Fea_z_front - Fea_z_rear > + Thd_z_B it is also possible to use a quotient for the comparison, the magnitude and sign of which also contains information about the different z signals.

Die anhand von 3 und 4 beschriebenen Gleichungen oder Kriterien verbessern innerhalb des Frontcrash-Erkennungsalgorithmus vorteilhafterweise die Erkennung von LKW-Unterfahrunfällen, indem sie den Frontalgorithmus in seiner Sensitivität beeinflussen. Dies geschieht beispielsweise durch ein Absenken der Schwellwerte oder durch eine Freigabe weiterer Auslösepfade, die den normalen Frontcrash-Auslösebedingungen „verodert“ werden. Im Falle weiterer Auslösepfade ist es vorteilhafter, wenn Bedingungen auf verarbeitete longitudinale (x-)Beschleunigungen enthalten sind, die die Verzögerung des Fahrzeugs in x-Richtung selbst beschreiben. Unter Verwendung der Vorrichtung 105 ist es zudem vorteilhafterweise möglich, bei erkannten LKW-Unterfahrversuchen weitere Rückhaltemittel speziell für LKW-Unterfahrversuche zu aktivieren.The based on 3 and 4 Within the front crash detection algorithm, the equations or criteria described advantageously improve the detection of truck underride accidents by influencing the sensitivity of the front algorithm. This is done, for example, by lowering the threshold values or by enabling further triggering paths that are “ORed” with the normal front crash triggering conditions. In the case of further triggering paths, it is more advantageous if conditions on processed longitudinal (x) accelerations are included, which describe the deceleration of the vehicle itself in the x direction. Using the device 105, it is also advantageously possible to activate further restraint devices specifically for truck attempts to drive under the truck when attempts to drive under it are detected.

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.If an embodiment includes an "and/or" link between a first feature and a second feature, this should be read in such a way that the embodiment according to one embodiment includes both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only that having the first feature or only the second feature.

Claims

Method (200) for detecting a collision of a vehicle (100) with a collision object (305), the method (200) having the following steps: Reading in (205) a pitching movement signal (140) which represents a sensed pitching movement of a sensor (115, 120, 125) of the vehicle (100) which senses at least in the vertical direction in relation to a roadway; and performing (210) a comparison of the pitching motion signal (140) to a threshold to detect the underride collision of the vehicle (100) when a value of the pitching motion signal (140) is greater than the threshold.

Method (200) according to claim 1 , in which in step (205) of reading in the pitching movement signal (140) additionally represents at least one direction of the pitching movement, wherein in step (210) of carrying out the comparison depending on the direction of the pitching movement as a type of underbody collision of the vehicle (100) a Underrun collision is detected with an underrun protection unit (310) or without an underrun protection unit.

Method (200) according to one of the preceding claims, wherein in step (205) of reading a pitch rate read in via an interface (149) to a pitch rate sensor (115) is read in as the pitch movement signal (140) and/or a difference or a quotient of a first acceleration signal (155) and a second acceleration signal (160) is read in as the pitching movement signal (140), the first acceleration signal (155) being read in via an interface (152) to a first acceleration sensor (120), which is arranged to face a collision direction and the second acceleration signal (160) is read in via an interface (157) to a second acceleration sensor (125) which is arranged to face away from the collision direction, the first acceleration signal (155) receiving a signal from the first acceleration sensor (120 ) sensed vertical acceleration of the vehicle (100), wherein the second acceleration signal (160) represents a vertical acceleration of the vehicle (100) sensed by the second acceleration sensor (125).

Method (200) according to claim 2 and 3 , wherein in step (310) of performing the comparison, the underrun collision is detected with the underrun protection unit (310) if the pitch rate has a positive sign and/or the difference has a negative sign and/or the underrun collision is detected without the underrun protection unit if the pitch rate has a negative sign and/or the difference has a positive sign.

Method (200) according to claim 4 , wherein in the implementation step (310) the underrun collision with the underrun protection unit (310) is detected if the first acceleration signal (155) represents a negative acceleration and the second acceleration signal (160) represents a positive acceleration and/or wherein in step (310) performing the underrun collision is detected without an underrun protection unit when the first acceleration signal (155) represents a positive acceleration and the second acceleration signal (160) represents a negative acceleration.

Method (200) according to one of the preceding claims, with a step (315) of outputting a control signal (147) for activating at least one passenger protection means (110) of the vehicle (100) in response to an underbody collision detected in step (310) of carrying out the comparison of the vehicle (100).

Device (105) set up to carry out and/or control the steps of the method (200) according to one of the preceding claims in corresponding units (130, 135).

Computer program that is set up to execute and/or control the steps of the method (200) according to one of the preceding claims.

Machine-readable storage medium on which the computer program claim 8 is saved.