WO2016097121A1 - Sicherheitssystem für ein fahrzeug einer fahrzeugflotte - Google Patents

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WO2016097121A1
WO2016097121A1 PCT/EP2015/080186 EP2015080186W WO2016097121A1 WO 2016097121 A1 WO2016097121 A1 WO 2016097121A1 EP 2015080186 W EP2015080186 W EP 2015080186W WO 2016097121 A1 WO2016097121 A1 WO 2016097121A1
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trigger function
dummy
vehicles
communication device
actuator
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PCT/EP2015/080186
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Heiko Freienstein
Armin Koehler
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Robert Bosch Gmbh
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    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
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    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes

Definitions

  • the invention relates to a safety system for a vehicle of a vehicle
  • Irreversible actuators of personal protective equipment for passive safety systems in vehicles such as pyrotechnic belt tensioners and airbags
  • pyrotechnic belt tensioners and airbags are nowadays usually triggered on the basis of a contact sensor.
  • Reversible actuators of personal protective equipment such as electric-powered belt tensioners, are already being used in a pre-crash phase on the basis of a
  • the safety system according to the invention for a vehicle of a vehicle fleet with the features of independent patent claim 1 and the inventive arrangement for validating a pre-trigger function for safety systems in vehicles of a vehicle fleet with the features of independent claim 5 have the advantage that both software components or parameters of the algorithm for crash detection as well as software components or parameters of the pre-crash function for the actuation of actuators in the event of a detected or imminent crash subsequently, ie after installation, can be activated.
  • the software components for crash detection are basically active but evaluated with various parameters via dummy actuators until a certain robustness can be proven. If that is the case, the algorithms are unlocked with the optimal parameterization for intervention on the real actuators.
  • the basic idea is differently configured or parameterized depending on the required recognition rate, recognition time and robustness.
  • the first set of parameters allows only uncritical interventions with reversible measures or interventions with a strong restriction of the field of effect in order to provide a high level of robustness even with a low degree of validation.
  • the second set of parameters enables the activation of interventions with a higher safety risk or of irreversible measures and interventions with a broader field of effect, since these are protected by the high degree of validation.
  • Embodiments of the present invention provide a safety system for a vehicle of a vehicle fleet with personal protective equipment, a
  • a pre-crash system which includes an environment sensor for detecting at least one crashrelevanten physical size in the vehicle environment, and an evaluation and control unit available, which of the contact sensor and the environment sensors evaluated physical variables for impact detection and pre-crash detection and evaluates depending on the evaluation and predetermined parameters at least one actuator of the personal protection means.
  • the pre-crash system has at least one dummy actuator and an adaptive pre-trigger function which is implemented with different parameter sets as a function of the current validation level and evaluates the detected physical variables for pre-crash detection, an unavoidable one Detect crash, wherein a first set of parameters, which restricts the pre-trigger function to a dummy operation, in which the pre-trigger function generates at least one trigger signal for the dummy actuator, when the evaluation of the physical quantities to an unavoidable Crash closes, as long as implemented, until the current validation level meets a predetermined condition, the pre-trigger function adjusts the triggering of the dummy actuator with the behavior of the evaluation and control unit and depending on the adjustment, the triggering of the dummy Actuator classifies as "correct” or as "false trip" , In the automatic adjustment, the triggering of the dummy actuator that has occurred is compared, for example, with the signals of the contact sensors (inertial sensors) present in the vehicle.
  • an acceleration pulse was measured by the contact or inertial sensor which caused the evaluation and control unit, for example, to trigger a belt tensioner, then this triggering can be described as " Correct "or saved as a” True Positive “event. If such an acceleration pulse is missing, then it is a “false triggering” or a “false positive” event, which is stored.
  • an arrangement for the validation of a pre-trigger function for security systems according to the invention in vehicles of a vehicle fleet which comprises a center with a computer system, a second communication device and storage means.
  • the computer system communicates with the vehicles of the vehicle fleet via the second communication device and exchanges data with the vehicles.
  • the central computer system receives the ratings of dummy actuator releases and / or the sum of hours of operation of vehicles in the vehicle fleet.
  • the computer system stores this information in the storage means.
  • the computer system evaluates this information to calculate the current validation level of the pre-trigger function and to check the first parameter set.
  • the pre-trigger function may include a data recorder, which stores the classification of the triggering of the dummy actuator and adds up the operating hours.
  • the pre-trigger function may include a first communication device, via which the classification of the triggering of the dummy actuator and / or the sum of the operating hours can be transmitted to a control center.
  • the first communication device can receive an updated first parameter set or a second parameter set from the central office and make it available to the pre-trigger function.
  • the second parameter set releases a proper operation of the pre-trigger function in which the pre-trigger function generates triggering signals for the at least one actuator of the personal protection device.
  • the computer system can determine the number of "false triggering" of the dummy actuators in vehicles of the vehicle fleet and the sum of the operating hours of these vehicles of the vehicle fleet and the current validation level of the pre-trigger function as a number of "false triggering "calculates the dum- my actuators in the vehicles for a time unit.
  • the computer system may compare the calculated current validation level of the pre-trigger function with a predetermined threshold representing a required robustness of the pre-trigger function.
  • the computer system can output the second parameter set to vehicles of the vehicle fleet if the number of "false triggering" of the dummy actuators in the vehicles for a time unit falls below the predetermined threshold value.
  • the computer system can communicate via the second communication device directly or via a third communication device with the first communication devices of the vehicles of the vehicle fleet.
  • the third communication device may, for example, be arranged in a workshop and read out the data recorder of the pre-trigger function via the first communication device during a diagnosis.
  • the communication devices are preferably designed as IP nodes (IP: Internet Protocol).
  • IP Internet Protocol
  • the activation or parameterization of software components of the pre-trigger function takes place, for example, via a wireless radio link with an IP node in the respective vehicle of the vehicle fleet and a authorable and protected download function.
  • the activation or parameterization of software components of the pre-trigger function via a diagnostic tool in the workshop, for example, when performing service intervals or facelifts are performed.
  • the reading of the data collected in the vehicles of the vehicle fleet can also be done via a wireless radio link with IP nodes in the respective vehicle of the vehicle fleet or via the diagnostic interface during workshop visits.
  • the individual vehicles can transmit the collected data periodically upper after triggering the dummy actuator via a radio link to a cloud or a server in the control center.
  • the central office can be set up, for example, by the vehicle manufacturer, a supplier or a service provider who can constantly evaluate the collected data. Since the activation or parameterization of software components of the pre-trigger function is an activation of safety-critical functions, the activation, regardless of the form in which it occurs, is protected and only by an authorized agency.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of an arrangement for validating a pre-trigger function for safety systems in vehicles of a vehicle fleet with an exemplary embodiment of a safety system according to the invention for a vehicle of a vehicle fleet.
  • a vehicle fleet 1 comprises a plurality of vehicles, of which three vehicles 1A, 1B, IC are shown by way of example. Each of these vehicles 1A, 1B, IC comprises a safety system 2, which is shown in more detail in a first vehicle 1A of the vehicle fleet 1. As can also be seen from FIG.
  • the security system 2 comprises personal protection means 7, a contact sensor 4 for detecting at least one impact-relevant physical variable, a pre-crash system 10, which contains an environment sensor system 3 for detecting at least one crash-relevant physical variable in FIG Vehicle environment includes, and an evaluation and control unit 5.1, which evaluates the detected by the contact sensor 4 and the environment sensors 3 physical variables for impact detection and pre-crash detection and depending on the evaluation and predetermined parameters at least one actuator 14A, 14B, 14C of the personal protection means 7 controls.
  • the pre-crash system 10 has at least one dummy actuator 14D and an adaptive pre-trigger function 12, which is implemented with different parameter sets depending on the current validation level and evaluates the detected physical quantities for pre-crash detection, to detect an unavoidable crash, wherein a first parameter set restricts the pre-trigger function 12 to a dummy operation in which the pre-trigger function 12 generates at least one trigger signal for the dummy actuator 14D when the evaluation the physical quantities to an unavoidable crash conclude, is implemented until the current validation level meets a predetermined condition, the pre-trigger function 12, the triggering of the dummy actuator 14D with the behavior of the evaluation and control unit 5.1 adjusts and depending on the adjustment, the triggering of the dummy actuator 14D as "correct” or classified as "false trip".
  • the pre-trigger function 12 comprises a data recorder 18 which stores the classification of the triggering of the dummy actuator 14D and accumulates the operating hours, and a first communication apparatus 16, via which the classification of the triggering of the dummy actuator 14D and / or or the sum of operating hours to a central 20 are transferable.
  • the first communication device 16 receives an updated first parameter set or a second parameter set from the center 20 and makes them available to the pre-trigger function 12.
  • the second parameter set releases an intended operation of the pre-trigger function 12, in which the pre-trigger function 12 generates triggering signals for the at least one actuator 14A, 14B, 14C of the personal protection device 7.
  • the personal protection means 7 include reversible retaining means 7.1, such as electromotive belt tensioners or active engine hoods, which are triggered by a first actuator 14A, irreversible retaining means 7.2, such as inner and / or outer airbags, for example triggered by a second pyrotechnic actuator 14B, and adaptive crash structures 7.3 triggered by a third actuator 14C.
  • actuators can be provided which make active interventions in the vehicle brake system, the steering, the chassis and / or the damper system and / or generate an additional braking effect.
  • the environmental sensor system 3 includes, for example, radar, video, ultrasound or lidar systems for detecting the crashrelevanten physical variables in the vehicle environment.
  • the contact sensor 4 includes, for example, pressure and / or acceleration sensors for detecting the impact-related physical quantities.
  • the evaluation and control unit 5.1 and the components of the pre-crash system 10 are implemented in the illustrated embodiment in a common control unit 5.
  • the evaluation and control unit 5.1 and the pre-trigger function 12 any data from sensor information of the environment sensor 3 and the contact sensor 4 merge to detect an impending impact.
  • the illustrated arrangement for validating a pre-trigger function 12 for security systems 2 in vehicles 1A, 1B, IC of a vehicle fleet 1 comprises a center 20, which comprises a computer system 22, a second communication device 24 and storage means 28.
  • the computer system 22 communicates via the second communication device 24 with the vehicles 1A, IB, IC of the vehicle fleet 1 and exchanges data with the vehicles 1A, IB, IC of the vehicle fleet 1.
  • the computer system 22 receives the classifications of triggers of the dummy actuators 14D and / or the sum of the operating hours of vehicles 1A, 1B, IC of the vehicle fleet 1, stores these data in the memory means 28 and evaluates these data for calculating the current validation level of the pre-test. Trigger function 12 and to check the first parameter set.
  • the computer system 22 determines, if necessary, the number of "false trips" of the dummy actuators 14D in vehicles 1A, 1B, IC of the vehicle fleet 1 and the sum of the hours of operation of these vehicles 1A, IB, IC of the vehicle fleet 1 and calculates the current validation level of the pre-load vehicle.
  • Trigger function 12 as the number of "false trips" of the dummy actuators 14D in the vehicles 1A, IB, IC for one time unit.
  • the computer system 22 compares the calculated current validation level of the pre-trigger function 12 with a predetermined threshold, which represents a required robustness of the pre-trigger function 12.
  • the computer system 22 outputs the second parameter set to vehicles 1A, IB, IC of the vehicle fleet 1 when the number of "false trips" of the dummy actuators 14D in the vehicles 1A, IB, IC falls short of the predetermined threshold for a unit time
  • the parameter set enables the activation of interventions with a higher safety risk or of irreversible measures and interventions with a broader field of effect, since these are protected by the high degree of validation.
  • the computer system 22 can be connected via the second communication device 24 directly or via a third communication device.
  • Device 26 communicate with the first communication devices 16 of the vehicles 1A, 1B, IC of the vehicle fleet 1.
  • the third communication device 26 may, for example, be arranged in a workshop and read out the data recorder 18 of the pre-trigger function 12 via the first communication device 16 during a diagnosis.
  • the communication device 16, 24, 26 are each designed as IP nodes. This advantageously enables the activation or parameterization of software components of the pre-trigger function 12 by means of a corresponding communication connection between the second communication device 24 and the third communication device 26 with that of the first communication device 16 in the vehicle 1A, 1B, IC an authorized and protected download function.
  • the parameter sets can be transmitted from the center 20 directly to the first communication device 16 via the second communication connection 24 or indirectly to the first communication device 16 via the second communication connection 24 and the third communication connection 26.
  • the data can be exchanged between the center 20 and the vehicles 1A, 1B, IC of the vehicle fleet 1 via a cloud.
  • the center 20 can be set up, for example, by the vehicle manufacturer, a supplier or a service provider who can constantly evaluate the collected data.

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Abstract

Das Pre-Crash-System (10) weist mindestens einen Dummy-Aktuator (14D) und eine adaptive Pre-Trigger-Funktion (12) auf, welche in Abhängigkeit von einem aktuellen Validierungsgrad mit verschiedenen Parametersätzen implementiert ist und die erfassten physikalischen Größen zur Pre-Crash-Erkennung auswertet, um einen unvermeidbaren Crash zu erkennen, wobei ein erster Parametersatz, welcher die Pre-Trigger-Funktion (12) auf einen Dummy-Betrieb einschränkt, in welchem die Pre-Trigger-Funktion (12) zumindest ein Auslösesignal für den Dummy-Aktuator (14D) erzeugt, wenn die Auswertung der physikalischen Größen auf einen unvermeidbaren Crash schließen lässt, so lange implementiert ist, bis der aktuelle Validierungsgrad eine vorgegebene Bedingung erfüllt, wobei die Pre-Trigger-Funktion (12) die Auslösung des Dummy-Aktuators (14D) mit dem Verhalten der Auswerte- und Steuereinheit (5.1) abgleicht und in Abhängigkeit des Abgleichs die Auslösung des Dummy-Aktuators (14D) als "Korrekt" oder als"Fehlauslösung" einstuft.

Description

Beschreibung
Titel
Sicherheitssystem für ein Fahrzeug einer Fahrzeugflotte Die Erfindung geht aus von einem Sicherheitssystem für ein Fahrzeug einer
Fahrzeugflotte nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und von einer korrespondierenden Anordnung zur Validierung einer Pre-Trigger- Funktion für Sicherheitssysteme in Fahrzeugen einer Fahrzeugflotte nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 5.
Irreversible Aktuatoren von Personenschutzmitteln für passive Sicherheitssysteme in Fahrzeugen, wie beispielsweise pyrotechnische Gurtstraffer und Airbags, werden heutzutage in der Regel auf Basis einer Kontaktsensorik ausgelöst. Reversible Aktuatoren von Personenschutzmitteln, wie beispielsweise elektromoto- rische Gurtstraffer, werden heute schon in einer Pre-Crash-Phase auf Basis einer
Umfeldsensorik, wie beispielsweise Radar, Video oder fusionierte Systeme ausgelöst. Für die Auslösung der irreversiblen Aktuatoren wird eine sehr hohe Robustheit gefordert. Dies ergibt sich aus der hohen Sicherheitsforderung gegenüber„Fehlauslösungen" (False Positives) aufgrund der Gefahren- und Risikobe- trachtung und einer sehr geringen Akzeptanz für Fehlauslösungen, da selbst ohne Sicherheitsrisiko bei Fehlauslösungen eine Reparatur erforderlich ist, was Kosten und Verärgerung erzeugt.
Eine geforderte rechtzeitige Erkennung einer unvermeidbaren Kollision für die ir- reversible Auslösung von pyrotechnischen Aktuatoren im Pre-Trigger- Bereich von ca. 80 bis 40ms vor dem Aufprall kann mit heutigen Umfeldsensoriken für viele Crashsituationen dargestellt werden. Die Grundlage hierfür ist durch aus dem Stand der Technik bekannte Pre-Crash- Funktionen und automatische Notbremsfunktionen gelegt. Diese bekannten Systeme werden heutzutage allerdings etwa so ausgelegt, dass eine Validationsleistung gegen Fehleingriffe bzw. Fehlauslösungen (False Positives) einer Anforderung von weniger als einmal pro Fahrzeugleben genügt. Für Pre-Trigger- Funktionen wird eine weitaus höhere Robustheitsforderung gegen Fehlauslösungen vorgegeben, welche mindestens drei Größenordnungen unter den dem heutigen Validationsgrad für Fehleingriffe bzw. Fehlauslösungen liegt.
Aus dem Stand der Technik ist eine so genannte Black Box Validation bekannt, in welcher so viele Stunden mit einem Prototyp-System im Feld gefahren wird, dass durch Nachweis keiner aufgetretenen Fehlauslösung in diesem Zeitraum die entsprechende Robustheit sicher gestellt werden kann. Ist die geforderte Robustheit beispielsweise kleiner als 10"5 Fehler/Betriebsstunde dann werden mit dem Prototyp-System 105 Betriebsstunden im Feld gefahren. Für die erforderliche Größenordnung der Pre-Trigger- Funktion ist das in einer Serienentwick- lungs-Applikation nicht zu leisten.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Sicherheitssystem für ein Fahrzeug einer Fahrzeugflotte mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und die erfindungsgemäße Anordnung zur Validierung einer Pre-Trigger- Funktion für Sicherheitssysteme in Fahrzeugen einer Fahrzeugflotte mit den Merkmalen der unabhängigen Patentanspruchs 5 haben demgegenüber den Vorteil, dass sowohl Software- Komponenten bzw. Parameter des Algorithmus zur Crasherkennung als auch Software- Komponenten bzw. Parameter der Pre-Crash- Funktion zur Ansteue- rung von Aktuatoren bei einem erkannten bzw. drohenden Crash nachträglich, d.h. nach dem Einbau, aktiviert werden können. Dabei sind die Software- Komponenten zur Crasherkennung grundsätzlich aktiv werden aber mit verschiedenen Parametern über Dummy-Aktuatoren so lange ausgewertet, bis eine bestimmte Robustheit nachgewiesen werden kann. Wenn das der Falls ist, werden die Algorithmen mit der optimalen Parametrisierung zum Eingriff auf die realen Aktuatoren freigeschaltet.
In Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung basieren Algorithmen, wel- che das Ziel verfolgen einen unvermeidbaren Crash zu erkennen auf derselben Grundidee sind aber in Abhängigkeit von erforderlicher Erkennungsrate, Erkennungszeit und Robustheit anders ausgestaltet bzw. parametrisiert. So ermöglicht der erste Parametersatz bei einem niedrigen Validationsgrad beispielsweise nur unkritische Eingriffe mit reversiblen Maßnahmen bzw. Eingriffe mit starker Einschränkung des Wirkungsfeldes, um damit auch bei einem niedrigen Validationsgrad eine hohe Robustheit zur Verfügung zu stellen. Der zweite Parametersatz ermöglicht bei einem hohen Validationsgrad die Aktivierung von Eingriffen mit höherem Sicherheitsrisiko bzw. von irreversiblen Maßnahmen und Eingriffe mit einem verbreiterten Wirkungsfeld, da diese durch den hohen Validationsgrad abgesichert sind.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Sicherheitssystem für ein Fahrzeug einer Fahrzeugflotte mit Personenschutzmitteln, einer
Kontaktsensorik zur Erfassung von mindestens einer aufprallrelevanten physikalischen Größe, einem Pre-Crash-System, welches eine Umfeldsensorik zur Erfassung von mindestens einer crashrelevanten physikalischen Größe im Fahrzeugumfeld umfasst, und einer Auswerte- und Steuereinheit zur Verfügung, welche die von der Kontaktsensorik und von der Umfeldsensorik erfassten physikalischen Größen zur Aufprallerkennung und zur Pre-Crash- Erkennung auswertet und in Abhängigkeit von der Auswertung und von vorgegebenen Parametern mindestens einen Aktuator der Personenschutzmittel ansteuert. Erfindungsgemäß weist das Pre-Crash-System mindestens einen Dummy-Aktuator und eine adaptive Pre-Trigger- Funktion auf, welche in Abhängigkeit vom aktuellen Validierungsgrad mit verschiedenen Parametersätzen implementiert ist und die erfassten physikalischen Größen zur Pre-Crash- Erkennung auswertet, um einen unvermeidbaren Crash zu erkennen, wobei ein erster Parametersatz, welcher die Pre-Trigger- Funktion auf einen Dummy-Betrieb einschränkt, in welchem die Pre- Trigger- Funktion zumindest ein Auslösesignal für den Dummy-Aktuator erzeugt, wenn die Auswertung der physikalischen Größen auf einen unvermeidbaren Crash schließen lässt, so lange implementiert ist, bis der aktuelle Validierungsgrad eine vorgegebene Bedingung erfüllt, wobei die Pre-Trigger- Funktion die Auslösung des Dummy-Aktuators mit dem Verhalten der Auswerte- und Steuereinheit abgleicht und in Abhängigkeit des Abgleichs die Auslösung des Dummy- Aktuators als„Korrekt" oder als„Fehlauslösung" einstuft. Bei dem automatische Abgleich wird die erfolgte Auslösung des Dummy- Aktuators beispielsweise mit den Signalen der im Fahrzeug vorhandenen Kontaktsensorik (Inertialsensorik) verglichen. Wurde nach einer Pre-Crash- Auslösung des Dummy- Aktuators durch die Pre-Trigger- Funktion durch die Kontakt- bzw. Inertialsensorik ein Beschleunigungsimpuls gemessen, welcher die Auswerte- und Steuereinheit beispielsweise zur Auslösung eines Gurtstraffers veranlasst hat, dann kann diese Auslösung als„Korrekt" bzw. als„True Positive" Ereignis gespeichert werden. Fehlt ein solcher Beschleunigungsimpuls, so handelt es sich um eine„Fehlauslösung" bzw. ein„False Positive" Ereignis, welches gespeichert wird.
Zudem wird eine Anordnung zur Validierung einer Pre-Trigger- Funktion für erfindungsgemäße Sicherheitssysteme in Fahrzeugen einer Fahrzeugflotte vorgeschlagen, welche eine Zentrale mit einem Computersystem, einer zweiten Kommunikationsvorrichtung und Speichermitteln umfasst. Hierbei kommuniziert das Computersystem über die zweite Kommunikationsvorrichtung mit den Fahrzeugen der Fahrzeugflotte und tauscht Daten mit den Fahrzeugen aus. Das Computersystem der Zentrale empfängt die Einstufungen von Auslösungen der Dummy- Aktuatoren und/oder die Summe der Betriebsstunden von Fahrzeugen der Fahrzeugflotte. Das Computersystem speichert diese Informationen in den Speichermitteln. Zudem wertet das Computersystem diese Informationen zur Berechnung des aktuellen Validierungsgrads der Pre-Trigger- Funktion und zur Überprüfung des ersten Parametersatzes aus. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Sicherheitssystems für ein Fahrzeug einer Fahrzeugflotte und der im unabhängigen Patentanspruch 5 angegebenen Anordnung zur Validierung einer Pre-Trigger- Funktion für Sicherheitssysteme in Fahrzeugen einer Fahrzeugflotte möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Pre-Trigger- Funktion einen Datenrekorder umfassen kann, welcher die Einstufung der Auslösung des Dummy-Aktuators speichert und die Betriebsstunden aufsummiert. In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems kann die Pre-Trigger- Funktion eine erste Kommunikationsvorrichtung umfassen, über welche die Einstufung der Auslösung des Dummy-Aktuators und/oder die Summe der Betriebsstunden an eine Zentrale übertragen werden können. Zudem kann die erste Kommunikationsvorrichtung einen aktualisierten ersten Parametersatz oder einen zweiten Parametersatz von der Zentrale empfangen und der Pre-Trigger- Funktion zur Verfügung stellen. Hierbei gibt der zweite Parametersatz einen bestimmungsgemäßen Betrieb der Pre-Trigger- Funktion frei in welchem die Pre-Trigger- Funktion Auslösesignale für den mindestens einen Aktua- tor der Personenschutzmittel erzeugt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung kann das Computersystem bei Bedarf die Anzahl von„Fehlauslösungen" der Dummy- Aktuatoren in Fahrzeugen der Fahrzeugflotte und die Summe der Betriebsstunden dieser Fahrzeuge der Fahrzeugflotte ermitteln und den aktuellen Validierungsgrad der Pre-Trigger- Funktion als Anzahl von„Fehlauslösungen" der Dum- my-Aktuatoren in den Fahrzeugen für eine Zeiteinheit berechnet. Das Computersystem kann den berechneten aktuellen Validierungsgrad der Pre-Trigger- Funktion mit einem vorgegebenen Schwellwert vergleichen, welcher eine geforderte Robustheit der Pre-Trigger- Funktion repräsentiert. Hierbei kann das Computersystem den zweiten Parametersatz an Fahrzeuge der Fahrzeugflotte ausgeben, wenn die Anzahl von„Fehlauslösungen" der Dummy-Aktuatoren in den Fahrzeugen für eine Zeiteinheit den vorgegebenen Schwellwert unterschreitet.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung kann das Computersystem über die zweite Kommunikationsvorrichtung direkt oder über eine dritte Kommunikationsvorrichtung mit den ersten Kommunikationsvorrichtungen der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte kommunizieren. Die dritte Kommunikationsvorrichtung kann beispielsweise in einer Werkstatt angeordnet werden und den Datenrecorder der Pre-Trigger- Funktion über die erste Kommunikationsvorrichtung während einer Diagnose auslesen. Die Kommunikationsvorrichtungen sind vorzugsweise als IP- Knoten (IP: Internet Protokoll) ausgeführt. Die Freischaltung bzw. Parametrisierung von Software- Komponenten der Pre- Trigger- Funktion erfolgt beispielsweise über eine drahtlose Funkverbindung mit einem IP-Knoten in dem jeweiligen Fahrzeug der Fahrzeugflotte und eine autorisierbare und geschützte Download Funktion. Alternativ kann die Freischaltung bzw. Parametrisierung von Software- Komponenten der Pre-Trigger- Funktion über ein Diagnosetool in der Werkstatt, beispielsweise bei der Durchführung von Service Intervallen oder bei Facelifts durchgeführt werden. Das Auslesen der in den Fahrzeugen der Fahrzeugflotte gesammelten Daten kann beispielsweise ebenfalls über eine drahtlose Funkverbindung mit IP- Knoten in dem jeweiligen Fahrzeug der Fahrzeugflotte oder über die Diagnoseschnittstelle bei Werkstattaufenthalten erfolgen. Zudem können die einzelnen Fahrzeuge die gesammelten Daten periodisch ober nach einer Auslösung des Dummy-Aktuators über eine Funkverbindung zu einer Cloud oder einem Server in der Zentrale übertragen. Die Zentrale kann beispielsweise vom Fahrzeughersteller, einem Zulieferer oder einem Dienstleister eingerichtet werden, welcher die gesammelten Daten ständig auswerten kann. Da es sich bei der Freischaltung bzw. Parametrisierung von Software- Komponenten der Pre-Trigger- Funktion um eine Aktivierung von sicherheitskritischen Funktionen handelt, erfolgt die Aktivierung, egal in welcher Form sie geschieht, geschützt und nur durch eine autorisierte Stelle.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Anordnung zur Validierung einer Pre-Trigger- Funktion für Sicherheitssysteme in Fahrzeugen einer Fahrzeugflotte mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherheitssystems für ein Fahrzeug einer Fahrzeugflotte.
Ausführungsformen der Erfindung
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst eine Fahrzeugflotte 1 mehrere Fahrzeuge, von denen beispielhaft drei Fahrzeuge 1A, 1B, IC dargestellt sind. Jedes dieser Fahrzeuge 1A, 1B, IC umfasst ein Sicherheitssystem 2, das in einem ersten Fahrzeug 1A der Fahrzeugflotte 1 detaillierter dargestellt ist. Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, umfasst das Sicherheitssystem 2 Personenschutzmittel 7, eine Kontaktsensorik 4 zur Erfassung von mindestens einer aufprallrelevanten physikalischen Größe, ein Pre-Crash-System 10, welches eine Umfeldsensorik 3 zur Erfassung von mindestens einer crash relevanten physikalischen Größe im Fahrzeugumfeld umfasst, und eine Auswerte- und Steuereinheit 5.1, welche die von der Kontaktsensorik 4 und von der Umfeldsensorik 3 erfass- ten physikalischen Größen zur Aufprallerkennung und zur Pre-Crash-Erkennung auswertet und in Abhängigkeit von der Auswertung und von vorgegebenen Parametern mindestens einen Aktuator 14A, 14B, 14C der Personenschutzmittel 7 ansteuert. Erfindungsgemäß weist das Pre-Crash-System 10 mindestens einen Dummy- Aktuator 14D und eine adaptive Pre-Trigger- Funktion 12 auf, welche in Abhängigkeit vom aktuellen Validierungsgrad mit verschiedenen Parametersätzen implementiert ist und die erfassten physikalischen Größen zur Pre-Crash- Erkennung auswertet, um einen unvermeidbaren Crash zu erkennen, wobei ein erster Parametersatz, welcher die Pre-Trigger- Funktion 12 auf einen Dummy- Betrieb einschränkt, in welchem die Pre-Trigger- Funktion 12 zumindest ein Auslösesignal für den Dummy-Aktuator 14D erzeugt, wenn die Auswertung der physikalischen Größen auf einen unvermeidbaren Crash schließen lässt, so lange implementiert ist, bis der aktuelle Validierungsgrad eine vorgegebene Bedingung erfüllt, wobei die Pre-Trigger- Funktion 12 die Auslösung des Dummy- Aktuators 14D mit dem Verhalten der Auswerte- und Steuereinheit 5.1 abgleicht und in Abhängigkeit des Abgleichs die Auslösung des Dummy-Aktuators 14D als„Korrekt" oder als„Fehlauslösung" einstuft. In dem durch den ersten Parametersatz freigegebenen Dummy-Betrieb sind im dargestellten Ausführungsbeispiel bei einem niedrigen Validationsgrad beispielsweise nur unkritische Eingriffe mit reversiblen Maßnahmen bzw. Eingriffe mit starker Einschränkung des Wirkungsfeldes möglich, um damit auch bei einem niedrigen Validationsgrad eine hohe Robustheit des Sicherheitssystems 2 zur Verfügung zu stellen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Pre-Trigger- Funktion 12 einen Datenrekorder 18, welcher die Einstufung der Auslösung des Dummy-Aktuators 14D speichert und die Betriebsstunden aufsummiert, und eine erste Kommunikationsvorrichtung 16, über welche die Einstufung der Auslösung des Dummy- Aktuators 14D und/oder die Summe der Betriebsstunden an eine Zentrale 20 übertragbar sind. Zudem empfängt die erste Kommunikationsvorrichtung 16 einen aktualisierten ersten Parametersatz oder einen zweiten Parametersatz von der Zentrale 20 und stellt diese der Pre-Trigger- Funktion 12 zur Verfügung. Der zweite Parametersatz gibt einen bestimmungsgemäßen Betrieb der Pre-Trigger- Funktion 12 frei, in welchem die Pre-Trigger- Funktion 12 Auslösesignale für den mindestens einen Aktuator 14A, 14B, 14C der Personenschutzmittel 7 erzeugt.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, umfassen die Personenschutzmittel 7 reversible Rückhaltemittel 7.1, wie beispielsweise elektromotorische Gurtstraffer oder aktive Motorhauben, welche von einem ersten Aktuator 14A ausgelöst werden, irreversible Rückhaltemittel 7.2, wie beispielsweise Innen- und/oder Außen- Airbags, welche von einem zweiten pyrotechnischen Aktuator 14B ausgelöst werden, und adaptive Crashstrukturen 7.3, welche von einem dritten Aktuator 14C ausgelöst werden. Des Weiteren können Aktuatoren vorgesehen werden, welche aktive Eingriffe in das Fahrzeugbremssystem, die Lenkung, das Fahrwerk und/oder das Dämpfersystem vornehmen und/oder eine zusätzliche Bremswirkung erzeugen.
Die Umfeldsensorik 3 umfasst beispielsweise Radar-, Video-, Ultraschall- oder Lidar- Systeme zur Erfassung der crashrelevanten physikalischen Größen im Fahrzeugumfeld. Die Kontaktsensorik 4 umfasst beispielweise Druck- und/oder Beschleunigungssensoren zur Erfassung der aufprallrelevanten physikalischen Größen. Die Auswerte- und Steuereinheit 5.1 und die Komponenten des Pre- Crash-Systems 10 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel in einem gemeinsamen Steuergerät 5 implementiert. Zudem können die Auswerte- und Steuereinheit 5.1 und die Pre-Trigger- Funktion 12 beliebige Daten aus Sensorinformationen der Umfeldsensorik 3 und der Kontaktsensorik 4 fusionieren um einen bevorstehenden Aufprall zu erkennen. So kann beispielsweise durch eine intelligente Datenfusion von mindestens zwei physikalisch redundanten Sensorsignalen der Umfeldsensorik 3, wie beispielsweise Radarsignale, welche für Ort- und Geschwindigkeitsmessungen geeignet sind, und Videosignale, welche für eine Objektklassifizierung geeignet sind, eine hinreichend gute und sichere Pre-Crash- Erkennung dargestellt werden. Aber selbst wenn eine solche Abschätzung diese Möglichkeit der Pre-Crash- Erkennung zeigt, bleibt die Anforderung der sicheren Validation des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems 2 gegen unerwünschte Fehlauslösungen bestehen.
Daher umfasst die dargestellte Anordnung zur Validierung einer Pre-Trigger- Funktion 12 für Sicherheitssysteme 2 in Fahrzeugen 1A, IB, IC einer Fahrzeugflotte 1 eine Zentrale 20, welche ein Computersystem 22, eine zweite Kommunikationsvorrichtung 24 und Speichermittel 28 umfasst. Das Computersystem 22 kommuniziert über die zweite Kommunikationsvorrichtung 24 mit den Fahrzeugen 1A, IB, IC der Fahrzeugflotte 1 und tauscht Daten mit den Fahrzeugen 1A, IB, IC der Fahrzeugflotte 1 aus. Das Computersystem 22 empfängt die Einstufungen von Auslösungen der Dummy-Aktuatoren 14D und/oder die Summe der Betriebsstunden von Fahrzeugen 1A, IB, IC der Fahrzeugflotte 1, speichert diese Daten in den Speichermitteln 28 und wertet diese Daten zur Berechnung des aktuellen Validierungsgrads der Pre-Trigger- Funktion 12 und zur Überprüfung des ersten Parametersatzes aus.
Das Computersystem 22 ermittelt bei Bedarf die Anzahl von„Fehlauslösungen" der Dummy-Aktuatoren 14D in Fahrzeugen 1A, IB, IC der Fahrzeugflotte 1 und die Summe der Betriebsstunden dieser Fahrzeuge 1A, IB, IC der Fahrzeugflotte 1 und berechnet den aktuellen Validierungsgrad der Pre-Trigger- Funktion 12 als Anzahl von„Fehlauslösungen" der Dummy-Aktuatoren 14D in den Fahrzeugen 1A, IB, IC für eine Zeiteinheit. Das Computersystem 22 vergleicht den berechneten aktuellen Validierungsgrad der Pre-Trigger- Funktion 12 mit einem vorgegebenen Schwellwert, welcher eine geforderte Robustheit der Pre-Trigger- Funktion 12 repräsentiert. Hierbei gibt das Computersystem 22 den zweiten Parametersatz an Fahrzeuge 1A, IB, IC der Fahrzeugflotte 1 aus, wenn die Anzahl von„Fehlauslösungen" der Dummy-Aktuatoren 14D in den Fahrzeugen 1A, IB, IC für eine Zeiteinheit den vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Der zweite Parametersatz ermöglicht bei einem hohen Validationsgrad die Aktivierung von Eingriffen mit höherem Sicherheitsrisiko bzw. von irreversiblen Maßnahmen und Eingriffe mit einem verbreiterten Wirkungsfeld, da diese durch den hohen Validationsgrad abgesichert sind.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, kann das Computersystem 22 über die zwei- te Kommunikationsvorrichtung 24 direkt oder über eine dritte Kommunikations- Vorrichtung 26 mit den ersten Kommunikationsvorrichtungen 16 der Fahrzeuge 1A, 1B, IC der Fahrzeugflotte 1 kommunizieren. Die dritte Kommunikationsvorrichtung 26 kann beispielsweise in einer Werkstatt angeordnet werden und den Datenrecorder 18 der Pre-Trigger- Funktion 12 über die erste Kommunikationsvorrichtung 16 während einer Diagnose auslesen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kommunikationsvorrichtung 16, 24, 26 jeweils als IP-Knoten ausgeführt. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise die Freischaltung bzw. Parametrisierung von Software- Komponenten der Pre- Trigger- Funktion 12 durch eine entsprechende Kommunikationsverbindung zwischen der zweiten Kommunikationsvorrichtung 24 bzw. der dritten Kommunikationsvorrichtung 26 mit dem der ersten Kommunikationsvorrichtung 16 im Fahrzeug 1A, 1B, IC mit einer autorisierten und geschützten Download- Funktion. So können die Parametersätze von der Zentrale 20 beispielsweise direkt über die zweite Kommunikationsverbindung 24 zur ersten Kommunikationsvorrichtung 16 oder indirekt über die zweite Kommunikationsverbindung 24 und die dritte Kommunikationsverbindung 26 zur ersten Kommunikationsvorrichtung 16 übertragen werden. Zudem können die Daten zwischen der Zentrale 20 und den Fahrzeugen 1A, 1B, IC der Fahrzeugflotte 1 über eine Cloud ausgetauscht werden. Da es sich um eine Aktivierung von sicherheitskritischen Funktionen handelt, erfolgt die Datenübertragung, egal in welcher Form sie geschieht, geschützt und nur durch eine autorisierte Stelle. Die Zentrale 20 kann beispielsweise vom Fahrzeughersteller, einem Zulieferer oder einem Dienstleister eingerichtet werden, welcher die gesammelten Daten ständig auswerten kann.

Claims

Ansprüche
1. Sicherheitssystem (2) für ein Fahrzeug (1A, 1B, IC) einer Fahrzeugflotte (1) mit Personenschutzmitteln (7), einer Kontaktsensorik (4) zur Erfassung von mindestens einer aufprallrelevanten physikalischen Größe, einem Pre-Crash-System (10), welches eine Umfeldsensorik (3) zur Erfassung von mindestens einer crashrelevanten physikalischen Größe im Fahrzeugumfeld umfasst, und einer Auswerte- und Steuereinheit (5.1), welche die von der Kontaktsensorik (4) und von der Umfeldsensorik (3) erfassten physikalischen Größen zur Aufprallerkennung und zur Pre- Crash- Erkennung auswertet und in Abhängigkeit von der Auswertung und von vorgegebenen Parametern mindestens einen Aktuator (14A, 14B, 14C) der Personenschutzmittel (7) ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass das Pre-Crash-System (10) mindestens einen Dummy- Aktuator (14D) und eine adaptive Pre-Trigger- Funktion (12) aufweist, welche in Abhängigkeit vom aktuellen Validierungsgrad mit verschiedenen Parametersätzen implementiert ist und die erfassten physikalischen Größen zur Pre-Crash- Erkennung auswertet, um einen unvermeidbaren Crash zu erkennen, wobei ein erster Parametersatz, welcher die Pre- Trigger- Funktion (12) auf einen Dummy-Betrieb einschränkt, in welchem die Pre-Trigger- Funktion (12) zumindest ein Auslösesignal für den Dummy-Aktuator (14D) erzeugt, wenn die Auswertung der physikalischen Größen auf einen unvermeidbaren Crash schließen lässt, so lange implementiert ist, bis der aktuelle Validierungsgrad eine vorgegebene Bedingung erfüllt, wobei die Pre-Trigger- Funktion (12) die Auslösung des Dummy-Aktuators (14D) mit dem Verhalten der Auswerte- und Steuereinheit (5.1) abgleicht und in Abhängigkeit des Abgleichs die Auslösung des Dummy-Aktuators (14D) als„Korrekt" oder als„Fehlauslösung" einstuft. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pre-Trigger- Funktion (12) einen Datenrekorder (18) umfasst, welcher die Einstufung der Auslösung des Dummy-Aktuators (14D) speichert und die Betriebsstunden aufsummiert.
Sicherheitssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pre-Trigger- Funktion (12) eine erste Kommunikationsvorrichtung (16) umfasst, über welche die Einstufung der Auslösung des Dummy-Aktuators (14D) und/oder die Summe der Betriebsstunden an eine Zentrale (20) übertragbar sind.
Sicherheitssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kommunikationsvorrichtung (16) einen aktualisierten ersten Parametersatz oder einen zweiten Parametersatz von der Zentrale (20) empfängt und der Pre-Trigger- Funktion (12) zur Verfügung stellt, wobei der zweite Parametersatz einen bestimmungsgemäßen Betrieb der Pre- Trigger- Funktion (12) freigibt, in welchem die Pre-Trigger- Funktion (12) Auslösesignale für den mindestens einen Aktuator (14A, 14B, 14C) der Personenschutzmittel (7) erzeugt.
Anordnung zur Validierung einer Pre-Trigger- Funktion (12) für Sicherheitssysteme (2) in Fahrzeugen (1A, 1B, IC) einer Fahrzeugflotte (1) mit einer Zentrale (20), welche ein Computersystem (22), eine zweite Kommunikationsvorrichtung (24) und Speichermittel (28) umfasst, wobei das Computersystem (22) über die zweite Kommunikationsvorrichtung (24) mit den Fahrzeugen (1A, 1B, IC) der Fahrzeugflotte (1) kommuniziert und Daten austauscht, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitssystem (2) der einzelnen Fahrzeuge (1A, 1B, IC) der Fahrzeugflotte (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgeführt ist, wobei das Computersystem (22) die Einstufungen von Auslösungen der Dummy- Aktuatoren (14D) und/oder die Summe der Betriebsstunden von Fahrzeugen (1A, 1B, IC) der Fahrzeugflotte (1) empfängt, in den Speichermitteln (28) speichert und zur Berechnung des aktuellen Validierungsgrads der Pre-Trigger- Funktion (12) und zur Überprüfung des ersten Parametersatzes auswertet. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Computersystem (22) bei Bedarf die Anzahl von„Fehlauslösungen" der Dummy-Aktuatoren (14D) in Fahrzeugen (1A, IB, IC) der Fahrzeugflotte (1) und die Summe der Betriebsstunden dieser Fahrzeuge (1A, IB, IC) der Fahrzeugflotte (1) ermittelt und den aktuellen Validierungsgrad der Pre-Trigger- Funktion (12) als Anzahl von„Fehlauslösungen" der Dummy-Aktuatoren (14D) in den Fahrzeugen (1A, IB, IC) für eine Zeiteinheit berechnet.
Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Computersystem (22) den berechneten aktuellen Validierungsgrad der Pre- Trigger- Funktion (12) mit einem vorgegebenen Schwellwert vergleicht, welcher eine geforderte Robustheit der Pre-Trigger- Funktion (12) repräsentiert, wobei das Computersystem (22) den zweiten Parametersatz an Fahrzeuge (1A, IB, IC) der Fahrzeugflotte (1) ausgibt, wenn die Anzahl von„Fehlauslösungen" der Dummy-Aktuatoren (14D) in den Fahrzeugen (1A, IB, IC) für eine Zeiteinheit den vorgegebenen Schwellwert unterschreitet.
Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Computersystem (22) über die zweite Kommunikationsvorrichtung (24) direkt oder über eine dritte Kommunikationsvorrichtung (26) mit den ersten Kommunikationsvorrichtungen (16) der Fahrzeuge (1A, IB, IC) der Fahrzeugflotte (1) kommuniziert.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Kommunikationsvorrichtung (26) in einer Werkstatt angeordnet ist und den Datenrecorder (18) der Pre-Trigger- Funktion (12) über die erste Kommunikationsvorrichtung (16) während einer Diagnose ausliest.
Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (16, 24, 26) als IP- Knoten ausgeführt sind.
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