DE602004006609T2 - Verfahren und system zur bestimmung von fahrzeugzuständen - Google Patents
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Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Verfahren und Systeme zum Klassifizieren von Überrollereignissen oder -bedingungen im Zusammenhang mit Fahrzeugen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Verwendung von Beschleunigungsinformationen und Fahrzeugorientierungsinformationen, um einen Fahrzeugüberrollereignistyp zu bestimmen.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Es ist bekannt, dass Fahrzeuge, wie etwa Kraftfahrzeuge, unter bestimmten Fahrt- und Umgebungsbedingungen zu einem Überrollen imstande sind. Falls ein Fahrzeug überrollt oder demnächst überrollen wird, besteht die Gefahr, dass Fahrzeuginsassen schwer verletzt werden. Zur Verminderung der Verletzungsgefahr kann ein Fahrzeug ein Überroll-Erfassungssystem enthalten, das erfasst, wenn ein Fahrzeugüberrollereignis stattfindet, oder das Auftreten von Bedingungen erfasst, die auf ein Stattfinden eines Überrollereignisses schließen lassen. Bei Erfassung des entsprechenden Ereignisses oder entsprechender Bedingungen aktiviert das System Sicherheitseinrichtungen wie etwa Gurtaufrollautomatiken oder Airbags. Unabhängig von ihrer genauen Bauart oder Ausgestaltung werden Überroll-Erfassungssysteme oftmals im Sinne der Erfassung des Stattfindens eines Überrollereignisses vor dem vollständigen Überrollen des Fahrzeugs erklärt. Die nachstehende Erörterung folgt dieser Konvention.
- Ein bekanntes Überrollsystem umfasst eine Steuereinheit, die Informationen von einer Vielzahl von Sensoren, darunter ein Rollratensensor, ein Giergeschwindigkeitssensor, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und ein Querbeschleunigungssensor, empfängt. Durch Integrieren oder Zusammenfassen der Informationen vom Rollratensensor wird der Fahrzeugrollwinkel bestimmt und aus den Querbeschleunigungs-, Fahrzeuggeschwindigkeits- und Giergeschwindigkeitsdaten wird eine Schräglagenkompensation bestimmt. Die Steuereinheit verwendet Sensorinformationen als Achsenbestimmungsgrößen für eine zweidimensionale Abbildung oder Modusabbildung und bestimmt, welcher Bereich der Abbildung den vorliegenden Zustand des Fahrzeugs enthält.
- Andere bekannte Systeme setzen Modusabbildungen außerdem ein, um ein seitliches Umkippen zu erfassen. Beispielsweise verwenden einige davon mehrere Sensoren und zweidimensionale Abbildungen, die den Rollwinkel und die Rollwinkelgeschwindigkeit als Achsenbestimmungsgrößen nutzen. Eine Bestimmung der Möglichkeit eines Umkippens kann auf der Lage eines Hystereseverlaufs, dem der Rollwinkel folgt, und Rollwinkeleingaben basieren. Einige dieser Systeme beziehen eine Schwellenlinie ein, die Bereiche seitlichen Umkippens und seitlichen Nichtumkippens bestimmt und in Reaktion auf eine Rollresonanz verschoben werden kann. Außerdem umfassen einige Systeme einen Insassenpositionssensor und verwenden ein Ausgangssignal zur Steuerung eines Insassenschutzsystems.
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EP 1 270 337 A2 (Oberbegriff der Ansprüche 1 und 8) offenbart ein Überroll-Erfassungssystem, das Winkelgeschwindigkeits- und Beschleunigungssignale analysiert, um zu bestimmen, ob ein Überrollzustand vorliegt. - ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Es gibt zwar Systeme zum Erfassen eines Fahrzeug-Überrollereignisses, doch sie sind nicht völlig zufriedenstellend. Frühere Systeme und Verfahren sind viel zu komplex und sind nicht oder nur in beschränktem Maße fähig, Überrollereignisse rechtzeitig zu bestimmen oder, zusätzlich, die Schwerkraftwirkungen zu kompensieren. Folglich gibt es einen Bedarf an einem System und einem Verfahren zur Klassifizierung eines Fahrzeug-Überrollereignistyps, die kalibrierbare und weniger komplexe Algorithmen umfassen, welche Schwerkraftwirkungen kompensieren und eine schnellere und zuverlässigere Überrollereignisbestimmung bieten.
- In einer Ausführungsform umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Erfassen eines Überrollzustandes eines Fahrzeugs, bei dem Querbeschleunigungsinformationen, Vertikalbeschleunigungsinformationen und Rollwinkelinformationen gewonnen und verarbeitet werden. In einer Ausführungsform werden die Rollwinkelinformationen verwendet, um bei den Beschleunigungsinformationen die Schwerkraftwirkungen zu kompensieren. Die kompensierten Beschleunigungsinformationen werden mit einem oder mehreren Schwellenwerten verglichen. Der Vergleich wird benutzt, um einen Zähler zu verändern, und es werden zusätzliche Schwellenwertvergleiche benutzt, um den Fahrzeugzustands- oder Überrolltyp zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen sind die Schwellenwerte und die Zählervariablen kalibrierbar.
- In einer weiteren Ausführungsform hat ein Fahrzeug einen Rahmen und einen oder mehrere Sensoren, die so betreibbar sind, dass sie eine Beschleunigung des Fahrzeugs erfassen. Mit dem Fahrzeug ist ein Prozessor gekoppelt, der Informationen von dem einen oder den mehreren Sensoren empfängt. Der Prozessor bezieht ein oder mehrere Module ein, wie etwa ein Schwerkraftkompensationsmodul, ein Beschleunigungszählermodul und ein Klassifizierungsmodul. Außerdem ist der Prozessor so betreibbar, dass er die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangenen Informationen anhand eines Winkels des Fahrzeugs kompensiert, einen einem Zähler zugeordnete Wert in Reaktion auf die kompensierten Informationen ändert und einen Fahrzeugzustandstyp anhand des dem Zähler zugeordneten Wertes bestimmt.
- Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht und werden in der folgenden Beschreibung dargelegt.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
- Es zeigen:
-
1 ein Beispielfahrzeug, Koordinatennetzrahmen und Komponenten einer Ausführungsform der Erfindung, örtlich festgelegt in dem Fahrzeug; -
2 einen beispielhaften Klassifizierungsalgorithmus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
3 ein Schwerkraftkompensationsmodul gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
4 ein Beschleunigungszählermodul gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
5 in Klassifizierungsmodul gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
- Bevor Ausführungsformen der Erfindung ausführlich erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung in ihrer Anwendung selbstverständlich nicht auf die Einzelheiten der in der folgenden Beschreibung dargelegten oder in der Zeichnung veranschaulichten Beispiele beschränkt ist. Die Erfindung kann andere Ausführungsformen haben und bei einer Vielfalt von Anwendungen und auf verschiedene Weise genutzt werden oder verwirklicht sein. Außerdem ist es selbstverständlich, dass die hier gebrauchte Ausdrucks- und Bezeichnungsweise zum Zweck der Beschreibung dient und nicht als einschränkend angesehen werden sollte. Die Verwendung von "enthaltend", "umfassend" oder "aufweisend" und ihrer Ableitungen erfolgt hier in dem Sinne, dass sowohl die danach aufgelisteten Elemente und Entsprechungen davon als auch zusätzliche Elemente eingeschlossen sind. Die Begriffe "angebracht", "verbunden" und "gekoppelt" werden im weiten Sinne verwendet und schließen direktes und indirektes Anbringen, Verbinden und Koppeln ein. Ferner sind "verbunden" und "gekoppelt" nicht auf körperliche oder mechanische Verbindungen oder Kopplungen beschränkt.
- Es sollte beachtet werden, dass die Erfindung nicht auf eine besondere Programmiersprache beschränkt ist, die beschrieben oder in den Figuren enthalten ist. Für den Fachmann ist es selbstverständlich, dass für eine Implementierung der Erfindung verschiedene alternative Programmiersprachen benutzt werden können. Außerdem versteht sich, dass einige Komponenten und Elemente, wie im Fachgebiet üblich, dargestellt und beschrieben sind, als ob sie Hardware-Elemente wären. Dem Fachmann ist jedoch, auch infolge des Lesens dieser ausführlichen Beschreibung, klar, dass in mindestens einer Ausführungsform Komponenten des Verfahrens und Systems als Software oder als Hardware verwirklicht sein können.
- Was die Zeichnung anbelangt, so veranschaulicht
1 ein Beispielfahrzeug12 mit einem Koordinatennetzrahmen10 . Es sollte beachtet werden, dass der Begriff Fahrzeug, der hier benutzt wird, als jegliches Fahrzeug einschließend, darunter Überlandfahrzeuge wie etwa Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Kleintransporter, Busse, Traktoren, Krafträder oder ähnliche Vorrichtungen, definiert ist. Ausführungsformen der Erfindung werden mit Bezug auf einen Koordinatennetzrahmen erörtert, der eine x-Achse hat, die im Allgemeinen parallel zur Längsachse des Fahrzeugs12 ist. Die x-Achse hat eine positive Richtung, die der Fahrzeug-Vorwärtsbewegung entspricht. Die y-Achse ist im Allgemeinen senkrecht zur Längsachse und folglich zur x-Achse orientiert und hat eine positive Richtung, die Fahrzeugbewegungen nach links entspricht. Die z-Achse ist senkrecht sowohl zur x-Achse als auch zur y-Achse orientiert und hat eine positive Richtung, die Aufwärtsbewegungen des Fahrzeugs12 entspricht. - Das Fahrzeug
12 umfasst einen Rahmen14 und einen Prozessor16 (schematisch dargestellt), der an einem geeigneten Ort in dem Fahrzeug12 angebracht oder befindlich sein kann. Obwohl dies nicht bevorzugt wird, könnte sich der Prozessor16 sogar an einem entfernten Ort befinden. Mit dem Prozessor16 könnten auch ein oder mehrere Sensoren gekoppelt sein, die vorzugsweise am Fahrzeug angebracht oder angekoppelt sind. Die Sensoren können solche vom Beschleunigungssensortyp, wie etwa einen Querbeschleunigungsmesser20 und einen Vertikalbeschleunigungsmesser22 , sowie Fahrzeugwinkel- oder Winkelgeschwindigkeitssensoren, wie etwa den Sensor24 , einschließen. Der Begriff "Prozessor" wird hier verwendet, um eine oder mehrere Hardware- oder Softwarekomponenten einzuschließen, die zum Empfangen, Modifizieren, Speichern und/oder Ausgeben von Daten oder Informationen implementiert sind. Für den Fachmann ist selbstverständlich, dass verschiedene Komponenten verwendet werden können, um die oben angegebenen Funktionen zu realisieren, darunter anwendungsspezifische integrierte Schaltungen ("ASICs"), Mikro-Controller/Prozessoren oder andere Halbleiterbauelemente, andere Festkörperbauelemente, oder eine in Zukunft entwickelte Verarbeitungstechnologie. Der Winkelgeschwindigkeitssensor24 ist eine Vorrichtung, die eine Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs gegen die x-Achse erfasst; er erzeugt ein Winkelgeschwindigkeitssignal, das mit der Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs in Beziehung steht. Das Winkelgeschwindigkeitssignal wird an den Prozessor16 geliefert. Ein beispielhafter Winkelgeschwindigkeitssensor155 der Erfindung ist der Winkelsensor-Chip CMG044-MM2, hergestellt von der Robert Bosch GmbH. - Der Querbeschleunigungssensor
20 erfasst die Trägheitsreaktion des Fahrzeugs12 längs der y-Achse und liefert Querbeschleunigungsinformationen, die für die Querbeschleunigung des Fahrzeugs12 repräsentativ sind. In ähnlicher Weise erfasst der Vertikalbeschleunigungssensor22 die Trägheitsreaktion des Fahrzeugs12 längs der z-Achse und erzeugt Vertikalbeschleunigungsinformationen, die für die Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs12 repräsentativ sind. Der Querbeschleunigungssensor und der Vertikalbeschleunigungssensor,22 und24 , sind zwar einzeln gezeigt, trotzdem können sie zu einem einzigen Sensor oder Chip zusammengefasst werden. Ein Beispiel für einen Beschleunigungsmesser-Chip, der eine Querbeschleunigung und eine Vertikalbeschleunigung liefert, ist beispielsweise ein Beschleunigungsmesser-Chip SMB100 , hergestellt von der Robert Bosch GmbH. - Der Prozessor
16 ist so betreibbar, dass er die Fahrzeugwinkel-, Querbeschleunigungs- und Vertikalbeschleunigungsinformationen von den Sensoren20 ,22 und24 erfasst, und bezieht ein oder mehrere Module (Hardware oder Software) zum Ausführungen von Operationen oder Anweisungen oder anderen Verarbeitungsinformationen, die von den Sensoren14 gewonnen wurden, ein.2 stellt schematisch eine Ausführungsform des Prozessors16 dar. In der gezeigten Ausführungsform empfängt der Prozessor16 Informationen in Form einer Querbeschleunigungseingabe30 , einer Vertikalbeschleunigungseingabe32 und einer Winkeleingabe34 . Die Eingaben30 ,32 und34 werden an ein Schwerkraftkompensationsmodul36 geliefert. Das Schwerkraftkompensationsmodul36 gibt Informationen an ein Zählermodul38 aus oder übermittelt diese anderweitig an das Zählermodul38 , das in der gezeigten Ausführungsform Quer- und Vertikalbeschleunigungszählermodule38A und38B umfasst. Wie nachstehend ausführlicher erörtert wird, sind bei der dargestellten Ausführungsform die Beschleunigungszählermodule38A und38B einander ähnlich. Informationen von den Zählermodulen38A und38B werden an ein Klassifizierungsmodul40 ausgegeben oder anderweitig an dieses geliefert. In der gezeigten Ausführungsform erzeugt das Klassifizierungsmodul40 eine Ausgabe42 . Die Ausgabe42 gibt im Allgemeinen eine Überrollereignisklassifizierung anhand der Zustände des Fahrzeugs12 an. - Weitere Einzelheiten der Module
36 ,38 und40 , wie in einem Ausführungsbeispiel implementiert, sind in3 bis5 angegeben. Im Allgemeinen sind die in diesen Figuren gezeigten Module unter Verwendung von Funktions- oder Logikblock-Darstellungen veranschaulicht. Wie erwähnt wurde, können diese Darstellungen als Hardware, Software oder eine Kombination aus beidem umgesetzt sein. -
3 veranschaulicht eine Ausführungsform des Schwerkraftkompensationsmoduls36 , in dem Fahrzeugwinkelinformationen verwendet werden, um bei den Quer- oder Vertikalbeschleunigungsinformationen die Beschleunigung auf Grund der Schwerkraft zu kompensieren oder auszugleichen. Insbesondere werden die Winkelinformationen durch einen Verstärker50 geschickt, der benutzt werden kann, um die Amplitude einzustellen und/oder eine Umrechnung von Grad in Radiant durchzuführen. Dann werden die Winkelinformationen verarbeitet. In der gezeigten Ausführungsform umfasst die Verarbeitung die Auflösung der Winkelinformationen in ihre Grundbestandteile. Beispielsweise veranschaulichen ein Sinus-Block52 und ein Cosinus-Block54 eine Filterung bzw. Auflösung der Winkelinformationen in horizontale und vertikale Komponenten. Diese Komponenten werden quantisiert oder diskret quantifiziert, wie durch Quantisierungsblöcke56 und58 dargestellt ist. Die Quantisierungsblöcke übergeben das Eingangssignal einer Stufenfunktion, sodass mehrere Eingangswerte auf einen Ausgangswert abgebildet werden, der durch einen Stufenwert bestimmt ist. Dadurch wird ein stufenfreies Signal in eine Stufenschritt-Ausgabe quantisiert, die sich diskret, um ganzzahlige Vielfache des Stufenwertes ändert. Die Ausgabe kann unter Verwendung eines Verfahrens zum Runden zur nächsten Zahl (Round to Nearest (engl.)) berechnet werden, das eine Ausgabe erzeugt, die um den Nullreferenzpunkt symmetrisch ist. Nach dem Quantisieren werden die Quer- und Vertikalkomponenten der Beschleunigung auf Grund der Schwerkraft von den Quer- und Vertikalbeschleunigungsinformationen, die von den Beschleunigungsmessern20 und22 empfangen wurden, subtrahiert (Blöcke60A und60B ). Die Ergebnisse der Subtraktion oder Differenzen werden vom Kompensationsmodul36 zur weiteren Verarbeitung an die Zählermodule38 ausgegeben oder ausgeteilt, wie durch die Ausgabeblöcke62A und62B dargestellt ist. -
4 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines Zählermoduls, das verwendet werden kann, um die Zählermodule38A und38B zu implementieren. Jedes Zählermodul38A ,38B empfängt die kompensierten Beschleunigungsinformationen und gibt einen Beschleunigungszählwert aus. Wie erwähnt wurde, kann eine ähnliche Logik sowohl für das Querbeschleunigungszählermodul38A als auch für das Vertikalbeschleunigungszählermodul38B mit der Option, dass die Schwellenwerte und Sättigungsgrenzen (nachstehend beschrieben) kalibrierbar sind und folglich verschieden sein können, implementiert sein. Wie in4 gezeigt ist, führt ein Vergleichsblock64 einen Vergleich der in das Modul38 eingegebenen, kompensierten Beschleunigungsinformationen mit einem Beschleunigungsschwellenwert66 durch. Die Ausgabe des Vergleichsblocks64 kann ein Indikator vom Bool'schen Typ sein, der verwendet wird, um zwischen einer Schritt-nach-oben-Operation68 ("Schritt +") und einer Schritt-nach-unten-Operation70 ("Schritt –) auszuwählen. Beispielsweise wird, wenn die eingegebenen Beschleunigungsinformationen unterhalb der Beschleunigungsschwelle66 sind, die Schritt-nach-unten-Operation70 ausgewählt. Wenn die eingegebenen Beschleunigungsinformationen oberhalb der Beschleunigungsschwelle66 sind, wird die Schritt-nach-oben-Operation68 ausgewählt. In einer Ausführungsform sind die Schritt-nach-oben-Operation68 und die Schritt-nach-unten-Operation70 als entsprechende Inkrement- oder Dekrementwerte implementiert, die kalibrierbar sind und sich in der Größe unterscheiden können. Die Ausgabe des Auswahlblocks72 wird in einen Summierblock74 eingegeben. Ein Sättigungsblock76 erlegt der Ausgabe des Summierblocks74 eine obere und eine untere Grenze auf. Wenn die Ausgabe des Summierblocks74 innerhalb des Bereiches ist, der durch Parameter für die obere und untere Grenze spezifiziert ist, läuft der Wert unverändert durch. Wenn er außerhalb dieser Grenzen ist, wird der Wert auf die obere oder untere Grenze gestutzt (d. h. die Größe des Wertes wird begrenzt). Die Ausgabe80 des Sättigungsblocks76 wird an das Klassifizierungsmodul40 (5 ) und außerdem an den Verzögerungsblock78 gesendet. Der Verzögerungsblock78 hält den vorhergehenden Ausgabewert eine vorgegebene Zeit lang, die in einer Ausführungsform ein Zyklus oder eine Periode ist. Der Verzögerungsblock gibt anschließend den Wert an den Summierblock74 aus. Der Summierblock74 , der Sättigungsblock76 und der Verzögerungsblock78 bilden ein rückgekoppeltes Akkumulationssystem oder einen Zähler zum Inkrementieren oder Dekrementieren eines Zählwertes, der vom Auswahlblock72 ausgegeben wird, zwischen der oberen und unteren Grenze. Dieser Zählwert ist in Reaktion auf den Vergleich des Beschleunigungsschwellenwertes und der in das Zählermodul38 eingegebenen, kompensierten Beschleunigungsinformationen bestimmt. Der Beschleunigungsschwellenwert66 ist kalibrierbar und kann in Abhängigkeit von der Implementierung des Zählermoduls38 entweder als Querbeschleunigungszählermodul38A oder als Vertikalbeschleunigungszählermodul38B auf verschiedene Werte gesetzt werden. Die obige Implementierung ermöglicht zuverlässige Beschleunigungsklassifizierungen, denn die Beschleunigung des Fahrzeugs ist durch den Winkel des Fahrzeugs beeinflusst. Durch das Kompensieren der Schwerkraftwirkungen, wie oben beschrieben, ist sichergestellt, dass zuverlässige Informationen verarbeitet werden, wenn die Klassifizierungsentscheidung getroffen wird. Außerdem ermöglicht die Verwendung von kalibrierbaren Inkrement- und Dekrementwerten beispielsweise, für die Schritt-nach-oben-Operation68 einen größeren Wert als für die Schritt-nach-unten-Operation70 zu verwenden, wodurch eine schnelle Reaktion auf Beschleunigungsvorgänge geliefert wird. -
5 veranschaulicht eine Ausführungsform des Klassifizierungsmoduls40 . Wie erwähnt wurde, empfängt das Beschleunigungsmodul Zählungsinformationen von den Modulen38A und38B . In der gezeigten Ausführungsform sind diese Ausgaben als ein Querzählwert81 und ein Vertikalzählwert82 dargestellt. Insbesondere basieren die Zählwerte81 und82 auf der Ausgabe des Querbeschleunigungszählermoduls38A bzw. des Vertikalbeschleunigungszählermoduls38B . Die Zählwerte81 und82 werden an Vergleichsblöcke84 bzw.86 weitergegeben. Die Vergleichsblöcke84 und86 vergleichen die Zählwerte81 und82 mit einem Querzählungsschwellenwert88 bzw. einem Vertikalzählungsschwellenwert90 . Wie oben beschrieben kann die Ausgabe der Vergleichsblöcke84 und86 ein Indikator vom Bool'schen Typ sein, der als eine Auswahlvorrichtungseingabe oder Steuerungseingabe in die Auswahlblöcke92 und94 verwendet wird. Die Ausgabe des Auswahlblocks92 kann ein Wert sein, der eine Überrolltypklassifizierung repräsentiert, die auf Vertikalbeschleunigungs-Zählungsinformationen basiert. - Wenn bei der dargestellten Ausführungsform der Vertikalzählwert
82 größer oder kleiner als der Vertikalzählungsschwellenwert90 ist, dann ist die Ausgabe des Auswahlblocks92 ein Wert, wie etwa ein Grabenmoduswert96 oder ein Rampenmoduswert98 . Die Ausgabe des Auswahlblocks92 wird als Eingabe an den Auswahlblock94 geliefert. Wenn der Querzählwert80 größer oder kleiner als der Querzählungsschwellenwert88 ist, dann ist die Ausgabe des Auswahlblocks94 ein Kippmoduswert100 oder der zuvor vom Auswahlblock92 ausgegebene Wert (d. h. Grabenmoduswert96 oder Rampenmoduswert98 ). Dieser ausgegebene Wert kann dann vom Prozessor16 verwendet oder gespeichert werden oder kann an einen weiteren Prozessor/Controller ausgegeben werden. Die Ausgabe kann ein Binärwert oder irgendein anderer Wert sein, wie etwa eine Spannungshöhe, wobei er der Ereignisklassifizierung entspricht. Beispielsweise kann die Ausgabe des Klassifizierungsmoduls40 ein Wert sein, wie etwa 1, 2 oder 3, der die Ereignisklassifizierung (z. B. Rampe, Graben oder Kippen) repräsentiert. Außerdem kann der ausgegebene Wert verwendet werden, um Schalter auszuwählen, oder er kann in weiteren Steuerungsalgorithmen verwendet werden, wie etwa jenen, die dafür ausgelegt sind, die Entfaltung oder Aktivierung von Insassen-Sicherheitssystemen zu steuern. - Wie oben angemerkt wurde, ist die Ausgabe des Klassifizierungsmoduls
40 ein Modus oder eine Klassifizierung eines Fahrzeugüberrollereignisses, wie etwa eine Kipp-, Graben- oder Rampen-Klassifizierung. Die Rampen-Klassifizierung kann für ein Aufwärts-Überrollereignis auftreten, bei dem sich das Fahrzeug12 in Vorwärtsrichtung und dann über ein Objekt oder eine ansteigende Oberfläche bewegt, was ein Hochrollen zur Folge hat. Die Graben-Klassifizierung kann für ein Abwärts-Überrollereignis auftreten, bei dem sich das Fahrzeug12 in Vorwärtsrichtung und dann über ein Objekt oder eine abschüssige Oberfläche bewegt, was ein Herunterrollen zur Folge hat. Die Kipp-Klassifizierung kann auftreten, wenn sich das Fahrzeug12 zunächst in Vorwärtsrichtung bewegt, dann um seine z-Achse dreht, derart, dass es seitwärts "rutscht" und über ein "Objekt" gelangt oder "kippt", was ein Fahrzeug-Rollen zur Folge hat. Das Objekt kann ein Randstein, eine Vertiefung, eine Stelle, an der es eine Änderung des Reibungskoeffizienten der Oberfläche gibt, auf der sich das Fahrzeug bewegt, oder eine Vielfalt von anderen Dingen oder Bedingungen sein. - Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, schafft eine Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren und ein System, um Fahrzeugüberrollereignisse zu klassifizieren. Verschiedene Merkmale und Aspekte der Erfindung sind in den folgenden Ansprüchen dargelegt.
Claims (18)
- Verfahren zum Erfassen eines Überrollzustandes eines Fahrzeugs (
12 ), das eine x-, eine y- und eine z-Achse, einen quer orientierten Bezugsrahmen, der der y-Achse entspricht, sowie einen vertikal orientierten Bezugsrahmen, der der z-Achse entspricht, besitzt, wobei das Verfahren umfasst: Erfassen erster Querbeschleunigungsinformationen, die eine Beschleunigung des Fahrzeugs in Richtung der y-Achse repräsentieren; Erfassen erster Vertikalbeschleunigungsinformationen, die eine Beschleunigung des Fahrzeugs (12 ) in Richtung der z-Achse repräsentieren; und Erfassen von Rollwinkelinformationen anhand eines Winkels des Fahrzeugs um die x-Achse und relativ zu der y-Achse, gekennzeichnet durch Verarbeiten der Rollwinkelinformationen, um zweite Querbeschleunigungsinformationen und zweite Vertikalbeschleunigungsinformationen zu liefern; Bestimmen kompensierter Querbeschleunigungsinformationen anhand einer Kombination aus den ersten und den zweiten Querbeschleunigungsinformationen; Bestimmen kompensierter Vertikalbeschleunigungsinformationen anhand einer Kombination aus den ersten und den zweiten Vertikalbeschleunigungsinformationen; Ändern eines Zählerwertes anhand eines Vergleichs der kompensierten Beschleunigungsinformationen und eines ersten Schwellenwertes; und Vergleichen des Zählerwertes mit einem zweiten Schwellenwert, um einen Fahrzeugzustandstyp zu bestimmen. - Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die zweiten Querbeschleunigungs- und die zweiten Vertikalbeschleunigungsinformationen verwendet werden, um die Schwerkraftwirkungen zu kompensieren.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Änderung des Zählerwertes das Inkrementieren oder Dekrementieren des Zählerwertes mit einem kalibrierbaren Wert umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Vergleichen des Zählerwertes mit einem zweiten Schwellenwert das Vergleichen des Zählerwertes mit einem Beschleunigungszählwert umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Fahrzeugzustandstyp entweder eine Rampen- oder eine Graben- oder eine Kipp-Klassifizierung umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der erste und der zweite Schwellenwert kalibrierbar sind.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Verarbeitung der Rollwinkelinformationen das Auflösen der Rollwinkelinformationen in Komponenten umfasst.
- System zum Klassifizieren eines Überrollzustands eines Fahrzeugs (
12 ), das eine x-, eine y- und eine z-Achse besitzt, wobei das System umfasst: einen oder mehrere Sensoren, die so betreibbar sind, dass sie eine Beschleunigung und einen Winkel des Fahrzeugs (12 ) erfassen; und einen Prozessor (16 ), der so betreibbar ist, dass er Informationen von dem einen oder den mehreren Sensoren (14 ,20 ,22 ,24 ) empfängt; dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor ferner so betreibbar ist, dass er Winkelinformationen verarbeitet, um winkelbasierte Beschleunigungsinformationen bereitzustellen; die von dem einen oder den mehreren Sensoren (14 ,20 ,22 ,24 ) empfangenen Informationen unter Verwendung der winkelbasierten Beschleunigungsinformationen kompensiert; einen ersten Wert, der auf den kompensierten Informationen basiert, mit einem Schwellenwert vergleicht; einen zweiten Wert, der einem Zähler zugeordnet ist, anhand des Vergleichsergebnisses ändert; und einen Fahrzeugszustandstyp anhand des zweiten Wertes bestimmt. - System nach Anspruch 8, bei dem ein oder mehrere Sensoren (
14 ,20 ,22 ,24 ) mit einem Rahmen (14 ) des Fahrzeugs (12 ) gekoppelt sind. - System nach Anspruch 8, bei dem der Fahrzeugzustandstyp entweder eine Rampen- oder eine Graben- oder eine Kipp-Klassifizierung umfasst.
- System nach Anspruch 8, bei dem der Schwellenwert kalibrierbar ist.
- Fahrzeug (
12 ), das eine x-, eine y- und eine z-Referenzachse sowie einen quer und einen vertikal orientierten Referenzrahmen, die der y- bzw. der z-Achse entsprechen, besitzt, wobei das Fahrzeug (12 ) umfasst: einen Rahmen (14 ); einen oder mehrere Sensoren (14 ,20 ,22 ,24 ), die mit dem Rahmen gekoppelt sind und so betreibbar sind, dass sie eine Beschleunigung des Fahrzeugs (12 ) erfassen; und einen Prozessor (16 ), der mit dem Fahrzeug (12 ) gekoppelt und so betreibbar ist, dass er Informationen von dem einen oder den mehreren Sensoren (14 ,20 ,22 ,24 ) empfängt, und ein Schwerkraftkompensationsmodul (36 ); ein Beschleunigungszählermodul (38 ); und ein Klassifizierungsmodul (40 ) enthält; wobei der Prozessor (16 ) so betreibbar ist, dass er die von dem einen oder den mehreren Sensoren (14 ,20 ,22 ,24 ) empfangenen Informationen anhand eines Winkels des Fahrzeugs (12 ) kompensiert, einen einem Zähler zugeordneten Wert in Reaktion auf die kompensierten Informationen ändert und einen Fahrzeugzustandstyp anhand des dem Zähler zugeordneten Wertes bestimmt. - Fahrzeug (
12 ) nach Anspruch 12, bei dem der Fahrzeugzustandstyp entweder eine Rampen- oder eine Graben- oder eine Kipp-Klassifizierung enthält. - Fahrzeug (
12 ) nach Anspruch 12, bei dem das Schwerkraftkompensationsmodul (36 ) so betreibbar ist, dass es den Fahrzeugwinkel in Quer- und Vertikalkomponenten auflöst. - Fahrzeug (
12 ) nach Anspruch 12, bei dem das Beschleunigungszählermodul (38 ) so betreibbar ist, dass es den dem Zähler zugeordneten Wert in Reaktion auf die kompensierten Informationen ändert. - Fahrzeug (
12 ) nach Anspruch 15, bei dem das Ändern des dem Zähler zugeordneten Wertes das Inkrementieren oder Dekrementieren des Wertes mit einem kalibrierbaren Wert umfasst. - Fahrzeug (
12 ) nach Anspruch 12, bei dem das Klassifizierungsmodul (40 ) so betreibbar ist, dass es den dem Zähler zugeordneten Wert empfängt und den Fahrzeugzustandstyp anhand des Vergleichs des dem Zähler zugeordneten Wertes mit einem Schwellenwert bestimmt. - Fahrzeug (
12 ) nach Anspruch 17, bei dem der Schwellenwert kalibrierbar ist.
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