DE10308405A1 - Verfahren zur Steuerung einer Airbagzündung - Google Patents

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Stephan Durach
Danny Borke
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer Airbagzündung in einem Fahrzeug mittels eines Innenraum-Kamerasystems zum Erfassen des Innenraums, mittels eines Objekterkennungssystems zum Erkennen der Personenklasse und der momentanen Kopfposition der Insassen aus den Bilddaten des Innenraum-Kamerasystems und mittels einer Steuereinheit zum Ansteuern der Airbagzündung. Mittels der Steuereinheit wird bei Erkennung eines möglichen Zusammenstoßes, ausgehend von der momentan bekannten Kopfposition, die zu erwartende Kopfposition eines Insassen unter Einbeziehung vorgegebener Parameter für den relevanten Zeitpunkt des Zusammenstoßes berechnet und abhängig von der Personenklasse und der berechneten zu erwartenden Kopfposition die Steuerung der Airbagzündung vorgenommen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer Airbagzündung in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bisher wird die Steuerung der Airbagzündung bspw. auf Grund der Sitzbelegung mit Personen vorgenommen. Die Sitzbelegung wird meist mit einer sogenannten OC3-Matte erkannt. Diese erkennt die Sitzbelegung und die Sitzbelegungsklasse anhand mehrerer Drucksensoren.
  • Aufgrund gesetzlicher Forderungen in den USA im Rahmen der Airbagsteuerung sind die Automobilhersteller verpflichtet, die Airbagsteuerung im Hinblick auf die Sicherheit der Insassen zu verbessern. Ist der Abstand zwischen dem Kopf eines Insassen und der Austrittsöffnung des Airbags (z. B. Instrumententafel, Lenkrad) kleiner als ein vorgegebener Wert, würde ein Auslösen der Airbags mit der vollen Leistung für den Insassen einen schweren Schaden zur Folge haben. Im folgenden wird der Zustand, bei dem wegen der zu geringen Distanz zwischen Kopf und Austrittsöffnung des Airbags für den Insassen beim Auslösen der Airbags eine Gefahr besteht, Out-Of-Position-Zustand genannt. Derartige verbesserte Systeme sind bereits bekannt.
  • Beispielsweise ist aus der WO 02/0800222 A2 eine Vorrichtung bekannt, mit der Insassen im Fahrzeug mittels eines Kamerasystems und eines Objekterkennungssystems identifiziert werden und ihr momentaner Abstand zum Airbag gemessen wird. In Abhängigkeit von der identifizierten Person, der automatisch erkannter Sitzbelegungsklasse (wie z. B. Kleinkind, 5%-Frau, 50%-Mann oder 95%-Mann) und der momentanerfassten und errechneten Kopfposition der Insassen wird die Airbagzündung mittels einer Steuereinheit gesteuert. Hier ist das Problem, dass die Systemantwortzeit bei derartigen Systemen sehr lang ist (ca. 30ms).
  • Aufgabe der Erfindung ist, das bereits bekannte Verfahren zur Steuerung einer Airbagzündung im Hinblick auf die Sicherheit der Insassen zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.
  • Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren zur Steuerung einer Airbagzündung in einem Fahrzeug mittels eines Innenraum-Kamerasystems zum Erfassen des Innenraums, mittels eines Objekterkennungssystems zum Erkennen der Personenklasse und der momentanen Kopfposition der Insassen aus den Bilddaten des Innenraum-Kamerasystems und mittels einer Steuereinheit zum Ansteuern der Airbagzündung derart vorgegangen, dass mittels der Steuereinheit bei Erkennung eines möglichen Zusammenstoßes ausgehend von der momentan bekannten Kopfposition die zu erwartende Kopfposition eines Insassen unter Einbeziehung vorgegebener Parameter für den relevanten Zeitpunkt des Zusammenstoßes berechnet wird und abhängig von der Personenklasse und der berechneten, zu erwartenden Kopfposition die Steuerung der Airbagzündung vorgenommen wird.
  • Dieses erfindungsgemäße Verfahren dient dazu, die tatsächliche Kopfposition zu dem eigentlichen Crashzeitpunkt eines möglichen Unfalls vorherzusagen und diesen in einem Airbagalgorithmus zur Optimierung der Airbagzündung (z.B. einzelne optimierte Zündzeitpunkte für versch. Gaspatronen und/oder Zündenergie) einzusetzen.
  • Mit bekannten Kamerasystemen, vorzugsweise 3D-Kamerasystemen, kann mit Hilfe von Objekterkennungssystemen nur die Personenklasse der Insassen und die momentane Kopfposition mit einer Verzögerung, die zwangsläufig u.a. durch die notwendige Bildverarbeitungs- und Rechenoperationen entstehet, erkannt werden. Wird ein möglicher Zusammenstoß, z. B. mittels Pre-Crash-Sensoren erkannt, beginnt die Steuereinheit erfindungsgemäß anhand der momentan bekannten Kopfposition und weiterer Parameter, wie z. B. der momentan vorhandener Kopfgeschwindigkeit relativ zu dem Fahrzeug sofort mit der Berechnung der zu erwartenden Kopfposition bei dem Zusammenstoß. Diese berechnete, zu erwartende Kopfposition kann durch das Kamerasystem im Verlauf des Zusammenstoßes präzisiert werden.
  • Die physikalische Eigenschaften der durch das Kamerasystem erkannten Sitzbelegungsklasse (wie z.B. 5%-Frau, 50%-Mann oder 95%-Mann) sollen bei der Berechnung der vorhergesagten Kopfposition zum Crashzeitpunkt mitberücksichtigt werden.
  • Vorteilhafterweise werden nicht nur physikalische Parameter und bspw. die relative Kopfgeschwindigkeit berücksichtigt. Ebenso können weitere Betriebsparameter wie bspw. die Bremskraft des Fahrzeugs und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Fahrzeugbeschleunigung für die Berech nung herangezogen. Anhand der berechneten, zu erwartenden Kopfposition und der erkannten Personenklasse wird die optimierte Steuerung der Airbagzündung, insbesondere des Zündzeitpunkts und der Zündstufen, vorgenommen. Erfindungsgemäß kann unter Umständen auch eine frühzeitige Airbagzündung, soweit sinnvoll, in Erwägung gezogen werden.
  • Objekterkennungssystem und Steuereinheit können in einer gemeinsamen Steuervorrichtung, getrennt oder mit anderen Systemen verbaut sein. Die Steuereinheit kann auch für andere Funktionen, z. B. Klimafunktionen, zuständig sein.
  • Vorteilhafterweise wird mittels des Objekterkennungssystems ein Insasse identifiziert und bei der Steuerung der Airbagzündung personenspezifische Informationen berücksichtigt. Werden bereits in der Steuereinheit gespeicherte Personen identifiziert, können personenspezifische Merkmale in die Berechnung der zu erwartenden Kopfposition und der späteren möglichen Airbagzündung mitberücksichtigt werden. Die Steuerung der Airbagzündung soll bspw. berücksichtigen, wenn schwangere Frauen, ältere oder kranke Insassen im Fahrzeug sitzen.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und seinen vorteilhaften Ausgestaltungen wird sichergestellt, dass eine optimale Airbagzündung (Reihenfolge, Zündstufen und Zeitpunkt der Zündung) im Hinblick auf die Sicherheit der Insassen erfolgt. Ein unnötiges Auslösen der Airbags wird ebenfalls verhindert.

Claims (2)

  1. Verfahren zur Steuerung einer Airbagzündung in einem Fahrzeug mittels eines Innenraum-Kamerasystems zum Erfassen des Innenraums, mittels eines Objekterkennungssystems zum Erkennen der Personenklasse und der momentanen Kopfposition der Insassen aus den Bilddaten des Innenraum-Kamerasystems und mittels einer Steuereinheit zum Ansteuern der Airbagzündung, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuereinheit bei Erkennung eines möglichen Zusammenstoßes ausgehend von der momentan bekannten Kopfposition die zu erwartende Kopfposition eines Insassen unter Einbeziehung vorgegebener Parameter für den relevanten Zeitpunkt des Zusammenstoßes berechnet wird und abhängig von der Personenklasse und der berechneten, zu erwartenden Kopfposition die Steuerung der Airbagzündung vorgenommen wird.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass mittels des Objekterkennungssystems ein Insasse identifiziert wird und bei der Steuerung der Airbagzündung personenspezifische Informationen berücksichtigt werden.
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