DE10202908A1 - Method and arrangement for determining a detection area of a pre-crash sensor system - Google Patents

Method and arrangement for determining a detection area of a pre-crash sensor system

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Abstract

The invention relates to a method for determining a detection region of a pre-crash sensor system of a vehicle, whereby a maximum detection distance (dmax) is determined by at least a response time (tspann) of a safety device of the vehicle, and a determined driving condition variable (veigen, aeigen, omega geigen) relating to the vehicle. According to the invention, a detection region can thus be determined, which provides sufficient sensor signals for reliable pre-crash detection, while limiting the amount of data in an optimised manner. The invention also relates to a corresponding arrangement.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Bestimmung eines Detektionsbereiches eines Pre-Crash-Sensorsystems. The invention relates to a method and an arrangement for determining a Detection area of a pre-crash sensor system.

Zur Ermittlung möglicher Unfälle von Kraftfahrzeugen sind Pre-Crash- Sensierungsverfahren bekannt. Diese Verfahren bedienen sich non-taktiler Sensorik, die im Fahrzeugumfeld zum Beispiel eine Relativgeschwindigkeit, eine Zeit bis zu einem erwarteten Aufprall, einen Aufprallwinkel und einen erwarteten Aufprallort eines Objektes auf Kollisionskurs ermitteln. Darüber hinaus können Aufprallwahrscheinlichkeiten ermittelt und mittels Videosensorik Objekte diskriminiert und Objektklassen zugeordnet werden. Pre-crash tests are necessary to determine possible motor vehicle accidents. Sensing method known. These methods use non-tactile Sensors that measure, for example, a relative speed, a time to an expected impact, an impact angle and one Determine the expected impact location of an object on a collision course. About that Impact probabilities can also be determined and by means of video sensors Objects are discriminated and object classes are assigned.

Die Pre-Crash-Sensierung ist eine Funktion der passiven Sicherheit des Fahrzeuges und unterteilt sich in drei Stufen. Diese Stufen bauen in funktioneller Hinsicht aufeinander auf, da sie jeweils ein höheres Maß an Komplexität und Sensorfähigkeit erfordern. Weiterhin folgen diese Stufen auch in zeitlicher Hinsicht bis zum Crashereignis aufeinander. Pre-crash sensing is a function of the passive safety of the Vehicle and is divided into three stages. These stages build in functional Respect each other as they each have a higher level of complexity and Require sensor capability. Furthermore, these stages also follow in time Regards to each other up to the crash event.

Die erste Stufe wird im allgemeinen PRESET ("PREcrash SETting of algorithm thresholds") genannt und betrifft eine Anpassung der Auslöseschwellen der Ansteueralgorithmen konventioneller pyrotechnisch zündbarer Rückhaltemittel. Die Ansteuerung der pyrotechnisch zündbaren Rückhaltemittel erfolgt hierbei erst nach Crashbeginn, da der Algorithmus neben der Precrash-Information ebenfalls die konventionelle Beschleunigungssensorik berücksichtigt. Die zweite Stufe wird im allgemeinen PREFIRE ("PREcrash FIring of reversible Restraints") genannt und betrifft eine Zündung reversibler Rückhaltemittel aufgrund der Precrash-Sensorinformationen bereits vor Crashbeginn. Die dritte Stufe wird als PREACT ("Precrash Engagement of ACTive safety") bezeichnet. Bei ihr werden bei der Erkennung einer Unfallwahrscheinlichkeit, die über einen zu definierenden Schwellwert hinausgeht, Systeme der aktiven Sicherheit, insbesondere Bremsen, Motorsteuerung, Lenkung, aktiviert. The first stage is generally PRESET ("PREcrash SETting of algorithm thresholds ") and concerns an adjustment of the trigger thresholds of the Control algorithms of conventional pyrotechnically ignitable restraint devices. The pyrotechnically ignitable restraining means are activated here only after the start of the crash, since the algorithm is next to the pre-crash information conventional acceleration sensors are also taken into account. The second stage is generally PREFIRE ("PREcrash FIring of reversible Restraints ") and relates to the ignition of reversible restraint devices based on the pre-crash sensor information, even before the crash begins. The third Level is called PREACT ("Precrash Engagement of ACTive safety"). With her, the detection of an accident probability is about a defined threshold goes beyond systems of active safety, in particular brakes, engine control, steering, activated.

Die Detektion und Ermittlung der für die Precrash-Sensierung erforderlichen Nutzdaten erfolgt über geeignete Sensoren in einem von dem jeweiligen Sensor abhängigen Detektionsbereich. Die Betätigung der jeweiligen Sicherheitseinrichtung oder des Fahrzeugssystems der aktiven Sicherheit erfolgt jeweils innerhalb einer Ansprechzeit bzw. Anspannzeit. The detection and determination of those required for pre-crash sensing Usable data takes place via suitable sensors in one of the respective Sensor dependent detection area. The actuation of the respective Safety device or the vehicle system of active safety takes place in each case within a response time or tense time.

Bei herkömmlichen Precrash-Sensierungsverfahren werden in der Regel sämtliche von dem Sensorsystem erfaßten Daten über Gegenstände auf der Fahrbahn zur Berechnung einer Aufprallwahrscheinlichkeit herangezogen. In diesem Fall führt der Umfang der ermittelten Datenmenge zu einem erheblichen Rechenaufwand und ggf. unnötigen Precrash-Maßnahmen. Weiterhin kann ein Detektionsbereich durch einen vorbestimmten minimalen Detektionsabstand und einen vorbestimmten maximalen Detektionsabstand festgelegt werden, wodurch die Datenmenge begrenzt wird. Eine derartige Festlegung des relevanten Detektionsbereiches ist jedoch nicht unproblematisch, da sie den jeweiligen Gegebenheiten der jeweils auftretenden Fahrsituationen nicht Rechnung trägt. With conventional pre-crash sensing methods, as a rule all data recorded by the sensor system about objects on the Roadway used to calculate an impact probability. In In this case, the amount of data determined leads to a considerable amount Computing effort and possibly unnecessary pre-crash measures. Furthermore, a Detection area by a predetermined minimum detection distance and a predetermined maximum detection distance are determined, which limits the amount of data. Such a determination of the relevant detection range is not unproblematic, however, since it not take into account the respective circumstances of the driving situations that occur wearing.

Das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1 und die erfindungsgemäße Anordnung nach Anspruch 11 weisen demgegenüber insbesondere den Vorteil auf, daß eine Bestimmung eines Detektionsbereiches für eine jeweilige Fahrsituation möglich ist, die die Erfassung sämtlicher für Unfälle relevanter Gegenstände gewährleistet und dennoch eine geeignete Begrenzung des Detektionsbereiches und somit der ermittelten Sensordaten ermöglicht. Die Ermittlung des geeigneten Detektionsbereiches ist hierbei vorteilhafterweise mit relativ geringem zusätzlichen apparativen Aufwand oder Rechenaufwand möglich. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen. Hierbei wird insbesondere nach Anspruch 10 ein Precrash-Sensierungsverfahren geschaffen, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des Detektionsbereiches verwendet wird. The inventive method according to claim 1 and In contrast, the arrangement according to the invention according to claim 11 has in particular the Advantage that a determination of a detection area for a particular Driving situation is possible, the recording of all relevant for accidents Objects guaranteed and still a suitable limitation of the Detection range and thus the determined sensor data enabled. The The determination of the suitable detection range is advantageously carried out with relatively little additional equipment or computing effort possible. The sub-claims describe preferred further developments. in this connection is in particular according to claim 10, a pre-crash detection method created, in which the inventive method for determining the Detection range is used.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Precrash-Maßnahmen nur für Gegenstände relevant sind, deren wahrscheinlicher Aufprall voraussichtlich in einem zeitlichen Abstand erfolgt, der oberhalb der Anspannzeit der zu betätigenden Sicherheitseinrichtungen und Fahrzeugsysteme liegt. Erfindungsgemäß wird nunmehr aus der Anspannzeit einer Sicherheitseinrichtung bzw. den Anspannzeiten mehrerer Sicherheitseinrichtungen und Fahrzustandsgrößen des Fahrzeuges ein maximaler Detektionsabstand ermittelt. Der maximale Detektionsabstand kann vorzugsweise als Summe der innerhalb der Anspannzeit voraussichtlich zurückgelegten Wegstrecke - die durch zeitliche Integration der dynamischen Eigenschaften, insbesondere der Fahrzeugsgeschwindigkeit und der Fahrzeug-Längsbeschleunigung ermittelt werden kann - und einer geeigneten Meßdistanz erfolgen. Die Meßdistanz kann hierbei vorgegeben sein oder in Abhängigkeit von Sensoreigenschaften oder Fahrzustandsgrößen festgelegt werden. Entsprechend kann weiterhin ein minimaler Detektionsabstand aus der Anspannzeit und Fahrzustandsgrößen ermittelt werden, der zusammen mit dem maximalen Detektionsabstand den Detektionsbereich festlegt. The invention is based on the knowledge that precrash measures only are relevant to objects whose likely impact is likely at a time interval that is above the tensioning time of the actuating safety devices and vehicle systems. According to the invention, the tensioning time of a safety device or the Tensioning times of several safety devices and driving state variables of the vehicle determined a maximum detection distance. The maximum Detection distance can preferably be the sum of the within the tense time expected distance covered - by time integration dynamic properties, especially vehicle speed and the vehicle's longitudinal acceleration can be determined - and one suitable measuring distance. The measuring distance can be specified here be or depending on sensor properties or driving state variables be determined. Accordingly, a minimal can continue Detection distance can be determined from the tense time and driving state variables, which together with the maximum detection distance the detection area sets.

Erfindungsgemäß kann ein von dem Sensorsystem erfaßtes Objekt klassifiziert werden und die ermittelte Objektklasse - zum Beispiel Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Fußgänger, Motorrad- oder Fahrradfahrer - bei der Einstellung der Sicherheitseinrichtungen berücksichtigt werden. Die einzustellenden Sicherheitseinrichtungen können erfindungsgemäß sowohl in der eingangs erwähnten PRESET-Stufe die Auslöseschwellen der Ansteuerlogithmen für konventionelle pyrotechnisch zündbare Rückhaltemittel als auch in der eingangs beschriebenen PREFIRE-Stufe reversible Rückhaltemittel sein. Derartige reversible Rückhaltemittel können sowohl dem Schutz von Fahrzeuginsassen, zum Beispiel als reversible elektro-motorische Gurtstraffer, elektro-motorische oder elektro-magnetisch betriebene Paddings, die Knie oder Füße oder auch Genick und Kopf im Crashfall durch Betätigung geeigneter Verstelleinrichtungen schützen, als auch von Passanten dienen. Weiterhin können in der eingangs genannten PREACT-Stufe bei den erfindungsgemäßen Precrash-Sensierungsverfahren bei Erkennung einer Unfallwahrscheinlichkeit, die über einen zu definierenden Schwellwert hinausgeht, Systeme der aktiven Sicherheit, insbesondere Bremsen, Motorsteuerung, Lenkung, aktiviert werden. According to the invention, an object detected by the sensor system be classified and the determined object class - for example Passenger cars, trucks, pedestrians, motorcyclists or cyclists - at the setting of the safety devices are taken into account. The According to the invention, safety devices to be set can be used both in the PRESET stage mentioned at the beginning the trigger thresholds of the Control logithms for conventional pyrotechnically ignitable restraint devices as well as in of the PREFIRE stage described at the beginning are reversible restraining devices. Such reversible restraint devices can protect both Vehicle occupants, for example as reversible electro-motorized belt tensioners, electro-motorized or electro-magnetically operated paddings, the knees or Feet or neck and head in the event of a crash by actuating suitable ones Protect adjustment devices and serve passers-by. Farther can in the PREACT stage mentioned at the Precrash sensing method according to the invention upon detection of a Accident probability that exceeds a defined threshold, systems of the active safety, in particular brakes, engine control, steering, activated become.

Erfindungsgemäß wird vorteilhafterweise ein kombiniertes Sensorkonzept verwendet, das eine langreichweitige Sensoreinrichtung, vorzugsweise mit einer hochfrequenten bzw. kurzwelligen Radarsensoreinrichtung, eine mittelreichweitige Sensoreinrichtung, vorzugsweise als stereoskopische Videosensoreinrichtung mit geeignetem Öffnungswinkel, und eine kurzreichreichweitige Sensoreinrichtung, insbesondere mit einen System von mehreren Radarsensoren auf niederfrequenter bzw. kurzwelliger Basis umfaßt. Diese Sensoreinrichtungen werden zu einem Sensorsystem zusammengefaßt, das somit eine Einstellung eines als relevant ermittelten Detektionsbereiches über einen großen Längenbereich ermöglicht. Zusätzlich zu den Sensorsignalen werden Daten über den Fahrzustand des Fahrzeuges aus fahrzeugeigenen Sensoren bzw. hieraus abgeleitete Größen verwendet. Neben einer geradlinigen Bewegung des Fahrzeuges kann hierbei aus zum Beispiel dem eingestellten Lenkwinkel oder einer ermittelten Gierrate des Fahrzeuges auch ein Detektionsbereich bei einer Kurvenfahrt ermittelt werden. According to the invention, a combined sensor concept is advantageously used used a long-range sensor device, preferably with a high-frequency or short-wave radar sensor device, a medium-range sensor device, preferably as a stereoscopic Video sensor device with a suitable opening angle, and a short range Sensor device, in particular with a system of several Radar sensors on a low-frequency or short-wave basis includes. This Sensor devices are combined to form a sensor system, which is therefore a Setting a detection range determined as relevant via a allows a large length range. In addition to the sensor signals Data on the driving condition of the vehicle from the vehicle's own sensors or derived quantities are used. In addition to a straightforward Movement of the vehicle can be made from, for example, the set one Steering angle or a determined yaw rate of the vehicle Detection range can be determined when cornering.

Erfindungsgemäß kann die Ermittlung des Detektionsbereiches sowohl während eines stabilen Fahrzustandes als auch während eines Schleudervorganges ermöglicht werden, wobei während eines Schleudervorganges zum Beispiel Daten einer Fahrdynamikregelung bzw. eines Antiblockiersystemes verwendet werden können. According to the invention, the detection range can be determined during a stable driving condition as well as during a Spin process are made possible, during a spin process to Example data of a vehicle dynamics control or an anti-lock braking system can be used.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen: The invention will now be described with reference to the accompanying drawings some embodiments explained. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Sensorsystem auf einer Fahrbahn; Figure 1 is a plan view of a vehicle with a sensor system according to the invention on a roadway.

Fig. 2 eine Seitenansicht der Darstellung von Fig. 1 mit Objekten auf der Fahrbahn; FIG. 2 shows a side view of the illustration from FIG. 1 with objects on the road; FIG.

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug auf gerader und kurviger Bahn; Fig. 3 is a plan view of a vehicle on a straight and curvilinear path;

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Anordnung. Fig. 4 is a block diagram of an arrangement according to the invention.

Gemäß Fig. 1 fährt ein Fahrzeug 1 auf einer geraden Fahrbahn 2 mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit veigen und einer Längsbeschleunigung aeigen. An dem Fahrzeug ist ein Sensorsystem mit drei Sensoreinrichtungen vorgesehen. Eine kurzreichweitige erste Sensoreinrichtung 4, die mehrere Radarsensoren auf 24 GHz- Basis verwendet, ist für einen ersten Meßbereich 5 über einen ersten Abstand bis 7 mit einem ersten Öffnungswinkel von 140° vorgesehen. Eine mittelreichweitige zweite Sensoreinrichtung 6 weist ein Videosystem, zum Beispiel ein stereoskopisches Videosystem, auf und wird für einen zweiten Meßbereich mit einem zweiten Abstand von ca. 40 m und einem zweiten Öffnungswinkel von ca. 35° verwendet werden. Eine langreichweitige dritte Sensoreinrichtung 8 verwendet einen 77 GHz-Radarsensor und deckt einen dritten Meßbereich mit einem dritten Abstand von 9 bis ca. 150 m und einem dritten Öffnungswinkel von 8° ab. Der Öffnungswinkel ist hierbei klein gewählt, da diese Reichweite nur bei höheren Geschwindigkeiten auf Strecken mit geringem Kurvenradius, insbesondere Autobahnen, benötigt wird. Referring to FIG. 1, a vehicle 1 is traveling on a straight road at a vehicle speed v 2 intrinsically and a longitudinal acceleration a own. A sensor system with three sensor devices is provided on the vehicle. A short-range first sensor device 4 , which uses a plurality of radar sensors based on 24 GHz, is provided for a first measuring range 5 over a first distance up to 7 with a first opening angle of 140 °. A medium-range second sensor device 6 has a video system, for example a stereoscopic video system, and will be used for a second measuring range with a second distance of approx. 40 m and a second opening angle of approx. 35 °. A long-range third sensor device 8 uses a 77 GHz radar sensor and covers a third measuring range with a third distance of 9 to approximately 150 m and a third opening angle of 8 °. The opening angle is chosen to be small, since this range is only required at higher speeds on routes with a small curve radius, especially motorways.

Gemäß Fig. 2 erfaßt die kurzreichweitige Sensoreinrichtung 4 ein erstes Fahrzeug 12 als Objekt auf der Fahrbahn 2 bei einem Abstand d von 6 m und die in Fig. 2 nicht gezeigte mittelreichweitige Sensoreinrichtung 6 ein zweites Fahrzeug 13 bei einem Abstand von 20 m zu dem Fahrzeug 1. Die beiden erfaßten Objekte 12, 13 können von der zweiten Sensoreinrichtung 6 in an sich bekannter Weise klassifiziert und der Objektklasse "Personenkraftwagen" zugeordnet werden. Referring to FIG. 2 4 detects the short-range sensor device a first vehicle 12 as an object on the road surface 2 at a distance d of 6 m and the medium-range sensor device 6 are not shown in FIG. 2, a second vehicle 13 at a distance of 20 m to the vehicle 1st The two detected objects 12 , 13 can be classified by the second sensor device 6 in a manner known per se and assigned to the object class "passenger car".

Gemäß Fig. 4 geben die ersten, zweiten und dritten Sensoreinrichtungen 4, 6, 8 erste, zweite und dritte Sensorsignale s1, s2, s3 an eine Auswerteeinrichtung 10 des Fahrzeuges 1. Hierbei können die ersten Ausgangssignale s1 z. B. auch zusätzlich für eine Einparkhilfe verwendet werden. Die Auswerteeinrichtung ermittelt aus den Sensorsignalen s1, s2, s3 und Fahrzustands-Signalen p über verschiedenen Fahrzustandsgrößen, insbesondere die Eigengeschwindigkeit veigen, die Fahrzeug-Längsgeschwindigkeit aeigen, die Fahrzeug-Gierrate ωgeigen und ggf. Daten über das Schleuder- bzw. Schlupfverhalten des Fahrzeuges Ansteuersignale a1 für eine Sicherheitseinrichtung 14 bzw. mehrere Sicherheitseinrichtungen, insbesondere reversible Rückhaltemittel, wie zum Beispiel reversible elektro-motorische Gurtstraffer und elektro-motorische oder elektro- magnetsich betriebene Paddings zur Einstellung einer Knie-, Fuß-, Genick- oder Kopfposition, wobei hierzu z. B. die Pedalerie und die Kopfstütze des Fahrzeugsitzes verstellt werden können. Weiterhin werden durch Ansteuersignale a2 aktive Fahrzeugsysteme 16, zum Beispiel Bremsen, eine Motorsteuerung und eine Lenkung, angesteuert. According to Fig. 4 indicate the first, second and third sensor devices 4, 6, 8, first, second and third sensor signals s 1, s 2, s 3 to an evaluating device 10 of the vehicle 1. Here, the first output signals s 1 z. B. can also be used for a parking aid. The evaluation device determines from the sensor signals s 1 , s 2 , s 3 and driving state signals p over various driving state variables, in particular the own speed v own , the vehicle longitudinal speed a own , the vehicle yaw rate ωg own and possibly data about the skid or slip behavior of the vehicle control signals a1 for a safety device 14 or several safety devices, in particular reversible restraint devices, such as, for example, reversible electromotive belt tensioners and electromotive or electromagnetically operated paddings for adjusting a knee, foot, neck or Head position, z. B. the pedals and the headrest of the vehicle seat can be adjusted. Active vehicle systems 16 , for example brakes, engine control and steering, are also controlled by control signals a 2 .

Die Auswerteeinrichtung 10 berechnet hierbei einen Detektionsbereich mit einem maximalen Detektionsabstand dmax und einem minimalen Detektionsabstand dmin. Zunächst wird dmax berechnet als

dmax = 0,5 aeigen.t2 spann + veigen.tspann + dmess

mit aeigen = Eigenbeschleunigung des Fahrzeuges, tspann = Anspannzeit der Sicherheitseinrichtung 14, veigen = aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und dmess = Meßdistanz, die zum Beispiel auf 5 m festgelegt sein kann und den jeweiligen Fahrgegebenheiten angepaßt werden kann. The evaluation device 10 calculates a detection range with a maximum detection distance d max and a minimum detection distance d min . First, d max is calculated as

d max = 0.5 A self .t 2 + v spun intrinsically spun .t + d measured

with a = intrinsically self-acceleration of the vehicle, spun t = Anspannzeit the security device 14, intrinsically v = actual vehicle speed and measured d = measuring distance, which may for example be set to 5 m and the respective driving conditions can be adjusted.

Diese Formel kann direkt verwendet werden für die geradlinige Bewegung der Fig. 1, 2, die entsprechend in Fig. 3 als geradlinige Fahrbahn vor dem Fahrzeug 1 gezeigt ist. Die ersten beiden Summanden dieser Formel berechnen - bei einer geradlinigen Bewegung ohne Schleuderverhalten - die aufgrund der aktuellen Fahrzustandsgrößen aeigen und veigen in der Anspannzeit zurückgelegte Wegstrecke. Als dritter Summand wird die Meßdistanz hinzugefügt. dmax kann hierbei laufend - durch neue Daten aeigen und veigen - aktualisiert werden. Die Anspannzeit tspann der Sicherheitseinrichtung 14 ist im allgemeinen vorgegeben und liegt zum Beispiel zwischen 100 ms-500 ms. Die obige Berechnung kann für mehrere Anspannzeiten oder aber die größte Anspannzeit tspann durchgeführt werden. This formula can be used directly for the straight-line movement of FIGS. 1, 2, which is correspondingly shown in FIG. 3 as a straight-line lane in front of the vehicle 1 . The first two summands of this formula calculate - in the case of a straight-line movement without skidding behavior - the distance covered due to the current driving state variables a eigen and v eigen in the tensing time. The measuring distance is added as the third summand. d max can be updated continuously - with new data a eigen and v eigen -. The Anspannzeit t spinning of the safety device 14 is predetermined in general and is for example between 100 ms-500 ms. The above calculation can for several Anspannzeiten or the largest Anspannzeit t be spun performed.

Falls keine geradlinige Bewegung, sondern eine Fahrt auf kurviger Bahn vorliegt, wie sie in Fig. 3 ergänzend gezeigt ist, wird - falls kein Schleuderverhalten vorliegt - dmax gemäß der gepunkteten Linie auf einem Kreisabschnitt zurückgelegt, so daß der für das Sensorsystem relevante geradlinige, korrigierte maximale Detektionsabstand d'max sich als entsprechende Kantenlänge des gebildeten Segmentes errechnet gemäß:

d'max = 2r sin(dmax/(2r))

wobei r der Kurvenradius des Fahrzeugs ist. If there is no rectilinear movement, but a drive on a curved path, as is additionally shown in FIG. 3, if there is no spin behavior, d max is covered on a circular section according to the dotted line, so that the rectilinear, relevant for the sensor system corrected maximum detection distance d ' max is calculated as the corresponding edge length of the segment formed according to:

d ' max = 2r sin (d max / ( 2 r))

where r is the turning radius of the vehicle.

Als Beispiel sei für die Sicherheitseinrichtung 14 ein Mittel zum Fußgängerschutz mit einer Ansprechzeit bzw. Anspannzeit von tspann = 500 ms gewählt, das bei Crashbeginn seine volle Wirkung entfaltet haben muß. As an example, for the safety device 14 is a means for pedestrian protection with a response or Anspannzeit of t spun = 500 ms is selected, it must have its full effect at start of the crash.

Das Fahrzeug hat:
eine momentane Eigengeschwindigkeit von veigen = 500 km/h = 13,9 m/s,
es fährt geradeaus (Lenkwinkel αl = 0°, Gierrate ωg,eigen = 0°/s),
es hat keine Eigenbeschleunigung (aeigen = 0 m/s2),
es liegt kein Schleudervorgang vor. The vehicle has:
a current own speed of v eigen = 500 km / h = 13.9 m / s,
it drives straight ahead (steering angle α l = 0 °, yaw rate ω g, eigen = 0 ° / s),
it has no self-acceleration (a eigen = 0 m / s 2 ),
there is no spin cycle.

Als Meßdistanz dmess werden 5 m appliziert. Gemäß obiger Formel für eine Geradeausfahrt ergibt sich ein dmax von 11,95 m. Tritt nun ein Objekt in den Detektionsbereich < dmax ein, erfassen die Sensieralgorithmen der verschiedenen Sensorsysteme und der Auswerteeinrichtung 10 das Objekt und ermitteln eine Relativgeschwindigkeit, eine Zeit bis zu einem erwarteten Aufprall, einen Aufprallwinkel und einen erwarteten Aufprallort, ggf. eine Aufprallwahrscheinlichkeit und eine Klassifizierung des Objektes. dmin ist zunächst auf dmin = dmax - dmess und eine Entscheidungszeit auf tentscheid = dmess/(veigen + Sicherheitszuschlag) gesetzt. Bei entsprechendem Fahrzeugverhalten, zum Beispiel einer Bremsenbetätigung und einem Lenkvorgang zum Ausweichen, ändern sich entsprechend die Parameter, so daß zum Beispiel die Eigengeschwindigkeit veigen fällt, die Eigenbeschleunigung aeigen steigt und der Lenkwinkel steigt, bevor dmin des detektierten Objektes überschritten wird. Die Auswerteeinrichtung 10 ermittelt für das Objekt folgende Daten: 5 m are applied as the measuring distance d mess . According to the above formula for straight-ahead driving there is a d max of 11.95 m. If an object now enters the detection range <d max , the sensing algorithms of the various sensor systems and the evaluation device 10 detect the object and determine a relative speed, a time to an expected impact, an impact angle and an expected impact location, possibly an impact probability and one Classification of the object. d min is initially set to d min = d max - d mess and a decision time to t dec = d mess / (v eigen + safety surcharge). With the appropriate vehicle behavior, for example, a brake operation and a steering operation for avoidance, change in accordance with the parameters so that, for example, the airspeed falls v own, the inherent acceleration a self increases and the steering angle increases before d is exceeded min of the detected object. The evaluation device 10 determines the following data for the object:

Das Objekt hat

  • - keine Eigengeschwindigkeit relativ zum Fahrzeug,
  • - wird als Fußgänger klassifiziert,
  • - befindet sich direkt vor dem Fahrzeug.
The object has
  • - no own speed relative to the vehicle,
  • - is classified as a pedestrian,
  • - is directly in front of the vehicle.

Eine Aufprallwahrscheinlichkeit (Wert zwischen 0 und 1) wird kontinuierlich berechnet und überschreitet zu einem Zeitpunkt zeitlich vor tentscheid die applizierbare Schwelle von 0,8, so daß ein Crash, der das Rückhaltesystem benötigt, mit hinreichender Wahrscheinlichkeit erwartet wird. dmin wird jetzt analog zur Berechnung von dmax berechnet. Entscheidungsstrategien legen fest, wann ein entgültiges dmin ermittelt wird. Eine komplexere Ermittlung von tentscheid ist ebenfalls möglich. Eine Änderung der Ansprechzeit bzw. Anspannzeit tspann aufgrund der ermittelten Daten, insbesondere der Objektklasse und der Relativgeschwindigkeit, ist weiterhin möglich. A collision probability (value between 0 and 1) is continuously calculated and exceeds at a time earlier than t-critical, the applicable threshold of 0.8, so that a crash, requiring the restraint system, it is expected with sufficient probability. d min is now calculated analogously to the calculation of d max . Decision strategies determine when a final d min is determined. A more complex determination of t decision is also possible. A change in the response time or Anspannzeit spun t based on the detected data, in particular of the object class and the relative velocity, is still possible.

Erfindungsgemäß kann dmax jeweils auf einem möglichst niedrigen Wert gehalten werden, so daß die Rechenleistung minimiert ist und dennoch die Funktion voll gewährleistet ist. dmin kann ebenfalls möglichst niedrig gehalten werden, um möglichst viele Informationen über das Objekt zu erhalten und somit die Qualität und Toleranz der Sensorinformation zu maximieren. According to the invention, d max can in each case be kept at the lowest possible value, so that the computing power is minimized and the function is nevertheless fully guaranteed. d min can also be kept as low as possible in order to obtain as much information as possible about the object and thus to maximize the quality and tolerance of the sensor information.

Die verschiedenen Sicherheitseinrichtungen 14 können für verschiedene Situationen verschiedene Aufgaben und damit unterschiedliche Anspannzeiten haben. Hierbei kann zum Beispiel der Kraftaufbau in einem Gurtstraffer abhängig von der Aufprallwahrscheinlichkeit sein. The different safety devices 14 can have different tasks and thus different tying times for different situations. For example, the build-up of force in a belt tensioner may depend on the probability of an impact.

Claims (18)

1. Verfahren zur Bestimmung eines Detektionsbereiches eines Pre-Crash- Sensorsystems (4, 6, 8) eines Fahrzeuges, bei dem ein maximaler Detektionsabstand (dmax) ermittelt wird in Abhängigkeit von mindestens:
einer Anspannzeit (tspann) einer Sicherheitseinrichtung des Fahrzeuges, und
einer Fahrzustandsgröße (veigen, aeigen, ωg,eigen) des Fahrzeuges. 1. Method for determining a detection area of a pre-crash sensor system ( 4 , 6 , 8 ) of a vehicle, in which a maximum detection distance (d max ) is determined as a function of at least:
a Anspannzeit (t spinning) of a safety device of the vehicle, and
a driving state variable (v eigen , a eigen , ω g, eigen ) of the vehicle. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Fahrzustandsgröße des Fahrzeuges eine Fahrgeschwindigkeit (veigen) und/oder eine Fahrzeug-Längsbeschleunigung (aeigen) und/oder ein Lenkwinkel (αl) und/oder eine Gierrate (ωg,eigen) ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the at least one driving state variable of the vehicle a driving speed (v eigen ) and / or a longitudinal vehicle acceleration (a eigen ) and / or a steering angle (α l ) and / or a yaw rate (ω g, own ). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung des maximalen Detektionsabstandes (dmax) weiterhin in Abhängigkeit von einer Meßdistanz (dmess) erfolgt. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the determination of the maximum detection distance (d max ) is still dependent on a measuring distance (d mess ). 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Detektionsabstand (dmax) ermittelt wird als eine fiktive Wegstrecke, die bei Einhaltung der mindestens einen Fahrzustandsgröße (aeigen, veigen) innerhalb der Anspannzeit zurückzulegen ist, und der Meßdistanz (dmess). 4. The method according to claim 3, characterized in that the maximum detection distance (d max ) is determined as a fictitious distance that has to be covered within the tense time while observing the at least one driving state variable (a eigen , v eigen ), and the measuring distance (d mess ). 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Detektionsabstand (dmax) bei geradliniger Fahrt ermittelt wird als
dmax = 0,5 aeigen.t2 spann + veigen.tspann + dmess,
mit dmax = maximaler Detektionsabstand, aeigen = Fahrzeug- Längsbeschleunigung, veigen = Fahrzeuggeschwindigkeit, tspann = Anspannzeit des Sicherheitsmittels, dmess = Meßdistanz. 5. The method according to claim 4, characterized in that the maximum detection distance (d max ) is determined when driving straight ahead as
d max = 0.5 A self .t 2 + v spun intrinsically spun .t + d measured,
d max = maximum detection distance, a self-= vehicle longitudinal acceleration, v = intrinsically vehicle speed spun = Anspannzeit t of the security means, be measured d = measuring distance. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein maximaler Detektionsabstand d'max bei einer Kurvenfahrt ermittelt wird aus dem maximalen Detektionsabstand dmax bei geradliniger Fahrt gemäß
d'max = 2r sin(dmax/(2r)),
wobei r der Kurvenradius des Fahrzeugs ist. 6. The method according to claim 5, characterized in that a maximum detection distance d ' max is determined when cornering from the maximum detection distance d max when driving straight
d ' max = 2r sin (d max / ( 2 r)),
where r is the turning radius of the vehicle. 7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein minimaler Detektionsabstand (dmin) ermittelt wird in Abhängigkeit von mindestens:
der Anspannzeit (tspann) der Sicherheitseinrichtung, und
der Fahrzustandsgröße (veigen, aeigen, ωg,eigen). 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a minimum detection distance (d min ) is determined as a function of at least:
the Anspannzeit (t instep) of the safety device, and
the driving state variable (v eigen , a eigen , ω g, eigen ). 8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Sensoreinrichtung erfaßtes Objekt einer Objektklasse, zum Beispiel Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Fußgänger oder Motorrad, zugeordnet wird und die ermittelte Objektklasse zur Ermittlung des maximalen Detektionsabstandes (dmax) und/oder minimalen Detektionsabstandes (dmin) herangezogen wird. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that an object detected by the sensor device is assigned to an object class, for example passenger cars, trucks, pedestrians or motorcycles, and the determined object class for determining the maximum detection distance (d max ) and / or minimum detection distance (d min ) is used. 9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorsystem ein erstes Meßverfahren für kleine Meßabstände, vorzugsweise mittels eines kurzwelligen Radarmeßverfahrens, ein zweites Meßverfahren für mittlere Meßabstände, vorzugsweise mittels eines Stereo-Videomeßverfahrens, und ein drittes Meßverfahren für große Meßabstände, vorzugsweise mittels eines langwelligen Radarmeßverfahrens, verwendet. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the sensor system is a first measurement method for small Measuring distances, preferably by means of a short-wave Radar measuring method, a second measuring method for medium measuring distances, preferably using a stereo video measurement method, and a third measurement method for large measuring distances, preferably using a long-wave one Radar measurement method used. 10. Precrash-Sensierungsverfahren, bei dem
ein Detektionsbereich (dmax, dmin) mittels eines Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche ermittelt wird,
eine Aufprallwahrscheinlichkeit aus Fahrzustandsgrößen und Meßdaten ermittelt wird, und
in dem Fall, daß eine Aufprallwahrscheinlichkeit einen Schwellwert überschreitet, vor einem Aufprall
eine Auslöseschwelle eines Ansteueralgorithmus eines pyrotechnisch zündbaren Rückhaltemittels eingestellt wird und/oder
mindestens ein reversibles Rückhaltemittel, vorzugsweise ein reversibler elektro-motorischer Gurtstraffer und/oder elektromagnetische oder elektro-motorische Verstelleinrichtungen zur Einstellung einer Fuß-, Knie- oder Kopfposition, betätigt werden. 10. Precrash sensing method in which
a detection range (d max , d min ) is determined by means of a method according to one of the preceding claims,
an impact probability is determined from driving state variables and measurement data, and
in the event that an impact probability exceeds a threshold, before an impact
a triggering threshold of an actuation algorithm of a pyrotechnically ignitable restraint is set and / or
at least one reversible restraint, preferably a reversible electro-motorized belt tensioner and / or electromagnetic or electro-motor adjustment devices for adjusting a foot, knee or head position. 11. Anordnung zur Bestimmung eines Detektionsbereiches eines Pre-Crash- Sensorsystems eines Fahrzeuges, mit
einem Sensorsystem (4, 6, 8) zum Erfassen von Objekten (12) auf einer Fahrbahn (2) und Ausgabe von Sensorsignalen (s1, s2, s3),
einer Auswerteeinrichtung (10) zur Aufnahme der Sensorsignale (s1, s2, s3) und Ausgabe von Steuersignalen (a) an mindestens eine Sicherheitseinrichtung (14) des Fahrzeuges,
wobei die Auswerteeinrichtung (10) einen maximalen Detektionsabstand (dmax) ermittelt in Abhängigkeit von mindestens:
einer Anspannzeit (tspann) der Sicherheitseinrichtung (14) des Fahrzeuges, und
einer ermittelten Fahrzustandsgröße (veigen, aeigen, ωg,eigen) des Fahrzeuges. 11. Arrangement for determining a detection area of a pre-crash sensor system of a vehicle, with
a sensor system ( 4 , 6 , 8 ) for detecting objects ( 12 ) on a roadway ( 2 ) and outputting sensor signals (s 1 , s 2 , s 3 ),
an evaluation device ( 10 ) for receiving the sensor signals (s 1 , s 2 , s 3 ) and outputting control signals (a) to at least one safety device ( 14 ) of the vehicle,
wherein the evaluation device ( 10 ) determines a maximum detection distance (d max ) as a function of at least:
a Anspannzeit (t spun) the safety device (14) of the vehicle, and
a determined driving state variable (v eigen , a eigen , ω g, eigen ) of the vehicle. 12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Sicherheitseinrichtung (14) ein oder mehrere Rückhaltemittel, insbesondere ein oder mehrere reversible Rückhaltemittel, zum Beispiel reversible elektro-motorisch betätigte Gurtstraffer und/oder ein oder mehrere reversible elektro-magnetisch oder elektro-motorisch betätigte Verstelleinrichtungen zur Einstellung einer Fuß-, Knie- oder Kopfposition aufweist, wobei die Rückhaltemittel von der Auswerteeinrichtung (10) in Abhängigkeit von einer ermittelten Aufprallwahrscheinlichkeit vor einem Aufprall betätigbar sind. 12. The arrangement according to claim 11, characterized in that the at least one safety device ( 14 ) one or more restraint means, in particular one or more reversible restraint means, for example reversible electro-motor-operated belt tensioners and / or one or more reversible electro-magnetic or electro - Has motor-operated adjustment devices for setting a foot, knee or head position, wherein the restraint means can be actuated by the evaluation device ( 10 ) depending on a determined probability of an impact prior to an impact. 13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung (14) pyrotechnisch zündbare Rückhaltemittel aufweist, wobei die Auswerteeinrichtung (10) Auslöseschwellen des Ansteueralgorithmus zur Zündung der pyrotechnisch zündbaren Rückhaltemittel in Abhängigkeit von einer ermittelten Aufprallwahrscheinlichkeit einstellt. 13. The arrangement according to claim 11 or 12, characterized in that the safety device ( 14 ) has pyrotechnically ignitable restraint means, wherein the evaluation device ( 10 ) sets triggering thresholds of the control algorithm for igniting the pyrotechnically ignitable restraint means as a function of a determined probability of impact. 14. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (10) Fahrzeugsysteme der aktiven Sicherheit, zum Beispiel Bremsen, eine Motorsteuerung und/oder Lenkung, in Abhängigkeit von einer aus den Sensorsignalen (s1, s2, s3) ermittelten Aufprallwahrscheinlichkeit einstellt. 14. Arrangement according to one of claims 11-13, characterized in that the evaluation device ( 10 ) vehicle systems of active safety, for example brakes, an engine control and / or steering, depending on one of the sensor signals (s 1 , s 2 , s 3 ) sets the impact probability determined. 15. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-14, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorsystem (4, 6, 8) eine kurzreichweitige Sensoreinrichtung, vorzugsweise eine langweilige Radareinrichtung (4), aufweist, die erste Sensorsignale (s1) an die Auswerteeinrichtung (10) ausgibt. 15. Arrangement according to one of claims 11-14, characterized in that the sensor system ( 4 , 6 , 8 ) has a short-range sensor device, preferably a boring radar device ( 4 ), the first sensor signals (s 1 ) to the evaluation device ( 10 ) issues. 16. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-15, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorsystem eine mittelreichweitige Sensoreinrichtung, vorzugsweise eine Videoeinrichtung (6), zum Beispiel eine steroskopische Videoeinrichtung, aufweist, die zweite Sensorsignale (s2) an die Auswerteeinrichtung (10) ausgibt. 16. Arrangement according to one of claims 11-15, characterized in that the sensor system has a medium-range sensor device, preferably a video device ( 6 ), for example a steroscopic video device, which outputs second sensor signals (s 2 ) to the evaluation device ( 10 ) , 17. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-16, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorsystem eine langreichweitige Sensoreinrichtung, vorzugsweise eine kurzwellige Radareinrichtung (8), aufweist, die dritte Sensorsignale (s3) an die Auswerteeinrichtung (10) ausgibt. 17. Arrangement according to one of claims 11-16, characterized in that the sensor system has a long-range sensor device, preferably a short-wave radar device ( 8 ), which outputs third sensor signals (s 3 ) to the evaluation device ( 10 ). 18. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-17, dadurch gekennzeichnet, daß von der Auswerteeinrichtung (10) aus den Sensorsignalen (s1, s2, s3) ein auf der Fahrbahn erfasstes Objekt in einer Objektklasse klassifizierbar ist. 18. Arrangement according to one of claims 11-17, characterized in that from the evaluation device ( 10 ) from the sensor signals (s 1 , s 2 , s 3 ) an object detected on the roadway can be classified in an object class.
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