EP3010764A1 - Verfahren und vorrichtung zum bestimmen einer kollisionscharakteristik einer kollision eines fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum bestimmen einer kollisionscharakteristik einer kollision eines fahrzeugs

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Publication number
EP3010764A1
EP3010764A1 EP14731612.9A EP14731612A EP3010764A1 EP 3010764 A1 EP3010764 A1 EP 3010764A1 EP 14731612 A EP14731612 A EP 14731612A EP 3010764 A1 EP3010764 A1 EP 3010764A1
Authority
EP
European Patent Office
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sensor signal
collision
signal
time
vehicle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14731612.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Simon Koenig
Dirk John
Mustafa Ajanovic
Gunther Lang
Werner Nitschke
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 EP3010764A1 publication Critical patent/EP3010764A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R2021/01204—Actuation parameters of safety arrangents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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
    • B60R21/0132—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 vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value
    • B60R21/0133—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 vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value by integrating the amplitude of the input signal

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining a collision characteristic of a collision of a vehicle for triggering safety means of the vehicle, to a device for determining a collision characteristic of a collision of a vehicle for triggering safety means of the vehicle and to a corresponding computer program product.
  • Detection of collisions for, for example, airbag control devices of vehicles is based on acceleration sensors. Used
  • non-trigger cases use a rating of
  • Signal characteristics that are stronger in a triggering case usually than in a non-triggering case in particular a strength of signals of such sensors. For example, a trend towards lighter and shorter vehicles requires a harder front structure. This increases in particular signal amplitudes of sensor signals, for example, in slow non-triggering situations against hard obstacles against fast triggering crashes against soft
  • DE 101 41 886 A1 discloses a method for determining a triggering time for restraining means in a vehicle. This is done by forming two Time windows for the speed reduction in a crash determines a slope of the speed reduction in the respective time windows as well as a location of the time windows. Disclosure of the invention
  • an improved method for determining a collision characteristic of a collision of a vehicle for triggering safety means of the vehicle an improved device for determining a collision characteristic of a collision of a vehicle to trigger
  • a characterization of a collision of a vehicle can be realized by means of a recognition of a shape characteristic or a shape characteristic of a signal curve of a sensor signal.
  • Vehicle in particular a detection of a collision type using the shape property of the collision course in the sensor signal done.
  • the sensor signal, and thus the collision course can be subdivided into different phases up to the required triggering time for safety means of the vehicle.
  • the shape properties can be determined.
  • a collision characteristic of a collision of a vehicle for a plurality of collision scenarios to be determined accurately, accurately and reliably.
  • a change in a shape or a shape characteristic of an acceleration signal course for collision characterization allows precise conclusions to be drawn about the present collision situation. This can be a
  • Triggering algorithm to be optimized for each present collision type and release vehicle safety agents in a timely and robust manner.
  • the characteristic properties of the different collision types can be more clearly recognizable in the shape characteristics of the signal profile than in conventional features, which are based in particular on the signal strength.
  • conventional features which are based in particular on the signal strength.
  • Characteristics in the sensor signal are less or less pronounced than in non-triggering collisions, for example, the shape characteristics are significantly different from those in non-trigger situations.
  • An advantage of embodiments of the present invention is, especially for hard front structures, a safe, accurate and robust distinction or separation of tripping collisions and
  • a triggering collision can be understood here to mean a collision with a high degree of severity, which justifies the triggering of safety means of the vehicle. Under one
  • Non-triggering collision can be a collision with a low one
  • Severity level that justifies no triggering of vehicle safety devices can be a physical shock with elastic and inelastic parts. A distribution and sequence of these proportions may be characteristic of each type of collision.
  • Elastic components may, for example, correspond to a harmonic oscillation in the measured sensor signal or acceleration signal, while inelastic components or deformations may take the form of, for example, plateaus in the
  • the vehicle may be a motor vehicle, in particular a road-bound motor vehicle, such as a passenger car
  • the security means may include at least one airbag, at least one belt tensioner, an adaptive
  • the triggering time may represent a point in time at which a safety device is to be triggered in order to perform a safety function of the safety device.
  • the sensor signal may represent a signal provided by a sensor or provided by a sensor and preprocessed signal.
  • a signal may be provided by a sensor and preprocessed by the sensor to obtain the sensor signal.
  • the signal may be provided by a sensor and pre-processed by a downstream device, such as a controller, to obtain the sensor signal.
  • the method may include a step of reading in the sensor signal from an interface to a collision sensor or collision-relevant sensor or from an interface to a preprocessing device.
  • the vehicle may include the at least one collision sensor configured to output the signal indicative of the sensor signal
  • Determining the collision characteristic can be used or that can be preprocessed to the sensor signal.
  • the collision sensor may be an acceleration sensor or the like.
  • the collision characteristic may include information regarding the collision type, the collision severity, and / or at least one other collision property.
  • the collision characteristic is suitable to be used as a decision criterion in triggering safety means of the vehicle.
  • the method may also include a step of issuing a
  • Determining signal representing the collision characteristic to an interface to security means and / or a control device for
  • the step of determining the sensor signal may be divided into the at least one time segment by means of fixed and additionally or alternatively variable timing.
  • the at least one time segment may have a fixed or variable length. If at least two time periods are determined in the sensor signal, such may be
  • Time segments have an equal or different length. Such an embodiment offers the advantage that the determination of relevant time periods can thus be carried out in a straightforward and less computationally intensive manner.
  • the sensor signal may be adaptive in response to a signal property and additionally or alternatively one
  • Threshold decision are divided into the at least one period. For example, a time interval change can be determined if a signal property derived from the measured sensor signal exceeds or falls below a threshold value. Such properties can z. B. the signal itself, the integrated signal, a signal gradient, a signal curvature, a relative signal rise, a turning point in the waveform and / or the like. Also, a time period change can be detected when the
  • Such an embodiment offers the advantage that an event-controlled subdivision of the sensor signal can be realized, which enables a more precise determination of time sections for the step of the comparison adapted to a respective collision situation.
  • the subdivision of the sensor signal or determined periods of time can advantageously map individual collision phases particularly accurately.
  • the determination of the collision characteristic can be made even more accurate and accurate.
  • the sensor signal can be subdivided into the at least one time segment.
  • the further signal may be a signal filtered or otherwise conditioned with respect to the sensor signal, in particular also a further sensor signal, for example also from a sensor other than the sensor signal.
  • the sensor signal can be subdivided into the at least one time segment as a function of at least one point of intersection of the sensor signal with the further signal.
  • Embodiment offers the advantage that the determination of relevant time periods can be made particularly accurate and reliable taking into account a further signal.
  • Collision characteristics can be determined safely and accurately.
  • signal strengths, integrals, time durations, curvatures and / or slopes as features of the sensor signal can be compared with one another in the step of comparing.
  • Such an embodiment offers the advantage that both a separation of hard tripping collisions of
  • Non - trigger situations as well as a powerful detection of soft tripping collisions, in which the measured acceleration signal in the trigger-relevant time may be lower than the strong non-triggering collisions.
  • the signal strength features need to be used and also an additional use of more complex signal characteristics, feature combinations or based on additional sensor features can be avoided.
  • the at least one period can be subdivided into subsections depending on at least one threshold.
  • the threshold value can be based on a maximum signal strength, in particular a maximum signal strength in the particular period under consideration.
  • an integral of the sensor signal in a subsection and a product of a time duration of the subsection and a threshold as the features of the sensor signal may be compared with each other.
  • Time diagram can be compared with each other here an integral surface and a rectangular area, which comprises at least the integral surface.
  • Such an embodiment offers the advantage that essential characteristics of the deformation process of the collision can be determined particularly accurately from such surfaces and in particular from their relationships to each other.
  • Several time periods can also be determined in the step of determining.
  • the step of comparing features can also be determined in the step of comparing features
  • a device for determining a collision characteristic of a collision of a vehicle for triggering safety means of the vehicle has the following features: a device for determining at least one destination-relevant one
  • Time period of a collision of the vehicle representing
  • the above-mentioned device can be used in conjunction with a
  • Vehicle to trigger safety means of the vehicle to determine The device is designed to implement the steps of the method for determining in corresponding devices. Also by this embodiment of the invention in the form of a device, the object underlying the invention can be solved quickly and efficiently.
  • a device can be understood as meaning an electrical device, in particular a control device, which processes sensor signals and operates in
  • the device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software.
  • the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device.
  • the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
  • An advantage is also a computer program product with program code, which on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a
  • Hard disk space or an optical memory is stored and the Carrying out an above method for determining a collision characteristic of a collision of a vehicle for triggering safety means of the vehicle is used when the program is executed on a computer or a device.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an apparatus for determining
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for determining according to an embodiment of the present invention
  • Figs. 3A to 3E are sensor signal diagrams relating to the determination of time periods according to embodiments of the present invention.
  • FIGS. 4A to 4D show sensor signal diagrams relating to the comparison of features according to exemplary embodiments of the present invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an apparatus for determining a collision characteristic of a collision of a vehicle for triggering safety means of the vehicle according to an embodiment of the present invention. Shown are a vehicle 100, for example a collision sensor 102, a first interface 104, a second interface 106, security means 108, a device 110 for determining or a
  • Determining device Determining device, a determination device 112 and a
  • the apparatus 10 for determining has the
  • the Device 1 10 is connected to the collision sensor 102 via the first interface 104 and to the security means 108 via the second interface 106
  • the collision sensor 102 is configured to generate and provide a sensor signal.
  • the sensor signal is usable to detect a collision of the
  • the collision sensor 102 includes an acceleration sensor according to an embodiment of the present invention. According to another
  • the collision sensor 102 has a plurality of
  • Sensor elements wherein the sensor elements are formed to detect an acceleration and / or an environment of the vehicle 100. According to one exemplary embodiment, detection of front collisions in an airbag control unit takes place by means of senses in the x direction
  • Acceleration sensors which are usually centrally on a center tunnel of the vehicle 100 and / or at positions on the vehicle periphery, z. B.
  • the security means 108 are designed to protect occupants of the vehicle 100 and / or road users in an environment of the vehicle 100 from collision sequences.
  • the security means 108 comprise at least one security device, such as
  • the security means 108 has a control unit for activating or triggering the at least one
  • the device 110 is part of the security means 108, in particular part of a control device for activating or triggering the at least one security device of the security means 108.
  • the device 110 for determining is designed to be a
  • the device 110 is configured to transmit the sensor signal from the first interface 104 to the
  • the determination device 112 is designed in order to determine at least one determination-relevant period of time of the sensor signal before a triggering time for the safety means.
  • Comparator 114 is configured to compare at least two features of the sensor signal in the at least one determined period of time to each other to determine the collision characteristic. Also is the
  • Device 100 are designed to divert a determination signal, which represents the determined collision characteristic, to the second interface 106 to the security means 108, in particular to the control device for the security means 108.
  • the security means 108 in particular the control unit of the security means 108, are designed to trigger the security means 108 in response to the determination signal from the device 110.
  • the determination device 1 is 12
  • the determination device 1 is 12
  • the detection means 112 is formed to divide the sensor signal depending on a comparison of the sensor signal with another signal in the at least one time period.
  • the comparison device 1 14 is designed to compare shape-dependent and additionally or alternatively time-dependent features of the sensor signal with each other.
  • the comparison device 1 14 is designed to compare shape-dependent and additionally or alternatively time-dependent features of the sensor signal with each other.
  • Comparator 114 is designed to provide signal strengths, integrals, durations, curvatures and, additionally or alternatively, slopes as features of the invention
  • the comparison device 1 14 is designed to subdivide the at least one time segment into subsections as a function of at least one threshold value. In this case, features of the sensor signal from at least one
  • Comparing means 1 14 formed to thereby an integral of the sensor signal in a subsection and a product of a time duration of the subsection and a threshold value as the characteristics of the sensor signal to each other.
  • the determination device 1 is 12
  • Detecting sensor signal, and the comparison device 1 14 is formed to compare features from different periods of the sensor signal with each other.
  • FIG. 2 shows a flowchart of a method 200 for determining a collision characteristic of a collision of a vehicle for triggering safety means of the vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the method 200 is in connection with a
  • Determination device such as the determination device or device for
  • the method 200 has a step 210 of determining at least one destination-relevant one
  • Time period of a collision of the vehicle representing
  • the method 200 includes a step 220 of comparing at least two
  • Characteristics of the sensor signal in the at least one time period with each other to determine the collision characteristic are
  • the sensor signal representing the collision course is subdivided into at least one time segment or at least one phase up to the required triggering time of the security means. This is done for example by means of the detection device 1 12 of
  • FIGS. 3A to 3E show sensor signal diagrams relating to the determination of time periods according to embodiments of the present invention. The determination of the time intervals is carried out using the
  • FIG. 3A shows a sensor signal diagram regarding the determination of FIG
  • the time t is plotted on the abscissa axis of the sensor signal diagram and an acceleration a is plotted on the ordinate axis of the sensor signal diagram, which is alternatively also referred to as Acc (Accelaration for
  • the acceleration may be the sensor reading of the sensor 102 or a pre-processed quantity derived therefrom, e.g. a filtered or integrated
  • the course or the sensor signal 300 in this case represents an acceleration of a vehicle during a collision of the vehicle in different collision phases. Furthermore, five time sections Et and five partial integrals or partial integral areas dv1, dv2, dv3, dv4 and dv5 are shown by way of example. In this case, the sensor signal 300 is subdivided by way of example into the five time intervals Et. Thus, owing to the subdivision into the exemplary five time intervals Et, the five partial integrals dv1, dv2, dv3, dv4 and dv5 between the sensor signal 300 and the abscissa axis of the
  • FIG. 3A shows a subdivision of the sensor signal into temporally separated, by way of example equidistant, periods of time Et.
  • the sensor signal 300 is subdivided into time segments or phases of the same duration, for example 8 ms duration.
  • a division into variable time windows, z. B. a phase change after 5ms, 8ms, 12 ms, 18ms, etc. is conceivable.
  • Collision phase is, for example, the respective partial integral or a partial area between the sensor signal 300 and the abscissa axis.
  • FIG. 3B shows a sensor signal diagram regarding the determination of FIG
  • Time segments according to an embodiment of the present invention.
  • the time t is plotted and on the ordinate axis of the sensor signal diagram is a possibly.
  • preprocessed acceleration as a change in velocity dv plotted on the sensor signal diagram is a curve of the speed change dv over the time t, wherein the course of a graphical representation of a sensor signal 300 corresponds, such as the sensor signal of Figures 1 and 2.
  • the curve or the sensor signal 300 represents Here, a change in speed of a vehicle in a collision of the
  • Sensor signal diagram example divided into the five speed differences ⁇ due to the division into the exemplary five speed differences ⁇ , the five time intervals t1, t2, t3, t4 and t5 result on the abscissa axis of the sensor signal diagram.
  • an adaptive subdivision of the sensor signal 300 results into different time segments t1, t2, t3, t4 and t5 or phases, which are distinguished by the example equidistant thresholds on the velocity differences ⁇ as a derived signal feature, e.g. B. integral, are defined.
  • a measure for characterizing each time interval t1, t2, t3, t4 and t5 of the sensor signal 300 is, for example, a time duration of the respective time segment.
  • the sequence of durations of Time intervals t1, t2, t3, t4 and t5 allow conclusions about the shape of the
  • FIG. 3C shows a sensor signal diagram regarding the determination of FIG
  • the time t is plotted and on the ordinate axis of the sensor signal diagram is a possibly.
  • preprocessed acceleration a is plotted.
  • a profile of the acceleration a over the time t is shown, the curve corresponding to a graphical representation of a sensor signal 300, such as
  • the course or the sensor signal 300 in this case represents an acceleration of a vehicle in a collision of the vehicle in different collision phases. Furthermore, five time segments t1, t2, t3, t4 and t5 and five partial integrals or dv1, dv2, dv3, dv4 and dv5 are shown by way of example. Furthermore, a
  • Reference threshold 310 shown as a parallel to the abscissa axis.
  • the sensor signal 300 is using intersections of the
  • the five partial integrals dv1, dv2, dv3, dv4 and dv5 result between the sensor signal 300 and the abscissa axis of the sensor signal diagram.
  • an adaptive division of the center signal 300 into different time segments t1, t2, t3, t4 and t5 is obtained by exceeding and falling short of the reference threshold 310 to a feature which is, for example, an acceleration signal or filtered
  • Acceleration signal is to be specified.
  • Measurements for characterizing each time interval t1, t2, t3, t4 and t5 are in particular a time duration or a partial integral of the respective time period.
  • a sequence of the time periods of the time intervals t1, t2, t3, t4 and t5 or a sequence of the partial integrals dv1, dv2, dv3, dv4 and dv5 makes it possible to draw conclusions about a form of the collision course and thus of a collision type.
  • FIGS. 3B and 3C exemplary embodiments for an event-controlled or adaptive classification of the transmission signal 300 into different time segments t1, t2, t3, t4 and t5 or phases are shown. In other words, this is an event-driven or adaptive determination of relevant for determining a collision characteristic
  • Periods t1, t2, t3, t4 and t5. For example, a
  • Time interval change or phase change be determined when a signal characteristic derived from the measured sensor signal 300 exceeds or falls below certain threshold values.
  • a signal feature can, for. B. the signal itself, the integrated signal, a signal gradient, a
  • a time interval change is defined by an inflection point or zero crossing of the second derivative in the signal curve of the sensor signal 300.
  • FIG. 3D shows a sensor signal diagram regarding the determination of FIG
  • Time segments according to an embodiment of the present invention.
  • the time t is plotted and on the ordinate axis of the sensor signal diagram is a possibly.
  • preprocessed acceleration a is plotted.
  • a profile of the acceleration a over the time t is shown, the curve corresponding to a graphical representation of a sensor signal 300, such as
  • the course or the sensor signal 300 in this case represents an acceleration of a vehicle in a collision of the vehicle in different collision phases. Furthermore, four time segments t1, t2, t3 and t4 and four partial integrals or
  • Partial integral areas dv1, dv2, dv3 and dv4 are shown. Further, another signal 320 is shown. This signal may either be a signal from another sensor or it may be a feature derived from the signal 300 by further preprocessing, e.g. a more filtered signal 300.
  • a change from one time period to a next time period thus takes place, for example, at each intersection point of the sensor signal 300 with the further signal 320.
  • the four partial integrals dv1 result, dv2, dv3 and dv4 between the sensor signal 300 and the abscissa axis of the sensor signal diagram.
  • FIG. 3D shows an adaptive division of the sensor signal 300 into different time segments t1, t2, t3 and t4.
  • the time intervals t1, t2, t3 and t4 are defined here, for example, due to intersections by superimposing or crossing over two differently filtered signals of the sensor signal 300 and the further signal 320.
  • Dimensions for characterizing each time interval t1, t2, t3 and t4 are z , B. a period of time or a partial integral of the respective period. According to that shown in Fig. 3D
  • FIG. 3E shows a sensor signal diagram regarding the determination of FIG
  • Time segments according to an embodiment of the present invention.
  • the time t is plotted on the abscissa axis of the sensor signal diagram and an acceleration a is plotted on the ordinate axis of the sensor signal diagram.
  • a curve of the acceleration a over the time t is shown, wherein the course of a graphical representation of a sensor signal 300 corresponds, such as the sensor signal of Figures 1 and 2.
  • the course or the sensor signal 300 in this case represents an acceleration of a vehicle in a collision of the vehicle in different collision phases.
  • two time segments t1 and t2 as well as two partial integrals or partial integral surfaces dv1 and dv2 are shown by way of example.
  • the sensor signal 300 is subdivided by way of example into the two time intervals t1 and t2.
  • the sensor signal 300 is subdivided into the time segments t1 and t2 by means of two expected corridors 330 and 340, for example
  • Expectation corridor 330, 340 is, for example, by extrapolation of a average or maximum gradient of the sensor signal 300 defined.
  • the first time period t1 ends and another expectation corridor 340 is defined.
  • Period t2 Dimensions for the characterization of each period t1 and t2 are z. B. a period of time or a partial integral of the respective period. In other words, there is thus a subdivision of the sensor signal 300 in FIG.
  • Periods or crash phases as soon as the signal waveform of the sensor signal 300 leaves or reaches predetermined signal ranges or expectation corridors 330, 340 again. For example, will be an average or maximum
  • equivalent features M can now be detected. These are, for example, a maximum or minimum signal value, an integrated signal (dv1, dv2, dv3, ...), a time duration (t1, t2, t3, ...), an averaged signal value of each time period, etc.
  • each time segment i (M1, M2, M3,...) are now compared with one another, for example, allowing conclusions to be drawn about a rough shape of the signal curve of the sensor signal 300 and thus the determination of the collision characteristic
  • a ratio of the integral in a second time period to the integral in a first time period, a ratio of the integral in FIG a third time period to the integral in the second time period, etc. are evaluated. Such conditions allow statements about whether a deceleration in the collision course is stronger or weaker. In the latter case, there is a high probability of an abuse situation or
  • a ratio can be different Rate species, eg. B. by querying a corresponding quotient against a threshold or a threshold Thd, z. M2 / M1> Thd, ie, whether the quotient is greater than the threshold value, or by avoiding division in the form M2> M1 * Thd, or by generalization in the form M2> Thd (M 1), at which the threshold value is configured as a function of M1, etc.
  • a comparison of features or a shape evaluation is provided within a time segment of the sensor signal 300 or a crash phase.
  • each individual time period is individually evaluated with respect to features in terms of its shape in order to determine the collision characteristic. For example, they are
  • the shape of the sensor signal 300 in this period is determined retroactively at the end of a period of time.
  • FIGS. 4A to 4D show sensor signal diagrams relating to FIG.
  • FIG. 4A shows a sensor signal diagram regarding feature comparison according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. The time t is plotted on the abscissa axis of the sensor signal diagram and an acceleration a is plotted on the ordinate axis of the sensor signal diagram.
  • a curve of the acceleration a is shown over the time t, the curve corresponding to a graphical representation of a sensor signal 300, such as the sensor signal from FIGS. 1 and 2 or FIGS. 3A to 3E.
  • the course or the sensor signal 300 in this case represents an acceleration of a vehicle during a collision of the vehicle in different collision phases.
  • Thresholds 410, 420 and 430 as parallel lines to the abscissa axis of the sensor signal diagram.
  • the sensor signal 300 is subdivided in time into the exemplary three subsections t1-1, t1 -2 and t1 -3 in order to compare features.
  • Threshold value 430 corresponds to a maximum value of sensor signal 300 in the sensor signal diagram, in particular in the time range of sensor signal 300 shown in FIG. 4A.
  • third threshold value 430 corresponds to a maximum acceleration value of a collision profile in the time range of sensor signal 300 shown in FIG. 4A
  • threshold value 410 is 25 percent of the maximum value of sensor signal 300 or of third threshold value 430.
  • the second threshold value 420 is, for example, 75
  • Threshold 430 the sensor signal 300 for comparing features using the thresholds 410, 420, and 430 in FIG.
  • Sensor signal diagram also divided in terms of acceleration values.
  • FIG. 4A shows a phase of the sensor signal 300 which can be evaluated retroactively at its end in the event of a collision.
  • the signal profile of the sensor signal 300 is thus determined by establishing relative threshold values in the
  • Subsection t1-1 corresponds, for example, to a start of the collision until, for example, 25 percent of the maximum value of the acceleration or of the sensor signal 300 reached in FIG. 4A has been reached.
  • the first subsection t1 -describes, for example, a deformation of soft components, such as, for example. B. a bumper foam of a vehicle.
  • a second subsection t1 -2 describes the signal increase from 25 percent to 75 percent of the maximum reached. This represents, for example, a force level increase in an elastic deformation of hard vehicle structures, such. B. a bumper cross member.
  • a third subsection t1-3 describes an area around the signal maximum, exceeding the second threshold value 420 in one
  • the durations of the subsections are determined.
  • a division into a different number of thresholds is conceivable, for example, four or five threshold values, for. With values of 15 percent, 30 percent, 70 percent, and 85 percent of the signal maximum.
  • the areas A1, A2, and A3 represent respective areas outside a range between the sensor signal 300 and the abscissa axis of the sensor signal diagram.
  • the area A1 corresponds to a range between the sensor signal 300 and the first threshold 410 in the first subsection t1-1.
  • the area A2 corresponds to a region between the sensor signal 300 and the second threshold 420 in the second subsection t1 -2.
  • the area A3 corresponds to a range between the sensor signal 300 and the third threshold value 430 in the third subsection t1 -3.
  • the areas V1, V2a, V2b, V3a, V3b and V3c represent partial integrals of the sensor signal 300 and thus areas within the range between the sensor signal 300 and the abscissa axis of the sensor signal diagram.
  • the area V1 corresponds to the integral or partial integral of the sensor signal 300, d. H. a range between the sensor signal 300 and the abscissa axis of the sensor signal diagram, in the first subsection t1 -1.
  • V2b correspond to the integral or partial integral of the sensor signal 300, d. H. a range between the sensor signal 300 and the abscissa axis of the sensor signal diagram, in the second subsection t1 -2.
  • the area V2a corresponds to a rectangular area between the abscissa axis of
  • Subsection t1-2 wherein the area V2b corresponds to an area between the first threshold 410 and the sensor signal 300 in the second subsection t1 -2.
  • the areas V3a, V3b and V3c correspond to the integral or
  • FIG. 4A thus shows a division of a time or phase of an energy reduction in a collision into subphases and segment surfaces derived therefrom.
  • Essential properties of the deformation process of the collision can now be deduced from the durations of the subsections and in particular from their relationships to one another.
  • durations of the plastic subsection t1 -3 and the elastic subsection t1 -2 it can be concluded, for example, whether a collision process is predominantly plastic or elastic. Suitable comparisons of durations are z. For example, the ratio of t1 -3 to t1 -2 or the ratio of the sum of t1 -2 and t1 -3 to t1 -2. Further, a collision process is predominantly plastic or elastic. Suitable comparisons of durations are z. For example, the ratio of t1 -3 to t1 -2 or the ratio of the sum of t1 -2 and t1 -3 to t1 -2. Further, a collision process is predominantly plastic or elastic. Suitable comparisons of durations are z. For example, the ratio of t1 -3 to t1 -2 or the ratio of the sum of t1 -2 and t1 -3 to t1 -2. Further, a collision process is predominantly plastic or elastic. Suitable comparisons of durations are z. For example, the ratio of t1
  • Ratio of the time periods from t1 -2 to t1 -1 For example, a measure of a ratio of the deformation paths with increasing force level, here t1 -2, etc
  • areas below or above that of the center signal 300 are determined and used to compare features.
  • An integral or speed reduction during the first subsection t1-1 is designated V1.
  • Figures 4B and 4C illustrate a separate one
  • FIG. 4B corresponds to the illustration from FIG. 4A with the FIG.
  • the collision characteristic considered the ratio A2 / R2b or V2b / R2b.
  • the total integral V2 becomes another one
  • Rectangular surface which results from the areas A2, V2b and V2a, set in proportion. These are mathematically equivalent variants.
  • FIG. 4C corresponds to the illustration from FIG. 4A with the FIG.
  • This rectangular area is also referred to as R3c. For example, to compare features or
  • Rectangular area which results from the areas A3, V3c, V3b and V3a, put into proportion.
  • FIG. 4D corresponds to the illustration from FIG. 4A with the FIG
  • a combination surface of the integral surfaces V2b, V3b and V3c is set in relation to a rectangular area bounded by the third threshold value 430 and the first threshold value 410 and completely overlapping the second subsection t1 - 2 and the third subsection t1 -3.
  • the third threshold value 430 and the first threshold value 410 is set in relation to a rectangular area bounded by the third threshold value 430 and the first threshold value 410 and completely overlapping the second subsection t1 - 2 and the third subsection t1 -3.
  • Threshold 430 and the abscissa axis is limited and extends completely over the second subsection t1-2 and the third subsection t1 -3.
  • Threshold 430 and the abscissa axis is limited and extends completely over the second subsection t1-2 and the third subsection t1 -3.
  • a combined form of the second subsection t1-2 and the third subsection t1 -3 is limited and extends completely over the second subsection t1-2 and the third subsection t1 -3.
  • Subsection t1-2 and the third subsection t1 -3 evaluated by a combination surface of the integral surfaces V2b, V3b and V3c is set in relation to yet another rectangular area, that of the third
  • Threshold 430 and the first threshold 410 is limited and extends completely over the second subsection t1 -2 and the third subsection t1-3.
  • This may be with respect to the triggering of the security means 108 z. B. by influencing a threshold level, "AddOn concept", or by switching to other, adapted to a given collision type
  • Tripping conditions "path concept" done.
  • the embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment. Furthermore, method steps can be repeated and executed in a different order than in the order described.

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Abstract

Es wird ein Verfahren (200) zum Bestimmen einer Kollisionscharakteristik einer Kollision eines Fahrzeugs zum Auslösen von Sicherheitsmitteln des Fahrzeugs vorgeschlagen. Das Verfahren (200) weist einen Schritt (210) des Ermitteins zumindest eines bestimmungsrelevanten Zeitabschnitts eines die Kollision des Fahrzeugs repräsentierenden Sensorsignals vor einem Auslösezeitpunkt für ein Sicherheitsmittel auf. Auch weist das Verfahren (200) einen Schritt (220) des Vergleichens mindestens zweier Merkmale des Sensorsignals in dem zumindest einen Zeitabschnitt miteinander auf, um die Kollisionscharakteristik zu bestimmen.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Kollisionscharakteristik einer Kollision eines Fahrzeugs
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen einer Kollisionscharakteristik einer Kollision eines Fahrzeugs zum Auslösen von Sicherheitsmitteln des Fahrzeugs, auf eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Kollisionscharakteristik einer Kollision eines Fahrzeugs zum Auslösen von Sicherheitsmitteln des Fahrzeugs sowie auf ein entsprechendes Computer- Programmprodukt.
Eine Detektion von Kollisionen für beispielsweise Airbagsteuergeräte von Fahrzeugen beruht auf Beschleunigungssensoren. Dabei eingesetzte
Auslösealgorithmen zur Unterscheidung zwischen Auslösefällen und
Nichtauslösefällen verwenden beispielsweise eine Bewertung von
Signalmerkmalen, die meist in einem Auslösefall stärker sind als in einem Nichtauslösefall, insbesondere eine Stärke von Signalen solcher Sensoren. Ein Trend zu leichteren und kürzeren Fahrzeugen bedingt beispielsweise eine härtere Frontstruktur derselben. Dies erhöht insbesondere Signalamplituden von Sensorsignalen beispielsweise in langsamen Nichtauslösesituationen gegen harte Hindernisse gegenüber schnellen Auslösecrashs gegen weiche
Hindernisse. Hierbei liefern die üblicherweise von solchen Algorithmen zur Charakterisierung der Kollision verwendeten Signalmerkmale häufig Ergebnisse, die beispielsweise im Hinblick auf Wirksamkeit und Aussagekraft bei vielen Kollisionsfällen schwierig zu bewerten sind.
Die DE 101 41 886 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung einer Auslösezeit für Rückhaltemittel in einem Fahrzeug. Dabei werden durch Bildung von zwei Zeitfenstern für den Geschwindigkeitsabbau bei einem Crash eine Steigung des Geschwindigkeitsabbaus in den jeweiligen Zeitfenstern sowie eine Lage der Zeitfenster bestimmt. Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden ein verbessertes Verfahren zum Bestimmen einer Kollisionscharakteristik einer Kollision eines Fahrzeugs zum Auslösen von Sicherheitsmitteln des Fahrzeugs, eine verbesserte Vorrichtung zum Bestimmen einer Kollisionscharakteristik einer Kollision eines Fahrzeugs zum Auslösen von
Sicherheitsmitteln des Fahrzeugs und ein verbessertes Computer- Programmprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte
Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann mittels einer Erkennung einer Formeigenschaft bzw. Formgebung bzw. eines Formmerkmals eines Signalverlaufes eines Sensorsignals eine Charakterisierung einer Kollision eines Fahrzeugs realisiert werden. Somit kann bei einer Kollision eines
Fahrzeugs insbesondere eine Erkennung eines Kollisionstyps unter Verwendung der Formeigenschaft des Kollisionsverlaufes in dem Sensorsignal erfolgen. Hierbei kann beispielsweise das Sensorsignal, und somit der Kollisionsverlauf, bis zur geforderten Auslösezeit für Sicherheitsmittel des Fahrzeugs in verschiedene Phasen unterteilt werden. So können beispielsweise innerhalb einer, mehrerer oder jeder Phase und/oder im Vergleich verschiedener Phasen die Formeigenschaften bestimmt werden. Dies ermöglicht insbesondere eine Aufteilung eines Kollisionsverlaufs in elastische und unelastische Phasen, was Rückschlüsse auf den Kollisionstyp zulässt. Vorteilhafterweise ermöglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Kollisionscharakteristik einer Kollision eines Fahrzeugs für eine Vielzahl von Kollisionsszenarien zutreffend, exakt und zuverlässig zu bestimmen. So lässt insbesondere eine Veränderung einer Formgebung bzw. eines Formmerkmals eines Beschleunigungssignalverlaufs zur Kollisionscharakterisierung präzise Rückschlüsse auf die vorliegende Kollisionssituation zu. Damit kann ein
Auslösealgorithmus auf einen jeweils vorliegenden Kollisionstyp optimiert werden und Sicherheitsmittel des Fahrzeugs rechtzeitiger und robuster auslösen. Die charakteristischen Eigenschaften der verschiedenen Kollisionstypen können in Formeigenschaften des Signalverlaufs deutlicher erkennbar sein als in konventionellen Merkmalen, die insbesondere auf der Signalstärke beruhen. Insbesondere bei Kollisionen gegen ein weiches Hindernis, wobei konventionelle
Merkmale im Sensorsignal geringer bzw. weniger ausgeprägt sind als bei Nichtauslösekollisionen, sind beispielsweise die Formeigenschaften deutlich verschieden von jenen in Nichtauslösesituationen. Ein Vorteil von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besteht darin, insbesondere auch für harte Frontstrukturen eine sichere, treffsichere und robuste Unterscheidung bzw. Trennung von Auslösekollisionen und
Nichtauslösekollisionen zu ermöglichen, was mit konventionellen Merkmalen zunehmend schwieriger wird. Hierbei können insbesondere Auslösekollisionen und Nichtauslösekollisionen korrekt und zutreffend als solche erkannt werden.
Somit können beispielsweise ein unnötiges Auslösen bei tatsächlich vorliegender Nichtauslösekollision und ein nicht erfolgtes Auslösen bei tatsächlich
vorliegender Auslösekollision verhindert werden. Unter einer Auslösekollision kann hierbei eine Kollision mit einem hohen Schweregrad verstanden werden, der eine Auslösung von Sicherheitsmitteln des Fahrzeugs rechtfertigt. Unter einer
Nichtauslösekollision kann hierbei eine Kollision mit einem niedrigen
Schweregrad verstanden werden, der keine Auslösung von Sicherheitsmitteln des Fahrzeugs rechtfertigt. Bei einer Kollision kann es sich um einen physikalischen Stoß mit elastischen und unelastischen Anteilen handeln. Eine Verteilung und Abfolge dieser Anteile kann für jeden Kollisionstyp charakteristisch sein. Elastische Anteile können beispielsweise einer harmonischen Schwingung im gemessenen Sensorsignal bzw. Beschleunigungssignal entsprechen, während unelastische Anteile bzw. Verformungen sich zum Beispiel in Gestalt von Plateaus im
Beschleunigungsverlauf äußern können. Beispielsweise enthalten spezielle Situationen, insbesondere Missbrauchssituationen bzw. Misusesituationen, je nach Kollisionserkennung durch die Formgebung des Kollisionsverlaufes im Fahrzeugkollisionstyp eher elastische Anteile, z. B. Schlaglochversuche, oder unelastische Anteile bei einem Kollisionsobjekt, z. B. Kieshaufen oder Schneewehe. Auch solche Szenarien können gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zuverlässig korrekt erkannt werden.
Ein Verfahren zum Bestimmen einer Kollisionscharakteristik einer Kollision eines Fahrzeugs zum Auslösen von Sicherheitsmitteln des Fahrzeugs weist folgende Schritte auf:
Ermitteln zumindest eines bestimmungsrelevanten Zeitabschnitts eines die Kollision des Fahrzeugs repräsentierenden Sensorsignals vor einem
Auslösezeitpunkt für ein Sicherheitsmittel; und
Vergleichen mindestens zweier Merkmale des Sensorsignals in dem zumindest einen Zeitabschnitt miteinander, um die Kollisionscharakteristik zu bestimmen.
Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug handeln, insbesondere ein straßengebundenes Kraftfahrzeug, wie ein Personenkraftwagen, ein
Lastkraftwagen oder ein sonstiges Nutzfahrzeug. Die Sicherheitsmittel können zumindest einen Airbag, zumindest einen Gurtstraffer, eine adaptive
Crashstruktur und/oder zumindest ein weiteres Sicherheitsmittel zum Schutz von Fahrzeuginsassen und anderen Verkehrsteilnehmern oder Kollisionsteilnehmern aufweisen. Bei einer Kollision des Fahrzeugs kann der Auslösezeitpunkt einen Zeitpunkt repräsentieren, bei dem ein Sicherheitsmittel auszulösen ist, um eine Sicherheitsfunktion des Sicherheitsmittels auszuführen. Das Sensorsignal kann ein von einem Sensor bereitgestelltes oder ein von einem Sensor bereitgestelltes und vorverarbeitetes Signal repräsentieren. Beispielsweise kann ein solches Signal von einem Sensor bereitgestellt und von dem Sensor vorverarbeitet werden, um das Sensorsignal zu erhalten. Alternativ kann das Signal von einem Sensor bereitgestellt und von einer dem Sensor nachgeschalteten Einrichtung, beispielsweise einem Steuergerät, vorverarbeitet werden, um das Sensorsignal zu erhalten. Auch kann ein Teil der Vorverarbeitung im Sensor und ein weiterer Teil der Vorverarbeitung in einer dem Sensor nachgeschalteten Einrichtung durchgeführt werden. Somit kann die Vorverarbeitung nicht oder nicht ausschließlich im Sensor sondern beispielsweise im Steuergerät umgesetzt sein. Das Verfahren kann einen Schritt des Einlesens des Sensorsignals von einer Schnittstelle zu einem Kollisionssensor bzw. kollisionsrelevanten Sensor oder von einer Schnittstelle zu einer Vorverarbeitungseinrichtung umfassen. Dabei kann das Fahrzeug den zumindest einen Kollisionssensor aufweisen, der ausgebildet ist, um das Signal auszugeben, das als Sensorsignal zum
Bestimmen der Kollisionscharakteristik verwendet werden kann oder das zu dem Sensorsignal vorverarbeitet werden kann. Bei dem Kollisionssensor kann es sich um einen Beschleunigungssensor oder dergleichen handeln. Die
Kollisionscharakteristik kann eine Information hinsichtlich des Kollisionstyps, der Kollisionsschwere und/oder zumindest einer weiteren Kollisionseigenschaft aufweisen. Die Kollisionscharakteristik ist geeignet, um bei dem Auslösen von Sicherheitsmitteln des Fahrzeugs als ein Entscheidungskriterium verwendet zu werden. Das Verfahren kann auch einen Schritt des Ausgebens eines
Bestimmungssignals, das die Kollisionscharakteristik repräsentiert, an eine Schnittstelle zu Sicherheitsmitteln und/oder einer Steuereinrichtung für
Sicherheitsmittel aufweisen. In Abhängigkeit von dem Bestimmungssignal kann das Auslösen von Sicherheitsmitteln bewirkt werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ermitteins das Sensorsignal mittels fester und zusätzlich oder alternativ variabler Zeitvorgabe in den zumindest einen Zeitabschnitt unterteilt werden. Hierbei kann der zumindest eine Zeitabschnitt eine feste oder variable Länge aufweisen. Wenn zumindest zwei Zeitabschnitte in dem Sensorsignal ermittelt werden, so können solche
Zeitabschnitte eine gleiche oder unterschiedliche Länge aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Ermittlung bestimmungsrelevanter Zeitabschnitte somit unkompliziert und wenig rechenintensiv durchgeführt werden kann.
Auch kann im Schritt des Ermitteins das Sensorsignal adaptiv in Abhängigkeit von einer Signaleigenschaft und zusätzlich oder alternativ einer
Schwellwertentscheidung in den zumindest einen Zeitabschnitt unterteilt werden. Beispielsweise kann ein Zeitabschnittswechsel ermittelt werden, wenn eine aus dem gemessenen Sensorsignal abgeleitete Signaleigenschaft einen Schwellwert überschreitet oder unterschreitet. Solche Eigenschaften können z. B. das Signal selbst, das integrierte Signal, ein Signalgradient, eine Signalkrümmung, ein relativer Signalanstieg, ein Wendepunkt im Signalverlauf und/oder dergleichen sein. Auch kann ein Zeitabschnittswechsel ermittelt werden, wenn der
Signalverlauf vorgegebene Signalbereiche bzw. Erwartungskorridore verlässt oder wieder erreicht. Beispielsweise kann aus einem gemittelten oder maximalen Signalgradienten ein weiterer Signalanstieg extrapoliert werden. Fällt der Signalanstieg gegenüber dieser Extrapolation ab oder steigt im Vergleich dazu an, wird ein Zeitabschnittswechsel ermittelt. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine ereignisgesteuerte Unterteilung des Sensorsignals realisiert werden kann, was eine genauer an eine jeweilige Kollisionssituation angepasste Ermittlung von Zeitabschnitten für den Schritt des Vergleichens ermöglicht. Hierbei kann die Unterteilung des Sensorsignals bzw. können ermittelte Zeitabschnitte vorteilhafterweise einzelne Kollisionsphasen besonders zutreffend abbilden. Somit kann die Bestimmung der Kollisionscharakteristik noch genauer und zutreffender erfolgen.
Ferner kann im Schritt des Ermitteins das Sensorsignal abhängig von einem Vergleich des Sensorsignals mit einem weiteren Signal in den zumindest einen Zeitabschnitt unterteilt werden. Das weitere Signal kann ein bezüglich des Sensorsignals gefiltertes oder anderweitig konditioniertes Signal sein, insbesondere auch ein weiteres Sensorsignal, beispielsweise auch von einem anderen Sensor als das Sensorsignal. Bei einer Darstellung des Sensorsignals und des weiteren Signals in einem Zeitdiagramm kann das Sensorsignal abhängig von zumindest einem Schnittpunkt des Sensorsignals mit dem weiteren Signal in den zumindest einen Zeitabschnitt unterteilt werden. Eine solche
Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Ermittlung bestimmungsrelevanter Zeitabschnitte unter Berücksichtigung eines weiteren Signals besonders zutreffend und zuverlässig erfolgen kann.
Gemäß einer Ausführungsform können im Schritt des Vergleichens
formabhängige und zusätzlich oder alternativ zeitabhängige Merkmale des Sensorsignals miteinander verglichen werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass unter Verwendung solcher Merkmale die
Kollisionscharakteristik sicher und exakt bestimmt werden kann.
Insbesondere können im Schritt des Vergleichens Signalstärken, Integrale, Zeitdauern, Krümmungen und/oder Steigungen als Merkmale des Sensorsignals miteinander verglichen werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass sowohl eine Trennung harter Auslösekollisionen von
Nichtauslösesituationen als auch eine leistungsfähige Detektion weicher Auslösekollisionen, in denen das gemessene Beschleunigungssignal in der auslöserelevanten Zeit niedriger als bei den starken Nichtauslösekollisionen sein kann. Somit brauchen nicht lediglich auf der Signalstärke beruhende Merkmale herangezogen werden und kann zudem eine zusätzliche Verwendung von komplexeren Signalmerkmalen, von Merkmalskombinationen oder von auf zusätzlicher Sensorik beruhender Merkmale vermieden werden.
Auch kann im Schritt des Vergleichens der zumindest eine Zeitabschnitt abhängig von zumindest einem Schwellwert in Unterabschnitte unterteilt werden. Hierbei können Merkmale des Sensorsignals aus zumindest einem
Unterabschnitt eines Zeitabschnitts miteinander verglichen werden. Dabei kann der Schwellwert auf eine maximale Signalstärke, insbesondere eine maximale Signalstärke in dem jeweils betrachteten Zeitabschnitt bezogen sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auch innerhalb eines einzelnen, ermittelten Zeitabschnitts geeignete Merkmale des Sensorsignals vorteilhaft miteinander verglichen werden können, um durch noch feinere Unterteilung des zumindest einen Zeitabschnittes in Unterabschnitte die Kollisionscharakteristik noch genauer zu bestimmen.
Dabei können im Schritt des Vergleichens ein Integral des Sensorsignals in einem Unterabschnitt und ein Produkt aus einer Zeitdauer des Unterabschnitts und einem Schwellwert als die Merkmale des Sensorsignals miteinander verglichen werden. Bei einer Darstellung des Sensorsignals in einem
Zeitdiagramm können hierbei eine Integralfläche und eine Rechteckfläche, welche zumindest die Integralfläche umfasst, miteinander verglichen werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass aus solchen Flächen und insbesondere aus deren Verhältnissen zueinander wesentliche Charakteristika des Deformationsprozesses der Kollision besonders zutreffend bestimmt werden können. Es können auch im Schritt des Ermitteins mehrere Zeitabschnitte ermittelt werden. Hierbei können im Schritt des Vergleichens Merkmale aus
unterschiedlichen Zeitabschnitten miteinander verglichen werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein Kollisionsverlauf, und somit die Kollisionscharakteristik, besonders zuverlässig und zutreffend bestimmt werden kann. Eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Kollisionscharakteristik einer Kollision eines Fahrzeugs zum Auslösen von Sicherheitsmitteln des Fahrzeugs weist folgende Merkmale auf: eine Einrichtung zum Ermitteln zumindest eines bestimmungsrelevanten
Zeitabschnitts eines die Kollision des Fahrzeugs repräsentierenden
Sensorsignals vor einem Auslösezeitpunkt für ein Sicherheitsmittel; und eine Einrichtung zum Vergleichen mindestens zweier Merkmale des
Sensorsignals in dem zumindest einen Zeitabschnitt miteinander, um die Kollisionscharakteristik zu bestimmen.
Die vorstehend genannte Vorrichtung kann in Verbindung mit einer
Ausführungsform des Verfahrens zum Bestimmen vorteilhaft eingesetzt bzw. verwendet werden, um eine Kollisionscharakteristik einer Kollision eines
Fahrzeugs zum Auslösen von Sicherheitsmitteln des Fahrzeugs zu bestimmen. Die Vorrichtung ist ausgebildet, um die Schritte des Verfahrens zum Bestimmen in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät, insbesondere ein Steuergerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in
Abhängigkeit davon Kollisionscharakteristika bestimmt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem
Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung eines oben genannten Verfahrens zum Bestimmen einer Kollisionscharakteristik einer Kollision eines Fahrzeugs zum Auslösen von Sicherheitsmitteln des Fahrzeugs verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Bestimmen
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figuren 3A bis 3E Sensorsignaldiagramme hinsichtlich des Ermitteins von Zeitabschnitten gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung; und
Figuren 4A bis 4D Sensorsignaldiagramme hinsichtlich des Vergleichens von Merkmalen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Bestimmen einer Kollisionscharakteristik einer Kollision eines Fahrzeugs zum Auslösen von Sicherheitsmitteln des Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt sind ein Fahrzeug 100, beispielhaft ein Kollisionssensor 102, eine erste Schnittstelle 104, eine zweite Schnittstelle 106, Sicherheitsmittel 108, eine Vorrichtung 1 10 zum Bestimmen bzw. eine
Bestimmungsvorrichtung, eine Ermittlungseinrichtung 112 und eine
Vergleichseinrichtung 114. Die Vorrichtung 1 10 zum Bestimmen weist die
Ermittlungseinrichtung 112 und die Vergleichseinrichtung 114 auf. Die Vorrichtung 1 10 ist über die erste Schnittstelle 104 mit dem Kollisionssensor 102 sowie über die zweite Schnittstelle 106 mit den Sicherheitsmitteln 108
signalübertragungsfähig verbunden. Der Kollisionssensor 102 ist ausgebildet, um ein Sensorsignal zu erzeugen und bereitzustellen. Das Sensorsignal ist verwendbar, um eine Kollision des
Fahrzeugs 100 zu erfassen und zu charakterisieren. Im Falle einer Kollision des Fahrzeugs 100 repräsentiert das Sensorsignal die Kollision des Fahrzeugs 100. Der Kollisionssensor 102 umfasst gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Beschleunigungssensor. Gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel weist der Kollisionssensor 102 eine Mehrzahl von
Sensorelementen auf, wobei die Sensorelemente ausgebildet sind, um eine Beschleunigung und/oder eine Umgebung des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Detektion von Frontkollisionen in einem Airbagsteuergerät mittels in x-Richtung sensierender
Beschleunigungssensoren, die üblicherweise zentral auf einem Mitteltunnel des Fahrzeugs 100 und/oder an Positionen an der Fahrzeugperipherie, z. B.
symmetrisch an beiden B-Säulen etc. angeordnet sind. Die Sicherheitsmittel 108 sind ausgebildet, um Insassen des Fahrzeugs 100 und/oder Verkehrsteilnehmer in einer Umgebung des Fahrzeugs 100 vor Kollisionsfolgen zu schützen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weisen die Sicherheitsmittel 108 zumindest eine Sicherheitseinrichtung auf, wie
beispielsweise einen Airbag, eine verformbare Vorderwagenstruktur und/oder dergleichen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weisen die Sicherheitsmittel 108 ein Steuergerät zum Ansteuern bzw. Auslösen der zumindest einen
Sicherheitseinrichtung auf. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 1 10 Teil der Sicherheitsmittel 108, insbesondere Teil eines Steuergeräts zum Ansteuern bzw. Auslösen der zumindest einen Sicherheitseinrichtung der Sicherheitsmittel 108.
Die Vorrichtung 1 10 zum Bestimmen ist ausgebildet, um eine
Kollisionscharakteristik einer Kollision des Fahrzeugs 100 zum Auslösen von Sicherheitsmitteln 108 des Fahrzeugs 100 zu bestimmen. Die Vorrichtung 110 ist ausgebildet, um das Sensorsignal von der ersten Schnittstelle 104 zu dem
Kollisionssensor 102 einzulesen. Die Ermittlungseinrichtung 112 ist ausgebildet, um zumindest einen bestimmungsrelevanten Zeitabschnitt des Sensorsignals vor einem Auslösezeitpunkt für die Sicherheitsmittel zu ermitteln. Die
Vergleichseinrichtung 114 ist ausgebildet, um mindestens zwei Merkmale des Sensorsignals in dem zumindest einen ermittelten Zeitabschnitt miteinander zu vergleichen, um die Kollisionscharakteristik zu bestimmen. Auch ist die
Vorrichtung 100 sind ausgebildet, um ein Bestimmungssignal, das die bestimmte Kollisionscharakteristik repräsentiert, an die zweite Schnittstelle 106 zu den Sicherheitsmitteln 108 auszugliedern, insbesondere zu dem Steuergerät für die Sicherheitsmittel 108.
Die Sicherheitsmittel 108, insbesondere das Steuergerät der Sicherheitsmittel 108, sind ausgebildet, um in Abhängigkeit von dem Bestimmungssignal von der Vorrichtung 1 10 das Auslösen der Sicherheitsmittel 108 zu bewirken. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Ermittlungseinrichtung 1 12
ausgebildet, um das Sensorsignal mittels fester und zusätzlich oder alternativ variabler Zeitvorgabe in den zumindest einen Zeitabschnitt zu unterteilen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Ermittlungseinrichtung 1 12
ausgebildet, um das Sensorsignal adaptiv in Abhängigkeit von einer
Signaleigenschaft und zusätzlich oder alternativ einer Schwellwertentscheidung in den zumindest einen Zeitabschnitt zu unterteilen. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel ist die Ermittlungseinrichtung 112 ausgebildet, um das Sensorsignal abhängig von einem Vergleich des Sensorsignals mit einem weiteren Signal in den zumindest einen Zeitabschnitt zu unterteilen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vergleichseinrichtung 1 14 ausgebildet, um formabhängige und zusätzlich oder alternativ zeitabhängige Merkmale des Sensorsignals miteinander zu vergleichen. Insbesondere ist die
Vergleichseinrichtung 114 ausgebildet, um Signalstärken, Integrale, Zeitdauern, Krümmungen und zusätzlich oder alternativ Steigungen als Merkmale des
Sensorsignals miteinander zu vergleichen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vergleichseinrichtung 1 14 ausgebildet, um den zumindest einen Zeitabschnitt abhängig von zumindest einem Schwellwert in Unterabschnitte zu unterteilen. Hierbei werden Merkmale des Sensorsignals aus zumindest einem
Unterabschnitt eines Zeitabschnitts miteinander verglichen. Insbesondere ist die
Vergleichseinrichtung 1 14 ausgebildet, um dabei ein Integral des Sensorsignals in einem Unterabschnitt und ein Produkt aus einer Zeitdauer des Unterabschnitts und einem Schwellwert als die Merkmale des Sensorsignals miteinander zu vergleichen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Ermittlungseinrichtung 1 12
ausgebildet, um mehrere bestimmungsrelevante Zeitabschnitte des
Sensorsignals zu ermitteln, und ist die Vergleichseinrichtung 1 14 ausgebildet, um Merkmale aus unterschiedlichen Zeitabschnitten des Sensorsignals miteinander zu vergleichen.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Bestimmen einer Kollisionscharakteristik einer Kollision eines Fahrzeugs zum Auslösen von Sicherheitsmitteln des Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 200 ist in Verbindung mit einer
Bestimmungsvorrichtung, wie der Bestimmungsvorrichtung bzw. Vorrichtung zum
Bestimmen aus Fig. 1 vorteilhaft ausführbar. Das Verfahren 200 weist einen Schritt 210 des Ermitteins zumindest eines bestimmungsrelevanten
Zeitabschnitts eines die Kollision des Fahrzeugs repräsentierenden
Sensorsignals vor einem Auslösezeitpunkt für ein Sicherheitsmittel auf. Auch weist das Verfahren 200 einen Schritt 220 des Vergleichens mindestens zweier
Merkmale des Sensorsignals in dem zumindest einen Zeitabschnitt miteinander auf, um die Kollisionscharakteristik zu bestimmen.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 erfolgt somit anders ausgedrückt zur Bestimmung einer Kollisionscharakteristik gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Formbewertung eines Sensorsignals durch
Vergleich zwischen Kollisionsphasen bzw. Zeitabschnitten. So wird das den Kollisionsverlauf repräsentierende Sensorsignal bis zur geforderten Auslösezeit der Sicherheitsmittel zumindest einen Zeitabschnitt bzw. zumindest eine Phase unterteilt. Dies erfolgt beispielsweise mittels der Ermittlungseinrichtung 1 12 der
Vorrichtung 1 10 aus Fig. 1 bzw. im Schritt 210 des Ermitteins des Verfahrens 200 aus Fig. 2. Ferner werden für jeden Zeitabschnitt bzw. jede Phase des Sensorsignals gewisse Merkmale M bestimmt. Eine Abfolge solcher Merkmale, beispielsweise M1 aus einem Zeitabschnitt 1 , M2 aus einem Zeitabschnitt 2, M3 aus einem Zeitabschnitt 3, ist charakteristisch für den Kollisionsverlauf. Durch geeignete Vergleiche der Abfolge der Merkmale M1 , M2, M3 etc. wird dann der Kollisionsverlauf und damit der Kollisionstyp bestimmt bzw. rekonstruiert. Dies erfolgt beispielsweise mittels der Vergleichseinrichtung 114 der Vorrichtung 1 10 aus Fig. 1 bzw. im Schritt 220 des Vergleichens des Verfahrens 200 aus Fig. 2. Die Einteilung eines den Kollisionsverlauf repräsentierenden Sensorsignals in verschiedene Zeitabschnitte kann mittels verschiedener Methoden erfolgen, wie es in den Figuren 3A bis 3E gezeigt und beschrieben ist.
Die Figuren 3A bis 3E zeigen Sensorsignaldiagramme hinsichtlich des Ermitteins von Zeitabschnitten gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Das Ermitteln der Zeitabschnitte erfolgt unter Verwendung der
Ermittlungseinrichtung 1 12 der Vorrichtung 110 aus Fig. 1 bzw. durch Ausführen des Schrittes 210 des Ermitteins des Verfahrens 200 aus Fig. 2.
Fig. 3A zeigt ein Sensorsignaldiagramm hinsichtlich des Ermitteins von
Zeitabschnitten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
An der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms ist die Zeit t aufgetragen und an der Ordinatenachse des Sensorsignaldiagramms ist eine Beschleunigung a aufgetragen, die alternativ auch als Acc (von engl. Accelaration für
Beschleunigung) bezeichnet werden kann. Bei der Beschleunigung kann es sich um den Sensormesswert des Sensors 102 oder aber um eine daraus abgeleitete, vorverarbeitete Größe handeln, z.B. eine gefilterte oder integrierte
Beschleunigung. In dem Sensorsignaldiagramm ist ein Verlauf der
Beschleunigung a über der Zeit t dargestellt, wobei der Verlauf einer grafischen Darstellung eines Sensorsignals 300 entspricht, wie beispielsweise dem
Sensorsignal aus den Figuren 1 und 2. Der Verlauf bzw. das Sensorsignal 300 repräsentiert hierbei eine Beschleunigung eines Fahrzeugs bei einer Kollision des Fahrzeugs in verschiedenen Kollisionsphasen. Ferner sind beispielhaft fünf Zeitabschnitte Ät sowie fünf Teilintegrale bzw. Teilintegralflächen dv1 , dv2, dv3, dv4 und dv5 dargestellt. Hierbei ist das Sensorsignal 300 beispielhaft in die fünf Zeitabschnitte Ät unterteilt. Somit ergeben sich aufgrund der Unterteilung in die beispielhaft fünf Zeitabschnitte Ät die fünf Teilintegrale dv1 , dv2, dv3, dv4 und dv5 zwischen dem Sensorsignal 300 und der Abszissenachse des
Sensorsignaldiagramms.
Anders ausgedrückt zeigt Fig. 3A eine Unterteilung des Sensorsignals in zeitlich getrennte, beispielhaft äquidistante Zeitabschnitte Ät. Insbesondere kann beginnend ab einem Algorithmusstart das Sensorsignal 300 in Zeitabschnitte bzw. Phasen von gleicher Dauer, beispielsweise 8ms Dauer unterteilt werden. Auch eine Einteilung in variable Zeitfenster, z. B. ein Phasenwechsel nach 5ms, 8ms, 12 ms, 18ms etc. ist denkbar. Ein charakteristisches Maß für jede
Kollisionsphase ist beispielsweise das jeweilige Teilintegral bzw. eine Teilfläche zwischen dem Sensorsignal 300 und der Abszissenachse. Durch Vergleich der Teilintegrale dv1 , dv2, dv3, dv4, dv5 und gegebenenfalls weiterer Teilintegrale kann auf eine Form und damit einen Typ der Kollision des Fahrzeugs
geschlossen werden.
Fig. 3B zeigt ein Sensorsignaldiagramm hinsichtlich des Ermitteins von
Zeitabschnitten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. An der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms ist die Zeit t aufgetragen und an der Ordinatenachse des Sensorsignaldiagramms ist eine ggfs.
vorverarbeitete Beschleunigung als Geschwindigkeitsänderung dv aufgetragenen dem Sensorsignaldiagramm ist ein Verlauf der Geschwindigkeitsänderung dv über der Zeit t dargestellt, wobei der Verlauf einer grafischen Darstellung eines Sensorsignals 300 entspricht, wie beispielsweise dem Sensorsignal aus den Figuren 1 und 2. Der Verlauf bzw. das Sensorsignal 300 repräsentiert hierbei eine Geschwindigkeitsänderung eines Fahrzeugs bei einer Kollision des
Fahrzeugs in verschiedenen Kollisionsphasen. Ferner sind beispielhaft fünf Geschwindigkeitsdifferenzen Δν sowie fünf Zeitabschnitte t1 , t2, t3, t4 und t5 dargestellt. Hierbei ist das Sensorsignal 300 an der Ordinatenachse des
Sensorsignaldiagramms beispielhaft in die fünf Geschwindigkeitsdifferenzen Δν unterteilt. Somit ergeben sich aufgrund der Unterteilung in die beispielhaft fünf Geschwindigkeitsdifferenzen Δν die fünf Zeitabschnitte t1 , t2, t3, t4 und t5 an der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms. Insbesondere ergibt sich eine adaptive Unterteilung des Sensorsignals 300 in verschiedene Zeitabschnitte t1 , t2, t3, t4 und t5 bzw. Phasen, die durch beispielhaft äquidistante Schwellenwerte bzw. Schwellen auf die Geschwindigkeitsdifferenzen Δν als ein abgeleitetes Signalmerkmal, z. B. Integral, definiert sind. Ein Maß zur Charakterisierung jedes Zeitabschnitts t1 , t2, t3, t4 und t5 des Sensorsignals 300 ist beispielsweise eine Zeitdauer des jeweiligen Zeitabschnitts. Die Abfolge der Zeitdauern der Zeitabschnitte t1 , t2, t3, t4 und t5 erlaubt Rückschlüsse auf die Form des
Kollisionsverlaufs und damit des Kollisionstyps.
Fig. 3C zeigt ein Sensorsignaldiagramm hinsichtlich des Ermitteins von
Zeitabschnitten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
An der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms ist die Zeit t aufgetragen und an der Ordinatenachse des Sensorsignaldiagramms ist eine ggfs.
vorverarbeitete Beschleunigung a aufgetragen. In dem Sensorsignaldiagramm ist ein Verlauf der Beschleunigung a über der Zeit t dargestellt, wobei der Verlauf einer grafischen Darstellung eines Sensorsignals 300 entspricht, wie
beispielsweise dem Sensorsignal aus den Figuren 1 und 2. Der Verlauf bzw. das Sensorsignal 300 repräsentiert hierbei eine Beschleunigung eines Fahrzeugs bei einer Kollision des Fahrzeugs in verschiedenen Kollisionsphasen. Ferner sind beispielhaft fünf Zeitabschnitte t1 , t2, t3, t4 und t5 sowie fünf Teilintegrale bzw. Teilintegralflächen dv1 , dv2, dv3, dv4 und dv5 dargestellt. Ferner ist eine
Referenzschwelle 310 als eine Parallele zur Abszissenachse gezeigt. Das Sensorsignal 300 ist unter Verwendung von bzw. an Schnittpunkten des
Sensorsignals 300 mit der Referenzschwelle 310 in die Zeitabschnitte t1 , t2, t3, t4 und t5 unterteilt. Ein Wechsel von einem Zeitabschnitt zu einem nächsten Zeitabschnitt erfolgt somit an beispielhaft jedem Schnittpunkt des Sensorsignals
300 mit der Referenzschwelle 310. Somit ergeben sich aufgrund der Unterteilung in die beispielhaft fünf Zeitabschnitte t1 , t2, t3, t4 und t5 die fünf Teilintegrale dv1 , dv2, dv3, dv4 und dv5 zwischen dem Sensorsignal 300 und der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms.
Anders ausgedrückt erfolgt in Fig. 3C eine adaptive Einteilung des Centersignals 300 in verschiedene Zeitabschnitte t1 , t2, t3, t4 und t5, die durch Über- und Unterschreiten der Referenzschwelle 310 auf ein Merkmal, bei dem es sich hierbei beispielsweise um ein Beschleunigungssignal oder gefiltertes
Beschleunigungssignal handelt, festgelegt werden. Maße zur Charakterisierung jedes Zeitabschnittes t1 , t2, t3, t4 und t5 sind insbesondere eine Zeitdauer oder ein Teilintegral des jeweiligen Zeitabschnittes. Eine Abfolge der Zeitdauern der Zeitabschnitte t1 , t2, t3, t4 und t5 oder eine Abfolge der Teilintegrale dv1 , dv2, dv3, dv4 und dv5 ermöglicht Rückschlüsse auf eine Form des Kollisionsverlaufs und damit eines Kollisionstyps. Unter Bezugnahme auf die Figuren 3B und 3C sind somit Ausführungsbeispiele für eine ereignisgesteuerte bzw. adaptive Einteilung des Sendesignals 300 in verschiedene Zeitabschnitte t1 , t2, t3, t4 und t5 bzw. Phasen gezeigt. Anders ausgedrückt handelt es sich hierbei um eine ereignisgesteuerte bzw. adaptive Ermittlung von zum Bestimmen einer Kollisionscharakteristik relevanten
Zeitabschnitten t1 , t2, t3, t4 und t5. Beispielsweise kann ein
Zeitabschnittswechsel bzw. Phasenwechsel dann festgelegt sein, wenn ein aus dem gemessenen Sensorsignal 300 abgeleitetes Signalmerkmal bestimmte Schwellwerte überschreitet bzw. unterschreitet. Ein solches Signalmerkmal kann z. B. das Signal selbst, das integrierte Signal, ein Signalgradient, eine
Signalkrümmung, ein relativer Signalanstieg etc. sein. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein Zeitabschnittswechsel durch einen Wendepunkt bzw. Nulldurchgang der zweiten Ableitung im Signalverlauf des Sensorsignals 300 definiert.
Fig. 3D zeigt ein Sensorsignaldiagramm hinsichtlich des Ermitteins von
Zeitabschnitten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. An der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms ist die Zeit t aufgetragen und an der Ordinatenachse des Sensorsignaldiagramms ist eine ggfs.
vorverarbeitete Beschleunigung a aufgetragen. In dem Sensorsignaldiagramm ist ein Verlauf der Beschleunigung a über der Zeit t dargestellt, wobei der Verlauf einer grafischen Darstellung eines Sensorsignals 300 entspricht, wie
beispielsweise dem Sensorsignal aus den Figuren 1 und 2. Der Verlauf bzw. das Sensorsignal 300 repräsentiert hierbei eine Beschleunigung eines Fahrzeugs bei einer Kollision des Fahrzeugs in verschiedenen Kollisionsphasen. Ferner sind beispielhaft vier Zeitabschnitte t1 , t2, t3 und t4 sowie vier Teilintegrale bzw.
Teilintegralflächen dv1 , dv2, dv3 und dv4 dargestellt. Ferner ist ein weiteres Signal 320 gezeigt. Dieses Signal kann entweder ein Signal eines weiteren Sensors sein, oder aber ein aus dem Signal 300 durch weitere Vorverarbeitung abgeleitetes Merkmal sein, z.B. ein stärker gefiltertes Signal 300. Das
Sensorsignal 300 ist unter Verwendung von bzw. an Schnittpunkten des
Sensorsignals 300 mit dem weiteren Signal 320 in die Zeitabschnitte t1 , t2, t3 und t4 unterteilt. Ein Wechsel von einem Zeitabschnitt zu einem nächsten Zeitabschnitt erfolgt somit an beispielhaft jedem Schnittpunkt des Sensorsignals 300 mit dem weiteren Signal 320. Somit ergeben sich aufgrund der Unterteilung in die beispielhaft vier Zeitabschnitte t1 , t2, t3 und t4 die vier Teilintegrale dv1 , dv2, dv3 und dv4 zwischen dem Sensorsignal 300 und der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms.
Anders ausgedrückt zeigt Fig. 3D eine adaptive Einteilung des Sensorsignals 300 in verschiedene Zeitabschnitte t1 , t2, t3 und t4. Die Zeitabschnitte t1 , t2, t3 und t4 sind beispielsweise hierbei aufgrund von Schnittpunkten durch Überlagern bzw. Überkreuzen zweier unterschiedlich stark gefilterter Signale definiert, des Sensorsignals 300 und des weiteren Signals 320. Maße zur Charakterisierung jedes Zeitabschnitts t1 , t2, t3 und t4 sind z. B. eine Zeitdauer oder ein Teilintegral des jeweiligen Zeitabschnittes. Gemäß dem in Fig. 3D dargestellten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird somit zum Ermitteln bestimmungsrelevanter Zeitabschnitte zum Bestimmen der
Kollisionscharakteristik ein Vergleich zweier gefilterter Signale mit
unterschiedlicher Zeitkonstante durchgeführt, wobei Schnittpunkte zwischen den Signalen die Zeitabschnittseinteilung ergeben.
Fig. 3E zeigt ein Sensorsignaldiagramm hinsichtlich des Ermitteins von
Zeitabschnitten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. An der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms ist die Zeit t aufgetragen und an der Ordinatenachse des Sensorsignaldiagramms ist eine Beschleunigung a aufgetragen. In dem Sensorsignaldiagramm ist ein Verlauf der Beschleunigung a über der Zeit t dargestellt, wobei der Verlauf einer grafischen Darstellung eines Sensorsignals 300 entspricht, wie beispielsweise dem Sensorsignal aus den Figuren 1 und 2. Der Verlauf bzw. das Sensorsignal 300 repräsentiert hierbei eine Beschleunigung eines Fahrzeugs bei einer Kollision des Fahrzeugs in verschiedenen Kollisionsphasen. Ferner sind beispielhaft zwei Zeitabschnitte t1 und t2 sowie zwei Teilintegrale bzw. Teilintegralflächen dv1 und dv2 dargestellt. Hierbei ist das Sensorsignal 300 beispielhaft in die zwei Zeitabschnitte t1 und t2 unterteilt. Somit ergeben sich aufgrund der Unterteilung in die beispielhaft zwei Zeitabschnitte t1 und t2 die zwei Teilintegrale dv1 und dv2 zwischen dem
Sensorsignal 300 und der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms.
Gemäß dem in Fig. 3E dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erfolgt eine Unterteilung des Sensorsignals 300 in die Zeitabschnitte t1 und t2 mittels beispielhaft zwei Erwartungskorridoren 330 und 340. Ein
Erwartungskorridor 330, 340 ist beispielsweise durch eine Extrapolation eines gemittelten oder maximalen Gradienten des Sensorsignals 300 definiert. Verlässt das Sensorsignal 300 einen ersten Erwartungskorridor 330, endet der erste Zeitabschnitt t1 und ein weiterer Erwartungskorridor 340 wird definiert. Beim Verlassen dieses weiteren Erwartungskorridors 340 endet der zweite
Zeitabschnitt t2. Maße zur Charakterisierung jedes Zeitabschnitts t1 und t2 sind z. B. eine Zeitdauer oder ein Teilintegral des jeweiligen Zeitabschnittes. Anders ausgedrückt erfolgt somit eine Unterteilung des Sensorsignals 300 in
Zeitabschnitte bzw. Crashphasen, sobald der Signalverlauf des Sensorsignals 300 vorgegebene Signalbereiche bzw. Erwartungskorridore 330, 340 verlässt oder wieder erreicht. Beispielsweise wird aus einem gemittelten oder maximalen
Signalgradienten des Sensorsignals 300 zur Erzeugung der Erwartungskorridore 330, 340 auf einen weiteren Signalanstieg extrapoliert. Fällt der Signalanstieg gegenüber dieser Extrapolation ab oder steigt im Vergleich dazu an, wird ein neuer Zeitabschnitt ermittelt bzw. ggf. eine neue Crashphase erreicht.
In den ermittelten Zeitabschnitten, beispielsweise den in einer der Figuren 3A bis 3E definierten Zeitabschnitten bzw. Crashphasen können nun äquivalente Merkmale M erfasst werden. Dies sind beispielsweise ein maximaler oder minimaler Signalwert, ein integriertes Signal (dv1 , dv2, dv3, ... ), eine Zeitdauer (t1 , t2, t3, ... .), ein gemittelter Signalwert jedes Zeitabschnitts etc. Diese äquivalenten Merkmale aus beispielsweise jedem Zeitabschnitt i (M1 , M2, M3, ...) werden beispielsweise nun miteinander verglichen, wobei Rückschlüsse auf eine grobe Form des Signalverlaufs des Sensorsignals 300 und somit das Bestimmen der Kollisionscharakteristik ermöglicht werden
Das Vergleichen der Merkmale erfolgt unter Verwendung der
Vergleichseinrichtung 114 der Vorrichtung 1 10 aus Fig. 1 bzw. durch Ausführen des Schrittes 220 des Vergleichens des Verfahrens 200 aus Fig. 2. Beispielsweise kann ein Verhältnis des Integrals in einem zweiten Zeitabschnitt zu dem Integral in einem ersten Zeitabschnitt, ein Verhältnis des Integrals in einem dritten Zeitabschnitt zu dem Integral in dem zweiten Zeitabschnitt etc. bewertet werden. Solche Verhältnisse ermöglichen Aussagen darüber, ob eine Abbremsung im Kollisionsverlauf stärker oder schwächer wird. Im letzteren Fall liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Missbrauchssituation bzw.
Misusesituation vor. Grundsätzlich lässt sich ein Verhältnis auf verschiedene Arten bewerten, z. B. durch Abfrage eines entsprechenden Quotienten gegen eine Schwelle bzw. einen Schwellwert Thd, z. B. M2/M1 > Thd, d. h., ob der Quotient größer dem Schwellwert ist, oder durch Vermeidung einer Division in der Form M2 > M1*Thd, oder durch Verallgemeinerung in der Form M2 > Thd(M 1), bei welcher der Schwellwert in als Funktion von M1 ausgestaltet ist, etc.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein Vergleich von Merkmalen bzw. eine Formbewertung innerhalb eines Zeitabschnitts des Sensorsignals 300 bzw. einer Crashphase vorgesehen. Insbesondere wird hierbei beispielhaft jeder einzelne Zeitabschnitt für sich bezüglich Merkmalen hinsichtlich seiner Form bewertet, um die Kollisionscharakteristik zu bestimmen. Beispielsweise liegen dazu
Signalwerte in gespeicherter Form vor, z. B. in einem ausreichend großen Ringspeicher. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird hierbei am Ende eines Zeitabschnitts die Form des Sensorsignals 300 in diesem Zeitabschnitt rückwirkend bestimmt.
Die Figuren 4A bis 4D zeigen Sensorsignaldiagramme hinsichtlich des
Vergleichens von Merkmalen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4A zeigt ein Sensorsignaldiagramm hinsichtlich des Vergleichens von Merkmalen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. An der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms ist die Zeit t aufgetragen und an der Ordinatenachse des Sensorsignaldiagramms ist eine Beschleunigung a aufgetragen. In dem Sensorsignaldiagramm ist ein Verlauf der Beschleunigung a über der Zeit t dargestellt, wobei der Verlauf einer grafischen Darstellung eines Sensorsignals 300 entspricht, wie beispielsweise dem Sensorsignal aus den Figuren 1 und 2 bzw. 3A bis 3E. Der Verlauf bzw. das Sensorsignal 300 repräsentiert hierbei eine Beschleunigung eines Fahrzeugs bei einer Kollision des Fahrzeugs in verschiedenen Kollisionsphasen. Ferner sind beispielhaft drei Unterabschnitte t1-1 , t1-2 und t1 -3 eines Zeitabschnitts bzw. einer
Kollisionsphase des Sensorsignals 300 dargestellt. Ferner gezeigt sind Flächen A1 , A2, A3, V1 , V2a, V2b, V3a, V3b und V3c sowie beispielhaft drei
Schwellwerte 410, 420 und 430 als parallele Linien zu der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms. Das Sensorsignal 300 ist zum Vergleichen von Merkmalen zeitlich in die beispielhaft drei Unterabschnitte t1-1 , t1 -2 und t1 -3 unterteilt. Der dritte
Schwellwert 430 entspricht einem Maximalwert des Sensorsignals 300 in dem Sensorsignaldiagramm, insbesondere in dem in Fig. 4A dargestellten Zeitbereich des Sensorsignals 300. Somit entspricht der dritte Schwellwert 430 einem maximalen Beschleunigungswert eines Kollisionsverlaufs in dem in Fig. 4A dargestellten Zeitbereich des Sensorsignals 300. Der erste Schwellwert 410 liegt beispielhaft bei 25 Prozent des Maximalwertes des Sensorsignals 300 bzw. des dritten Schwellwertes 430. Der zweite Schwellwert 420 liegt beispielhaft bei 75
Prozent des Maximalwertes des Sensorsignals 300 bzw. des dritten
Schwellwertes 430. Somit ist das Sensorsignal 300 zum Vergleichen von Merkmalen mittels der Schwellwerte 410, 420 und 430 in dem
Sensorsignaldiagramm auch hinsichtlich Beschleunigungswerten unterteilt.
Insbesondere zeigt Fig. 4A eine an ihrem Ende rückwirkend bewertbare Phase des Sensorsignals 300 in einem Kollisionsfall. Zum Vergleichen von Merkmalen bzw. zum Bestimmen einer Kollisionscharakteristik wird somit der Signalverlauf des Sensorsignals 300 durch Festlegung relativer Schwellwerte in die
Unterabschnitte t1-1 , t1-2 und t1 -3 bzw. Unterphasen eingeteilt. Ein erster
Unterabschnitt t1-1 entspricht beispielsweise einem Beginn der Kollision bis zum Erreichen von beispielhaft 25 Prozent des in Fig. 4A erreichten Maximalwertes der Beschleunigung bzw. des Sensorsignals 300. der erste Unterabschnitt t1 - beschreibt beispielsweise eine Deformation weicher Bestandteile, wie z. B. eines Stoßfängerschaums eines Fahrzeugs. Ein zweiter Unterabschnitt t1 -2 beschreibt den Signalanstieg von 25 Prozent bis 75 Prozent des erreichten Maximums. Dies repräsentiert beispielsweise einen Kraftniveauanstieg bei einer elastischen Deformation harter Fahrzeugstrukturen, wie z. B. eines Stoßfängerquerträgers. Ein dritter Unterabschnitt t1-3 beschreibt einen Bereich um das Signalmaximum herum, vom Überschreiten des zweiten Schwellenwertes 420 in einer
Anstiegsflanke bis zum Unterschreiten des zweiten Schwellenwertes 420 in der abfallenden Flanke. Dies ist beispielsweise der Bereich der plastischen
Verformung harter Fahrzeugstrukturen, wie z. B. des Stoßfängerquerträgers. Basierend auf dieser adaptiven Einteilung in die Unterabschnitte t1 -1 , t1 -2 und t1-3 werden beispielsweise die Zeitdauern der Unterabschnitte bestimmt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist auch eine Einteilung in eine abweichende Anzahl von Schwellwerten denkbar, beispielsweise vier oder fünf Schwellwerte, z. B. mit Werten von 15 Prozent, 30 Prozent, 70 Prozent und 85 Prozent des Signalmaximums.
In Fig. 4A repräsentieren die Flächen A1 , A2 und A3 jeweilige Flächen außerhalb eines Bereichs zwischen dem Sensorsignal 300 und der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms. Die Fläche A1 entspricht einem Bereich zwischen dem Sensorsignal 300 und dem ersten Schwellwert 410 in dem ersten Unterabschnitt t1-1. Die Fläche A2 entspricht einem Bereich zwischen dem Sensorsignal 300 und dem zweiten Schwellwert 420 in dem zweiten Unterabschnitt t1 -2. Die Fläche A3 entspricht einem Bereich zwischen dem Sensorsignal 300 und dem dritten Schwellwert 430 in dem dritten Unterabschnitt t1 -3. Ferner repräsentieren die Flächen V1 , V2a, V2b, V3a, V3b und V3c Teilintegrale des Sensorsignals 300 und somit Flächen innerhalb des Bereichs zwischen dem Sensorsignal 300 und der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms. Die Fläche V1 entspricht dem Integral bzw. Teilintegral des Sensorsignals 300, d. h. einem Bereich zwischen dem Sensorsignal 300 und der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms, in dem ersten Unterabschnitt t1 -1. Die Flächen V2a und
V2b entsprechen dem Integral bzw. Teilintegral des Sensorsignals 300, d. h. einem Bereich zwischen dem Sensorsignal 300 und der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms, in dem zweiten Unterabschnitt t1 -2. Hierbei entspricht die Fläche V2a einer Rechteckfläche zwischen der Abszissenachse des
Sensorsignaldiagramms und dem ersten Schwellwert 410 in dem zweiten
Unterabschnitt t1-2, wobei die Fläche V2b einer Fläche zwischen dem ersten Schwellwert 410 und dem Sensorsignal 300 in dem zweiten Unterabschnitt t1 -2 entspricht. Die Flächen V3a, V3b und V3c entsprechen dem Integral bzw.
Teilintegral des Sensorsignals 300, d. h. einem Bereich zwischen dem
Sensorsignal 300 und der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms, in dem dritten Unterabschnitt t1 -3. Hierbei entspricht die Fläche V3a einer
Rechteckfläche zwischen der Abszissenachse des Sensorsignaldiagramms und dem ersten Schwellwert 410 in dem dritten Unterabschnitt t1 -3, wobei die Fläche V3b einer Rechteckfläche zwischen dem ersten Schwellwert 410 und dem zweiten Schwellwert 420 in dem dritten Unterabschnitt t1 -3 entspricht, wobei die Fläche V3c eine Fläche zwischen dem zweiten Schwellwert 420 und dem Sensorsignal 300 in dem dritten Unterabschnitt t1 -3 entspricht.
Anders ausgedrückt zeigt Fig. 4A somit eine Einteilung eines Zeitabschnitts bzw. einer Phase eines Energieabbaus bei einer Kollision in Unterphasen und daraus abgeleitete Segmentflächen. Aus den Zeitdauern der Unterabschnitte und insbesondere aus deren Verhältnissen zueinander lassen sich nun wesentliche Eigenschaften des Deformationsprozesses der Kollision ableiten. Durch
Vergleichen der Zeitdauern des plastischen Unterabschnitts t1 -3 und des elastischen Unterabschnitts t1 -2 kann beispielsweise darauf geschlossen werden, ob ein Kollisionsvorgang überwiegend plastisch oder elastisch verläuft. Geeignete Vergleiche von Zeitdauern sind z. B. das Verhältnis von t1 -3 zu t1 -2 oder das Verhältnis der Summe aus t1 -2 und t1 -3 zu t1 -2. Ferner ist ein
Verhältnis der Zeitdauern von t1 -2 zu t1 -1 beispielsweise ein Maß für ein Verhältnis der Deformationswege mit ansteigendem Kraftniveau, hier t1 -2, zum
Deformationsweg weicher Strukturen mit niedrigem Kraftniveau, hier t1 -1 , und damit ein Maß für den Kollisionstyp. Jede Zeitdauer der Unterabschnitte t1 -1 , t1-2 oder t1-3 ist ein Maß für eine Geschwindigkeit, mit welcher ein jeweiliger Deformationsprozess abläuft, und erlaubt damit Rückschlüsse auf eine
Geschwindigkeit der Kollision.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden Flächen unterhalb oder oberhalb der des Centersignals 300 bestimmt und zum Vergleichen von Merkmalen herangezogen. Ein Integral bzw. Geschwindigkeitsabbau während des ersten Unterabschnitts t1-1 ist mit V1 bezeichnet. Ein Integral bzw.
Geschwindigkeitsabbau während des zweiten Unterabschnitts t1 -2 ist mit V2 bezeichnet und ergibt sich zu V2 = V2a+V2b. Ein Integral bzw.
Geschwindigkeitsabbau während des dritten Unterabschnitts t1 -3 ist mit V3 bezeichnet und ergibt sich zu V3 = V3a+V3b+V3c. Auch aus solchen Flächen und insbesondere aus deren Verhältnissen zueinander lassen sich wesentliche
Eigenschaften des Deformationsprozesses ableiten. Beispielsweise werden als Maß für eine Plastizität eines Kollisionsvorgangs der Geschwindigkeitsabbau der plastischen Unterabschnitte und der Geschwindigkeitsabbau der elastischen Unterabschnitte miteinander verglichen. Dies geschieht insbesondere über die Verhältnisse V3/V2, (V2+V3)/V2, (V2+V3)/V3, (V3-V2)/V2, etc. Ferner wird beispielsweise eine Krümmung einer ansteigenden Flanke des Sensorsignals 300 über das Verhältnis A2/V2b bewertet und gibt insbesondere Rückschlüsse darüber, ob in der plastischen Phase ein Bauteil oder mehrere Bauteile mit zunehmendem Kraftniveau verformt werden. Die Figuren 4B bis 4D zeigen Teile des Sensorsignaldiagramms aus Fig. 4A.
Insbesondere veranschaulichen die Figuren 4B und 4C eine separate
Formbewertung des zweiten Unterabschnitts t1 -2 und des dritten Unterabschnitts t1-3 durch Vergleichen von Teilflächen mit Rechteckflächen. Fig. 4D
veranschaulicht eine kombinierte Formbewertung des zweiten Unterabschnitts t1-2 und des dritten Unterabschnitts t1-3.
Die Darstellung in Fig. 4B entspricht der Darstellung aus Fig. 4A mit der
Ausnahme, dass von den Flächen lediglich die Flächen A2, V2a und V2b des zweiten Unterabschnitts t1-2 gezeigt sind. In Fig. 4B ist erkennbar, dass sich die Flächen A2 und V2b zu einer Rechteckfläche ergänzen, die durch Begrenzungen des zweiten Unterabschnitts t1-2 und den ersten Schwellwert 410 sowie den zweiten Schwellwert 420 definiert ist. Diese Rechteckfläche sei auch als R2b bezeichnet. Beispielsweise wird zum Vergleichen von Merkmalen bzw.
Bestimmen der Kollisionscharakteristik das Verhältnis A2/R2b oder V2b/R2b betrachtet. Insbesondere wird auch das Gesamtintegral V2 zu einer weiteren
Rechteckfläche, die sich aus den Flächen A2, V2b und V2a ergibt, ins Verhältnis gesetzt. Dies sind mathematisch äquivalente Varianten.
Die Darstellung in Fig. 4C entspricht der Darstellung aus Fig. 4A mit der
Ausnahme, dass von den Flächen lediglich die Flächen A3, V3a, V3b und V3c des dritten Unterabschnitts t1-3 gezeigt sind. In Fig. 4C ist erkennbar, dass sich die Flächen A3 und V3c zu einer Rechteckfläche ergänzen, die durch
Begrenzungen des dritten Unterabschnitts t1 -3 und den dritten Schwellwert 430 sowie den zweiten Schwellwert 420 definiert ist. Diese Rechteckfläche sei auch als R3c bezeichnet. Beispielsweise wird zum Vergleichen von Merkmalen bzw.
Bestimmen der Kollisionscharakteristik zusätzlich oder alternativ zu dem
Verhältnis A3/V3c auch das Verhältnis A3/R3c oder V3c/R3c betrachtet.
Insbesondere wird auch das Gesamtintegral V3 zu einer weiteren
Rechteckfläche, die sich aus den Flächen A3, V3c, V3b und V3a ergibt, ins Verhältnis gesetzt. Dies sind mathematisch äquivalente Varianten. So wird beispielsweise eine abgeflachte bzw. spitze Signalform durch Vergleich der Flächen A3 und V3c identifiziert. Das Verhältnis der Flächen V1 und V2 erlaubt Rückschlüsse auf eine Kollisionsgeometrie.
Die Darstellung in Fig. 4D entspricht der Darstellung aus Fig. 4A mit der
Ausnahme, dass von den Flächen lediglich die Flächen A2, V2a und V2b des zweiten Unterabschnitts t1-2 sowie die Flächen A3, V3a, V3b und V3c des dritten Unterabschnitts t1-3 gezeigt sind. Beispielsweise wird zum Vergleichen von Merkmalen bzw. Bestimmen der Kollisionscharakteristik eine Kombinationsfläche aus den Integralflächen V2b, V3b und V3c ins Verhältnis zu einer Rechteckfläche gesetzt, die von dem dritten Schwellwert 430 sowie dem ersten Schwellwert 410 begrenzt ist und sich vollständig über den zweiten Unterabschnitt t1 -2 und den dritten Unterabschnitt t1 -3 erstreckt. Insbesondere wird auch ein
Geschwindigkeitsabbau in dem zweiten Unterabschnitt t1 -2 und dem dritten Unterabschnitt t1 -3, also V2 und V3 bzw. V2a, V2b, V3a, V3b und V3c, ins Verhältnis zu einer weiteren Rechteckfläche gesetzt, die von dem dritten
Schwellwert 430 sowie der Abszissenachse begrenzt ist und sich vollständig über den zweiten Unterabschnitt t1-2 und den dritten Unterabschnitt t1 -3 erstreckt. Beispielsweise wird eine kombinierte Form des zweiten
Unterabschnitts t1-2 und des dritten Unterabschnitts t1 -3 bewertet, indem eine Kombinationsfläche aus den Integralflächen V2b, V3b und V3c ins Verhältnis zu noch einer weiteren Rechteckfläche gesetzt wird, die von dem dritten
Schwellwert 430 sowie dem ersten Schwellwert 410 begrenzt ist und sich vollständig über den zweiten Unterabschnitt t1 -2 und den dritten Unterabschnitt t1-3 erstreckt.
Zusammenfassen gesagt sowie unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4D werden insbesondere die somit erhaltenen Rückschlüsse über Formgebungen des Sensorsignals 300, die charakteristisch für die jeweiligen Kollisionstypen sind, vorteilhaft verwendet, um einen Auslösealgorithmus für Sicherheitsmittel 108 des Fahrzeugs 100 beispielsweise in seiner Sensitivität zu beeinflussen.
Dies kann hinsichtlich des Auslösens der Sicherheitsmittel 108 z. B. durch Beeinflussung einer Schwellenhöhe,„AddOn-Konzept", oder durch Umschaltung auf andere, an einen vorliegenden Kollisionstyp angepasste
Auslösebedingungen,„Pfadkonzept", erfolgen. Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren (200) zum Bestimmen einer Kollisionscharakteristik einer Kollision eines Fahrzeugs (100) zum Auslösen von Sicherheitsmitteln (108) des Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren (200) folgende Schritte aufweist:
Ermitteln (210) zumindest eines bestimmungsrelevanten Zeitabschnitts (Ät; t1 , t2, t3, t4, t5; t1-1 , t1-2, t1-3) eines die Kollision des Fahrzeugs (100) repräsentierenden Sensorsignals (300) vor einem Auslösezeitpunkt für ein Sicherheitsmittel (108), wobei das Sensorsignal (300) ein von einem Sensor (102) bereitgestelltes oder ein von einem Sensor (102) bereitgestelltes und vorverarbeitetes Signal repräsentiert; und
Vergleichen (220) mindestens zweier Merkmale (dv1 , dv2, dv3, dv4, dv5; t1 , t2, t3, t4, t5; t1-1 , t1-2, t1-3; A1 , A2, A3, V1 , V2a, V2b, V3a, V3b, V3c) des Sensorsignals (300) in dem zumindest einen Zeitabschnitt (Ät; t1 , t2, t3, t4, t5; t1-1 , t1-2, t1-3) miteinander, um die Kollisionscharakteristik zu bestimmen.
2. Verfahren (200) gemäß Anspruch 1 , bei dem im Schritt des Ermitteins (210) das Sensorsignal (300) mittels fester und/oder variabler Zeitvorgabe in den zumindest einen Zeitabschnitt (Ät; t1 , t2, t3, t4, t5) unterteilt wird.
3. Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Ermitteins (210) das Sensorsignal (300) adaptiv in Abhängigkeit von einer Signaleigenschaft und/oder einer Schwellwertentscheidung in den zumindest einen Zeitabschnitt (Ät; t1 , t2, t3, t4, t5) unterteilt wird.
4. Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Ermitteins (210) das Sensorsignal (300) abhängig von einem Vergleich des Sensorsignals (300) mit einem weiteren Signal (320) in den zumindest einen Zeitabschnitt (t1 , t2, t3, t4, t5) unterteilt wird. Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Vergleichens (220) Signalstärken, Integrale (dv1 , dv2, dv3, dv4, dv5; A1 , A2, A3; V1 , V2a, V2b, V3a, V3b, V3c), Zeitdauern (t1 , t2, t3, t4, t5; t1-1 , t1-2, t1-3), Krümmungen und/oder Steigungen als Merkmale des Sensorsignals (300) miteinander verglichen werden.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Vergleichens (220) der zumindest eine Zeitabschnitt (t1 , t2, t3, t4, t5) abhängig von zumindest einem Schwellwert (410, 420, 430) in
Unterabschnitte (t1-1 , t1-2, t1-3) unterteilt wird, wobei Merkmale des
Sensorsignals (300) aus zumindest einem Unterabschnitt (t1 -1 , t1 -2, t1 -3) eines Zeitabschnitts (t1 , t2, t3, t4, t5) miteinander verglichen werden.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 7, bei dem im Schritt des Vergleichens (220) ein Integral des Sensorsignals in einem Unterabschnitt und ein Produkt aus einer Zeitdauer des Unterabschnitts und einem Schwellwert als die Merkmale des Sensorsignals miteinander verglichen werden.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Ermitteins (210) mehrere Zeitabschnitte (Ät; t1 , t2, t3, t4, t5) ermittelt werden, wobei im Schritt des Vergleichens (220) Merkmale aus unterschiedlichen Zeitabschnitten (Ät; t1 , t2, t3, t4, t5) miteinander verglichen werden.
Vorrichtung (110) zum Bestimmen einer Kollisionscharakteristik einer Kollision eines Fahrzeugs (100) zum Auslösen von Sicherheitsmitteln (108) des Fahrzeugs (100), wobei die Vorrichtung (110) folgende Merkmale aufweist: eine Einrichtung (112) zum Ermitteln zumindest eines
bestimmungsrelevanten Zeitabschnitts (Ät; t1 , t2, t3, t4, t5; t1 -1 , t1 -2, t1 -3) eines die Kollision des Fahrzeugs (100) repräsentierenden Sensorsignals (300) vor einem Auslösezeitpunkt für ein Sicherheitsmittel (108), wobei das Sensorsignal (300) ein von einem Sensor (102) bereitgestelltes oder ein von einem Sensor (102) bereitgestelltes und vorverarbeitetes Signal
repräsentiert; und eine Einrichtung (114) zum Vergleichen mindestens zweier Merkmale (dv1 , dv2, dv3, dv4, dv5; t1 , t2, t3, t4, t5; t1-1 , t1 -2, t1 -3; A1 , A2, A3, V1 , V2a, V2b,
V3a, V3b, V3c) des Sensorsignals (300) in dem zumindest einen
Zeitabschnitt (Ät; t1 , t2, t3, t4, t5; t1-1 , t1 -2, t1 -3) miteinander, um die Kollisionscharakteristik zu bestimmen. 10. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung eines
Verfahrens (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wenn das Programm auf einer Vorrichtung (110) ausgeführt wird.
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