EP1791730A1 - Einrichtung zur erfassung einer kollision eines fahrzeug mit einem hindernis - Google Patents

Einrichtung zur erfassung einer kollision eines fahrzeug mit einem hindernis

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EP1791730A1
EP1791730A1 EP05801366A EP05801366A EP1791730A1 EP 1791730 A1 EP1791730 A1 EP 1791730A1 EP 05801366 A EP05801366 A EP 05801366A EP 05801366 A EP05801366 A EP 05801366A EP 1791730 A1 EP1791730 A1 EP 1791730A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
collision
obstacle
signal
receiving unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05801366A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Anton Dukart
Thorsten Sohnke
Mirko Ruhs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1791730A1 publication Critical patent/EP1791730A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0136—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to actual contact with an obstacle, e.g. to vehicle deformation, bumper displacement or bumper velocity relative to the vehicle

Definitions

  • the invention relates to collision detection device for a vehicle according to the preamble of the main claim. It is already known to use ultrasonic sensors for distance measurement in vehicles.
  • the ultrasonic sensors are preferably designed as transmitting and receiving units for ultrasonic signals.
  • An ultrasonic signal is emitted by the ultrasonic transmitting and receiving unit and reflected by an obstacle in the vicinity of the vehicle.
  • the reflected signal is resumed by the ultrasound transmitting and receiving unit.
  • a distance of the obstacle to the ultrasonic sensor is determined.
  • a warning device is operated which warns a driver of the vehicle from approaching obstacles too close.
  • the ultrasound transmitting and receiving unit has an oscillatable diaphragm on which a piezoelectric element is arranged.
  • the piezoelectric element is used in a first mode to stimulate the membrane to vibrate and thus the emission of ultrasonic signals. Furthermore, vibrations picked up by the diaphragm are also transmitted to the piezoelectric element, so that the oscillations cause a voltage corresponding to the oscillations to be tapped, amplified and evaluated at the piezoelectric element in order to determine the propagation time of the reflected signal and from there to the distance value receive.
  • the resulting delay can be detected via the acceleration sensor.
  • restraint devices may be deployed in the vehicle, e.g. a belt tensioner or an airbag.
  • the device according to the invention for detecting a collision of a vehicle with an obstacle has the advantage that an ultrasonic receiving unit is used for detecting a collision with an obstacle.
  • the receiving unit of the membrane is used to detect sound that is generated by a collision of the vehicle with an obstacle. If the vehicle collides with the obstacle, the body or body parts are deformed by this collision. This deformation generates sound that propagates through the air and especially through the vehicle. These sound waves also reach the ultrasonic receiving unit.
  • the membrane of the ultrasonic receiving unit is generally designed to a certain ultrasonic frequency preferred, however, strong vibrations in this frequency range are triggered by a deformation caused by the collision.
  • the ultrasonic sensor can detect the actual occurrence of a collision in an evaluation of these sound signals.
  • the sound signals generated thereby can be detected, so that not first a high acceleration must occur in the vehicle, in which, for example, an acceleration sensor can only detect the occurrence of a collision.
  • measured values of the acceleration sensor can be made plausible by the collision detection by means of the ultrasonic receiving unit. If e.g. only very strongly braked and there is no collision, e.g. the airbag does not trigger. On the other hand, the triggering process can be accelerated if there is actually a collision. As a result, the driving safety can be increased by an early detection of a collision with an obstacle, in particular with another vehicle.
  • the measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the main claim means for detecting a collision of a vehicle with an obstacle are possible.
  • the ultrasonic receiving unit is thus as close as possible to the place where the sound produced in a collision is generated.
  • the amplitude and / or duration of the generated sound signal can be used to determine information about the severity of a collision. This may be e.g. avoid unnecessary triggering of the airbag in smaller collisions.
  • the ultrasound receiving unit so that it can generally also be used to determine the distances to obstacles in the surroundings of the vehicle in a known manner.
  • this eliminates the need to install additional receiver units, on the other hand, an additional function for an ultrasonic distance measuring unit in the vehicle is possible, which can further increase driving safety.
  • Figure 1 shows an inventive device for detecting a collision of a
  • FIG. 2 shows an exemplary measurement signal for a distance measurement and for an inventive detection of a sound signal in the event of a collision.
  • FIG. 3 shows an implementation of a method according to the invention for
  • FIG. 1 shows the front region of a motor vehicle 1.
  • Ultrasonic sensors 3 are arranged on the vehicle front side 2. Also on the left and the right side of the vehicle ultrasonic sensors 4 are arranged.
  • the ultrasonic sensors 3, 4 are designed as ultrasonic transmitting and receiving units. For the operation of the collision detection device according to the invention, however, ultrasonic sensors which only operate as ultrasonic receiving units are sufficient.
  • the ultrasonic sensors 3, 4 are preferably arranged in a bumper of the vehicle. Alternatively, the laterally arranged ultrasonic sensors 4 may also be mounted in a side region of the vehicle body.
  • the ultrasonic sensors 3, 4 are connected to an evaluation unit 5 via a data bus 6.
  • sound signals are transmitted directly to the evaluation unit 5 by the ultrasonic sensors 3, 4.
  • the received sound signals can also be evaluated directly in the ultrasonic sensors to what extent there is a distance to an obstacle or if there is a collision.
  • a result signal is transmitted to the evaluation unit 5 for further evaluation.
  • a binarized sound signal is transmitted. This binarized sound signal is obtained by setting the binarized evaluation signal to the value 1 when a predetermined amplitude value is exceeded. If the detected amplitude amount is below this value, the signal is set to the value 0.
  • the binarized evaluation signal is then further processed by the evaluation unit.
  • the evaluation unit 5 in the embodiment described here on a first processing unit 7 for distance determination.
  • the evaluation unit has at least one evaluation unit for collision determination.
  • the evaluation units 7, 8 are combined in an evaluation unit 5. However, they can also be arranged separately in the vehicle.
  • the evaluation unit 5 is connected in a first embodiment with output units for driver warning.
  • a display 9 which warns the driver of a collision with obstacles.
  • a warning symbol is preferably displayed when the vehicle is too close to an obstacle.
  • a current distance value can also be represented numerically or symbolically.
  • the evaluation unit 5 is connected to a loudspeaker 10 which emits beeps as a function of the distance of the vehicle to an obstacle.
  • an output of warnings via the output unit 9, 10 in general no longer makes sense, since the driver can no longer respond.
  • a collision is detected by the evaluation unit 5
  • corresponding information is transmitted via a second data bus 11, e.g. a CAN bus, transferred to restraints in the vehicle.
  • a second data bus e.g. a CAN bus
  • an air bag 12 and / or a belt tensioner 13 is connected to the data bus.
  • further retaining means may be connected to the data bus. This can e.g. be further airbag units in the vehicle, e.g. a side airbag.
  • FIG. 2 An inventive mode of operation of the collision warning device according to FIG. 1 will be explained with reference to FIG.
  • a time characteristic of a sound signal received by an ultrasonic receiving unit is plotted over time.
  • a binarized evaluation signal generated by the ultrasonic receiving unit as a function of this received sound signal is likewise shown over time.
  • the ultrasound receiving unit receives only jamming signals, e.g. be generated by the driving movement of the vehicle.
  • the binarized evaluation signal is at the value 0.
  • the ultrasonic sensor emits a signal.
  • the membrane is excited to vibrate.
  • the binarized evaluation signal is set to the value 1 here.
  • the third time interval 24 corresponds to the time that the sound signal takes to be reflected by the obstacle.
  • the fourth time interval 25 the reflected sound signal whose amplitude is significantly lower than that of the emitted sound signal is finally received. This is due to the fact that the emitted sound signal is attenuated during the reflection process.
  • the ultrasonic sensor is operated without a signal being emitted.
  • a collision occurs. Due to the deformation of the body, a sound signal is generated with a random pattern in which a binarized Evaluation signal is generated in a stochastic signal sequence without a signal has been sent out. In contrast to the regular patterns or to individual, rarely occurring misdetections of the ultrasonic signal can be concluded from the stochastic pattern of the received sound signal to a collision.
  • FIG. 3 shows a collision detection method according to the invention.
  • the receiving unit is operated by being checked at regular intervals by the evaluation unit 5 in a first test step 31, whether a binarized evaluation signal of one of the ultrasonic receiving units has been set to the value 1. If this is not the case, then branching back to the measuring step 30 to repeat a query. If an evaluation signal is measured, it is checked in a second test step 32 whether a transmission signal was previously transmitted for which no echo has yet been received. If this is the case, a branch evaluation step 33 is branched, in which the distance is determined from the transit time of the transmitted, reflected signal.
  • a warning corresponding to the distance that is to say preferably an optical and / or acoustic signal, is output to the driver.
  • branching back to the measuring step 30 takes place.
  • a branch is made to a third test step.
  • the third test step 34 it is checked whether the detected signal is a single interference signal, ie a possible misdetection. If no further sound signals arrive within a predetermined period of time, for example one millisecond, then this is probably a false signal and branching back to the measuring step 30 takes place. However, if more signals with varying width and with varying time intervals, so there is probably a collision.
  • a collision warning step 35 a corresponding collision warning is forwarded to a drive unit of restraint devices in the vehicle.
  • the retaining devices can thus be switched at least into an alarm state.
  • Other collision detection devices can be made plausible with regard to a possible collision detected by them.
  • a retention device in the vehicle can also be triggered directly.
  • any other devices such as an automatic emergency transmitter, a brake booster, an automatic door unlocking or a device for capping the gasoline supply, automatically take into account the received signal and exercise the function provided in the event of a collision.
  • the evaluation unit selects the received binarized evaluation signals in such a way that it determines the severity of a collision on the basis of the duration of individual signals and the duration of the signal transmission.
  • a collision is the more difficult, the more signals are received and the longer the signals persist, since in this case, the deformation of the body is heavier and thus a more intense sound signal is generated.
  • the evaluation unit 5 can also determine the severity of a collision and transmit corresponding information about the severity of the collision to the restraint device in the vehicle.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

Es wird eine Einrichtung zur Erfassung einer Kollision eines Fahrzeugs (1) mit einem Hindernis vorgeschlagen, bei dem eine Ultraschallempfangseinheit (3, 4) zur Erfassung des von der Kollision erzeugten Schalls dient und durch Auswertung der Ultraschallsignale somit eine Kollision des Fahrzeugs (1) erfasst wird.

Description

Einrichtung zur Erfassung einer Kollision eines Fahrzeug mit einem Hindernis
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von Kollisionserfassungseinrichtung für ein Fahrzeug nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon bekannt, Ultraschallsensoren zur Abstandsmessung in Fahrzeugen einzusetzen. Bevorzugt sind die Ultraschallsensoren dabei als Sende- und Empfangseinheiten für Ultraschallsignale ausgeführt. Ein Ultraschallsignal wird von der Ultraschallsende- und Empfangseinheit ausgesendet und von einem Hindernis in der Umgebung des Fahrzeugs reflektiert. Das reflektierte Signal wird von der Ultraschallsende- und Empfangseinheit wieder aufgenommen. Aus der Laufzeit und der Schallgeschwindigkeit wird ein Abstand des Hindernisses zu dem Ultraschallsensor bestimmt. Bevorzugt wird unter Ausnutzung dieses gemessenen Abstandes eine Warneinrichtung betrieben, die einen Fahrer des Fahrzeugs davor warnt, zu nahe an Hindernisse heran zu steuern. Um die Ultraschallsignale aufnehmen zu können, weist die Ultraschallsende- und Empfangseinheit eine schwingfähige Membran auf, an der ein Piezoelement angeordnet ist. Das Piezoelement dient in einer ersten Betriebsart dazu, die Membran zur Schwingung und damit zur Aussendung von Ultraschallsignalen anzuregen. Ferner werden auch von der Membran aufgenommene Schwingungen an das Piezoelement übertragen, so dass die Schwingungen dazu führen, dass an dem Piezoelement eine den Schwingungen entsprechende Spannung abgegriffen, verstärkt und ausgewertet werden kann, um die Laufzeit des reflektierten Signals zu bestimmen und hieraus den Abstandswert zu erhalten.
Ferner ist es bekannt, in Fahrzeugen Beschleunigungssensoren einzusetzen, die eine plötzliche Verzögerung des Fahrzeugs detektieren. Stößt das Fahrzeug mit einem
Hindernis zusammen und wird es hierdurch stark abgebremst, so kann die hieraus resultierende Verzögerung über den Beschleunigungssensor erfasst werden. In Abhängigkeit von der erfassten Verzögerung können Rückhaltevorrichtungen im Fahrzeug ausgelöst werden, z.B. ein Gurtstraffer oder ein Airbag.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis hat demgegenüber dem Vorteil, dass eine Ultraschallempfangseinheit zum Erkennen einer Kollision mit einem Hindernis eingesetzt wird. Hierbei dient die Empfangseinheit der Membran dazu, Schall zu detektieren, der durch eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis erzeugt wird. Stößt das Fahrzeug mit dem Hindernis zusammen, so werden die Karosserie bzw. Karosserieteile durch diese Kollision deformiert. Diese Deformation erzeugt Schall, der sich durch die Luft und insbesondere auch durch das Fahrzeug ausbreitet. Diese Schallwellen gelangen auch zu der Ultraschallempfangseinheit. Zwar ist die Membran der Ultraschallempfangseinheit im allgemeinen auf eine bestimmte Ultraschallfrequenz bevorzugt ausgelegt, jedoch werden auch starke Schwingungen in diesem Frequenzbereich durch eine durch die Kollision verursachte Deformation ausgelöst. Über eine reine Abstandsmessung hinaus kann der Ultraschallsensor bei einer Auswertung dieser Schallsignale den tatsächlichen Eintritt einer Kollision erfassen. Bereits bei einer beginnenden Kollision können die hierdurch erzeugten Schallsignale erfasst werden, so dass nicht erste eine hohe Beschleunigung im Fahrzeug auftreten muss, bei der beispielsweise ein Beschleunigungssensor erst das Auftreten einer Kollision erfassen kann. Zumindest können durch die Kollisionserfassung mittels der Ultraschallempfangseinheit Messwerte des Beschleunigungssensors plausibilisiert werden. Wird z.B. nur sehr stark gebremst und liegt keine Kollision vor, braucht z.B. der Airbag nicht auszulösen. Auf der anderen Seite kann der Auslösevorgang beschleunigt werden, wenn tatsächlich eine Kollision vorliegt. Hierdurch kann die Fahrsicherheit durch eine frühzeitige Erkennung einer Kollision mit einem Hindernis, insbesondere mit einem anderen Fahrzeug erhöht werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung zur Erfassung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis möglich. Insbesondere ist es vorteilhaft, die Ultraschallempfangseinheit in einem Stoßfänger des Fahrzeugs oder an der Fahrzeugseite anzuordnen, da hier der früheste Auftreffpunkt eines Hindernisses mit dem Fahrzeug zu erwarten ist. Die Ultraschallempfangseinheit ist damit möglichst nahe an dem Ort, an dem der bei einer Kollision entstehende Schall erzeugt wird.
Insbesondere ist es vorteilhaft, die Amplitude und/oder die Dauer des erzeugten Schallsignals auszuwerten. Damit können Informationen über den Schweregrad einer Kollision ermittelt werden. Hiermit kann z.B. ein unnötiges Auslösen des Airbags bei kleineren Kollisionen vermieden werden.
Besonders vorteilhaft ist ferner, eine Schnittstelle zur Übertragung einer Kollisionswarnungsinformation an eine Rückhalteeinrichtung im Fahrzeug bereitzustellen, um einerseits ein frühzeitiges Auslösen einer solchen Rückhalteeinrichtung zu ermöglichen, um andererseits aber ein unnötiges Auslösen zu vermeiden.
Ferner ist es vorteilhaft, die Ultraschallempfangseinheit so auszulegen, dass sie im allgemeinen auch dazu verwendet werden kann, die Abstände zu Hindernissen in der Umgebung des Fahrzeugs in bekannter Weise zu ermitteln. Einerseits kann hierdurch auf den Einbau zusätzlicher Empfangseinheiten verzichtet werden, andererseits wird eine Zusatzfunktion für eine Ultraschallabstandsmesseinheit im Fahrzeug ermöglicht, die die Fahrsicherheit weiter erhöhen kann.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Erfassung einer Kollision eines
Fahrzeugs mit einem Hindernis.
Figur 2 zeigt ein beispielhaftes Messsignal für eine Abstandsmessung und für eine erfindungsgemäße Erfassung eines Schallsignals bei einer Kollision.
Figur 3 zeigt eine Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Kollisionserfassung. - A -
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die erfϊndungsgemäße Einrichtung zur Erfassung einer Kollision wird bevorzugt in Kraftfahrzeugen verwendet. Figur 1 zeigt den vorderen Bereich eines Kraftfahrzeugs 1. An der Fahrzeugvorderseite 2 sind Ultraschallsensoren 3 angeordnet. Auch an der linken und der rechten Fahrzeugseite sind Ultraschallsensoren 4 angeordnet. In der vorliegenden Ausfuhrungsform sind die Ultraschallsensoren 3, 4 als Ultraschallsende- und Empfangseinheiten ausgeführt. Für den Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Kollisionserfassung sind jedoch Ultraschallsensoren ausreichend, die lediglich als Ultraschallempfangseinheiten arbeiten. Die Ultraschallsensoren 3, 4 sind bevorzugt in einem Stoßfänger des Fahrzeugs angeordnet. Alternativ dazu können die seitlich angeordneten Ultraschallsensoren 4 auch in einem Seitenbereich der Fahrzeugkarosserie montiert sein. Die Ultraschallsensoren 3, 4 sind mit einer Auswerteeinheit 5 über einen Datenbus 6 verbunden. In einer ersten Ausführungsform werden von den Ultraschallsensoren 3, 4 Schallsignale unmittelbar an die Auswerteeinheit 5 übertragen. In einer weiteren Ausführungsform können die empfangenen Schallsignale auch unmittelbar in den Ultraschallsensoren dahingehend ausgewertet werden, welcher Abstand zu einem Hindernis vorliegt bzw. ob eine Kollision vorliegt. In diesem Fall wird ein Ergebnissignal zur weiteren Auswertung an die Auswerteeinheit 5 übertragen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein binarisiertes Schallsignal übertragen. Dieses binarisierte Schallsignal erhält man dadurch, dass bei einem Überschreiten eines vorgegebenen Amplitudenwertes das binarisierte Auswertesignal auf den Wert 1 gesetzt wird. Liegt der erfasste Amplitudenbetrag unterhalb dieses Wertes, so wird das Signal auf den Wert 0 gesetzt. Das binarisierte Auswertesignal wird anschließend von der Auswerteeinheit weiter verarbeitet. Hierzu weist die Auswerteeinheit 5 in der hier beschriebenen Ausführungsform eine erste Verarbeitungseinheit 7 zur Abstandsbestimmung auf. Ferner weist die Auswerteeinheit in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zumindest eine Auswerteeinheit zur Kollisionsbestimmung auf. In der hier gezeigten Ausführungsform sind die Auswerteeinheiten 7, 8 in einer Auswerteeinheit 5 kombiniert. Sie können jedoch auch im Fahrzeug getrennt angeordnet sein.
Die Auswerteeinheit 5 ist in einer ersten Ausführungsform mit Ausgabeeinheiten zur Fahrerwarnung verbunden. Insbesondere ist sie mit einer Anzeige 9 verbunden, die den Fahrer vor einer Kollision mit Hindernissen warnt. Hierzu wird bevorzugt ein Warnsymbol dargestellt, wenn sich das Fahrzeug zu sehr einem Hindernis nähert. Ferner kann auch ein aktueller Abstandswert in Zahlenform oder symbolisch dargestellt werden. Ferner ist die Auswerteeinheit 5 mit einem Lautsprecher 10 verbunden, der in Abhängigkeit von dem Abstand des Fahrzeugs zu einem Hindernis Signaltöne ausgibt. Ist es jedoch bereits zu einer schwereren Kollision gekommen, so ist eine Ausgabe von Warnungen über die Ausgabeeinheit 9, 10 im allgemeinen nicht mehr sinnvoll, da der Fahrer nun nicht mehr reagieren kann.
Wird von der Auswerteeinheit 5 eine Kollision erfasst, so wird eine entsprechende Information über einen zweiten Datenbus 11, z.B. einen CAN-Bus, an Rückhalteeinrichtungen im Fahrzeug übertragen. Z.B. ist dann am Datenbus ein Airbag 12 und/oder ein Gurtstraffer 13 angeschlossen. Ferner können weitere Rückhalteeinrichtungen an den Datenbus angeschlossen sein. Dies können z.B. weitere Airbag-Einheiten im Fahrzeug sein, z.B. ein Seitenairbag.
Anhand der Figur 2 wird eine erfindungsgemäße Funktionsweise der Kollisionswarneinrichtung gemäß der Figur 1 erläutert. In der ersten Grafik 20 der Figur 2 ist ein zeitlicher Verlauf eines von einer Ultraschallempfangseinheit empfangenen Schallsignals über der Zeit aufgetragen. In der zweiten, hierauf bezogenen Grafik ist ein von der Ultraschallempfangseinheit in Abhängigkeit von diesem empfangenen Schallsignal erzeugtes, binarisiertes Auswertesignal ebenfalls über der Zeit dargestellt. In einem ersten Zeitintervall 22 empfängt die Ultraschallempfangseinheit nur Störsignale, die z.B. durch die Fahrbewegung des Fahrzeugs erzeugt werden. Das binarisierte Auswertungssignal steht auf dem Wert 0. In dem zweiten Zeitintervall 23 sendet der Ultraschallsensor ein Signal aus. Hierbei wird die Membran zur Schwingung angeregt. Das binarisierte Auswertungssignal wird hierbei auf den Wert 1 gesetzt. Das dritte Zeitintervall 24 entspricht diejenigen Zeit, die das Schallsignal braucht, um von dem Hindernis reflektiert zu werden. Es wird in dem vierten Zeitintervall 25 schließlich das reflektierte Schallsignal empfangen, dessen Amplitude deutlich geringer ist, als die des ausgesendeten Schallsignals. Dies hat seine Ursache darin, dass das ausgesendete Schallsignal während des Reflexionsvorgangs abgeschwächt wird.
In einem anschließenden fünften Zeitintervall 36 wird der Ultraschallsensor betrieben, ohne dass ein Signal ausgesendet wird. Anschließend kommt es in dem sechsten Zeitintervall 27 zu einer Kollision. Durch die Deformation der Karosserie wird ein Schallsignal mit einem zufälligen Muster erzeugt, bei dem ein binarisiertes Auswertesignal in einer stochastischen Signalfolge erzeugt wird, ohne dass ein Signal ausgesendet wurde. Im Gegensatz zu den regelmäßigen Mustern oder auch zu einzelnen, selten auftretenden Fehldetektionen des Ultraschallsignals kann aus dem stochastischen Muster des empfangenen Schallsignals auf eine Kollision geschlossen werden.
In der Figur 3 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Kollisionserfassung dargestellt. In einem Messschritt 30 wird die Empfangseinheit betrieben, indem in regelmäßigen Zeitabständen von der Auswerteeinheit 5 in einem ersten Prüfschritt 31 geprüft wird, ob ein binarisiertes Auswertesignal eines der Ultraschallempfangseinheiten auf den Wert 1 gesetzt wurde. Ist dies nicht der Fall, so wird zu dem Messschritt 30 zur Wiederholung einer Abfrage zurückverzweigt. Wird ein Auswertesignal gemessen, so wird in einem zweiten Prüfschritt 32 geprüft, ob zuvor ein Sendesignal ausgesendet wurde, zu dem noch kein Echo empfangen wurde. Ist dies der Fall, so wird zu einem Abstandsauswerteschritt 33 verzweigt, in dem der Abstand aus der Laufzeit des gesendeten, reflektierten Signals bestimmt wird. In Abhängigkeit von dem Abstand wird eine dem Abstand entsprechende Warnung, also vorzugsweise ein optisches und/oder akustisches Signal, an den Fahrer ausgegeben. Nach der Abstandsauswertung wird zu dem Messschritt 30 zurückverzweigt. Wird in dem zweiten Prüfschritt 32 festgestellt, das zuvor kein Signal ausgesendet wurde, so wird zu einem dritten Prüfschritt 34 verzweigt. In dem dritten Prüfschritt 34 wird überprüft, ob es sich bei dem detektierten Signal um ein einzelnes Störsignal handelt, also eine mögliche Fehldetektion. Gehen innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnitts, z.B. einer Millisekunde, keine weiteren Schallsignale ein, so handelt es sich wahrscheinlich um ein Fehlsignal und es wird zu dem Messschritt 30 zurückverzweigt. Gehen jedoch weitere Signale mit wechselnder Breite und mit wechselnden zeitlichen Abständen ein, so liegt wahrscheinlich eine Kollision vor. Daher wird zu einem Kollisionswarnschritt 35 weiterverzweigt. In dem Kollisionswarnschritt 35 wird eine entsprechende Kollisionswarnung an eine Ansteuereinheit von Rückhalteeinrichtungen im Fahrzeug weitergeleitet. In einer ersten Ausführungsform können die Rückhalteeinrichtungen damit zumindest in einen Alarmzustand geschaltet werden. Andere Kollisionserfassungseinrichtungen können hinsichtlich einer von ihnen erfassten, mögliche Kollision plausibilisiert werden. In einer weiteren Ausführungsform kann auch abhängig von dem von der Auswerteinheit übertragenen Kollisionswarnsignal unmittelbar eine Rückhalteeinrichtung im Fahrzeug ausgelöst werden. Ferner können auch beliebige andere Einrichtungen, wie z.B. ein automatischer Notrufsender, ein Bremsverstärker, eine automatische Türentriegelung oder eine Vorrichtung zur Kappung der Benzinzufuhr, automatisch das empfangene Signal berücksichtigen und die im Kollisionsfall vorgesehene Funktion ausüben.
In einer bevorzugten Betriebsart wählt die Auswerteeinheit die empfangene binarisierte Auswertesignale so aus, dass sie anhand der Dauer einzelner Signale und aus der Dauer der Signalübertragung die Schwere einer Kollision bestimmt. Eine Kollision ist umso schwerer, je mehr Signale eingehen und je länger die Signale andauern, da in diesem Fall die Deformation der Karosserie schwerer ist und somit ein intensiveres Schallsignals erzeugt wird. Somit kann die Auswerteeinheit 5 auch die Schwere einer Kollision bestimmen und entsprechende Informationen über die Schwere der Kollision an die Rückhalteeinrichtung im Fahrzeug übermitteln.

Claims

Ansprüche
1. Einrichtung zur Erfassung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis mit einer Ultraschallempfangseinheit und mit einer Auswerteeinheit, wobei die
Ultraschallempfangseinheit so in dem Fahrzeug angeordnet ist, dass der von einer Deformation einer Karosserie oder von Karossereiteilen des Fahrzeugs erzeugte Schall zu der Ultraschallempfangseinheit übertragen wird, wobei die Ultraschallempfangseinheit ein auf den erfassten Schall bezogenes Signal an die Auswerteeinheit übermittelt und wobei die Auswerteeinheit das übertragene Signal auswertet, um eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis festzustellen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallempfangseinheit in einem Stoßfänger des Fahrzeugs oder an der Fahrzeugseite angeordnet ist.
3. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit anhand der Amplitude und/oder der Dauer des durch die Deformation der Karosserie oder der Karosserieteile erzeugten Schallsignals einen Schweregrad der Kollision bestimmt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt der Kollision und/oder eine Schwere der Kollision übermittelt wird.
5. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle zur Übermittlung einer erfassten Kollision an ein Ansteuereinrichtung einer Rückhalteeinrichtung in dem Fahrzeug.
6. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteinheit dazu ausgelegt ist, aus einer Laufzeit eines von der Ultraschallempfangseinheit empfangenen Ultraschallsignals einen Abstand zu einem Hindernis in der Umgebung des Fahrzeugs zu bestimmen.
7. Verfahren zur Ermittlung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis, wobei eine Ultraschallempfangseinheit so in dem Fahrzeug angeordnet ist, dass der von einer Deformation einer Karosserie oder von Karossereiteilen des Fahrzeugs erzeugte Schall zu der Ultraschallempfangseinheit übertragen wird, wobei von der Ultraschallempfangseinheit ein auf den erfassten Schall bezogenes Signal an die Auswerteeinheit übermittelt wird und wobei das übertragene Signal von der die Auswerteeinheit auswertet wird, um eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis festzustellen.
wobei die Auswerteeinheit anhand der von der Kollision erzeugten Schallsignale eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis feststellt.
EP05801366A 2004-09-06 2005-08-01 Einrichtung zur erfassung einer kollision eines fahrzeug mit einem hindernis Withdrawn EP1791730A1 (de)

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EP (1) EP1791730A1 (de)
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