WO2018114939A1 - Verfahren und steuergerät zum fussgàngerschutz für ein fahrzeug - Google Patents

Verfahren und steuergerät zum fussgàngerschutz für ein fahrzeug Download PDF

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WO2018114939A1
WO2018114939A1 PCT/EP2017/083525 EP2017083525W WO2018114939A1 WO 2018114939 A1 WO2018114939 A1 WO 2018114939A1 EP 2017083525 W EP2017083525 W EP 2017083525W WO 2018114939 A1 WO2018114939 A1 WO 2018114939A1
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vehicle
sensor
safety device
signal
collision
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PCT/EP2017/083525
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English (en)
French (fr)
Inventor
Marlon Ramon EWERT
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Publication of WO2018114939A1 publication Critical patent/WO2018114939A1/de

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    • 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
    • B60R21/0134—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 imminent contact with an obstacle, e.g. using radar systems
    • 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
    • B60R21/34—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians

Definitions

  • the invention relates to a device or a method and a control device according to the preamble of the independent claims.
  • the subject of the present invention is also a computer program.
  • Different types of sensors can be used in vehicles to detect collisions with objects and / or people.
  • vehicle-mounted safety devices can be activated.
  • DE 103 23 483 A1 describes a device for determining a relative speed between a vehicle and an impact object.
  • an at least sufficiently accurate calculation of a probable impact position of an object for example a pedestrian
  • sensor data from environmental sensors can be taken into account as a substitute for or instead of sensor data from collision sensors.
  • such a use of an anticipated object impact position from a forward-looking environment sensor in a vehicle for example within a pedestrian protection algorithm, enables, simplifies and improves a triggering decision regarding personal protection means.
  • reliability and accuracy of protection of vehicle occupants and, additionally or alternatively, pedestrians can be made less expensive and additionally or alternatively increased.
  • a method for personal protection for a vehicle comprising the following steps:
  • the vehicle may be a motor vehicle, in particular a road-bound motor vehicle, for example a passenger car, a truck or another commercial vehicle.
  • the object may be a person or an object in the environment of the vehicle.
  • the safety device may be designed to be a person in the environment of the vehicle and additionally or alternatively an occupant of the vehicle Vehicle to protect against consequences of a collision.
  • the drive signal may also be determined by using an estimated arrival time of the parking space determined using the surrounding sensor signal
  • the drive signal can be determined exclusively using the determined
  • the step of determining may be repeated or performed for a plurality of objects, wherein in the step of generating a plurality of objects may be taken into account in the drive signal.
  • the drive signal generated in the step of generating may be configured to provide a trigger threshold for triggering the at least one safety device depending on the
  • the drive signal generated in the step of generating may be configured to set a trigger threshold value for triggering the at least one safety device as a function of the expected impact position.
  • the drive signal generated in the step of generating may be configured to provide a trigger threshold for triggering the at least one
  • the trip threshold may be set to a default or default value.
  • a suitable trigger threshold value can be set to the respective collision time to improve personal protection.
  • the driving signal may be generated by using object data, which is one using the
  • object data may indicate whether the object is a person or an object.
  • the object data can also be provided by the at least one environment sensor or.
  • Such an embodiment offers the advantage that the control of the at least one safety device can be carried out safely and in accordance with the situation, so that a setting of the at least one safety device that is reliable for the collision object can be made.
  • the approach presented here also provides a control unit which is designed to implement the steps of a variant of a method presented here
  • control unit can have at least one arithmetic unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading sensor signals from the sensor or for outputting of control signals to the actuator and / or at least one
  • the arithmetic unit may be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the memory unit is a flash memory, an EPROM or a
  • the magnetic storage unit can be.
  • the communication interface can be designed to read or output data wirelessly and / or by line, wherein a communication interface that can read or output line-bound data, for example, electrically or optically read this data from a corresponding data transmission line or output in a corresponding data transmission line.
  • a control device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon.
  • the control unit may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In a hardware training, the interfaces may for example be part of a so-called system ASICs, the various functions of the
  • Control unit includes.
  • 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.
  • control unit is used to control at least one protective device of the vehicle for personal protection.
  • control unit for example, read at least one
  • Sensor signal from at least one environment sensor access takes place via actuators, such as pyrotechnic ignition devices, mechanical actuators or the like.
  • actuators such as pyrotechnic ignition devices, mechanical actuators or the like.
  • a system for personal protection for a vehicle having the following features: an embodiment of the aforementioned control device; the at least one environment sensor; and the at least one safety device, wherein the control device with the at least one environmental sensor and with the at least one
  • Safety device signal transmission capable connectable or connected.
  • an embodiment of the above-mentioned control device can be advantageously used or used to control the personal protection or facilities for
  • a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the above
  • Fig. 1 is a schematic representation of a vehicle with a system for personal protection according to an embodiment
  • FIG. 2 shows a flowchart of a method for personal protection according to an exemplary embodiment
  • Fig. 3 is a schematic representation of the vehicle with the personal protection system of Fig. 1; 4 is a diagram of a collision sensor signal and a
  • FIG. 5 is a diagram of a collision sensor signal and an adjusted threshold for the personal protection system of FIG. 1 and FIG. 3, respectively.
  • the vehicle 100 is a motor vehicle, in particular a road-bound motor vehicle, for example a passenger car.
  • the vehicle 100 includes the personal protection system.
  • the system for personal protection only has, for example, a collision sensor 110 for detecting a collision, an environment sensor 120 for detecting the surroundings of the vehicle 100, a control device 130 and a safety device 140 for personal protection.
  • the collision sensor 110 is configured as a pressure hose sensor, with the environmental sensor 120 configured as a vehicle camera.
  • the environment sensor 120 has a detection area 125 in an environment of the vehicle 100.
  • the safety device 140 is, for example, a front structure with adjustable rigidity, a deployable bonnet, an external airbag and / or the like.
  • the control unit 130 is signal transmitting capable of the collision sensor 110, the environment sensor 120 and the safety device 140 connected.
  • the control unit 130 is designed to receive an environmental sensor signal 154 from a Read interface to the environment sensor 120 and output or provide a drive signal 156 for driving the safety device 140 to an interface to the safety device 140.
  • the controller 130 is also configured to provide a collision sensor signal 152 from an interface to the
  • the controller 130 is configured to provide the drive signal 156 using the environmental sensor signal 154, optionally additionally using the collision sensor signal 152.
  • FIG. 1 An object 160 in the environment of the vehicle 100 is shown in FIG. 1.
  • the object 160 is merely an example of a person, for example a pedestrian.
  • the object 160 is hereby of the
  • Detected detection range 125 of the environmental sensor 120 of the vehicle 100 detected.
  • a directional arrow illustrates a relative movement between the object 160 and the vehicle 100, more precisely an expected impact position 175 of the object 160 on the vehicle 100.
  • the control device 130 has a determination device 132 and a
  • the determination device 132 is designed to use the environment sensor signal 154 to generate the
  • Generator 134 is configured to generate the drive signal 156 using the determined prospective landing position 175.
  • FIG. 2 shows a flow diagram of a method 200 for personal protection according to one exemplary embodiment.
  • the personal protection method 200 may be practiced in conjunction with the vehicle of FIG. 1 or a similar vehicle. Further, the personal vehicle protection method 200 is practicable using the personal protection system of the control device of FIG. 1 or a similar system or controller.
  • the personal protection method 200 includes a step 210 of determining an anticipated impact position of an object located in an environment of the vehicle on the vehicle using a vehicle
  • Method 200 for personal protection on a step 220 of generating a drive signal for driving at least one safety device of the vehicle is performed using the determined prospective landing position.
  • step 220 of generating is determined using the determined probable
  • the drive signal generated in step 220 of generating is configured to provide a trigger threshold for triggering the at least one safety device depending on the
  • the drive signal generated in step 220 of generating is configured to provide a trigger threshold for triggering the at least one of
  • Drive signal in particular designed to set a trigger threshold for triggering the at least one safety device for a period of time, within which a determined using the environmental sensor signal expected time of the object is on the vehicle.
  • the drive signal generated in the step of generating is designed in accordance with one exemplary embodiment to set a triggering threshold for triggering the at least one safety device as a function of a collision sensor signal of a collision sensor of the vehicle caused by a collision with the object.
  • step 220 of the generating the driving signal is generated using object data representing a type of the object detected using the environmental sensor signal.
  • the method 200 may be used for
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of the vehicle 100 with the personal protection system of FIG. 1.
  • the collision sensor 110 and the detection area 125 of the environmental sensor are shown as examples of the vehicle 100 and the personal protection system in FIG.
  • the object 160 is in the form of a person and the
  • expected impact position 175 shown.
  • the relative movement between the object 160 and the vehicle 100 or the expected impact position 175 is also illustrated here.
  • the time t is plotted on the abscissa axis, wherein on the ordinate axis, a pressure P is plotted.
  • the pressure P corresponds to a pressure signal sum of a pressure hose sensor designed as
  • the pressure signal sum results from sensor signals pL and pR of, for example, two sensor elements of the
  • a threshold value 410 is shown, which represents, for example, a triggering threshold for triggering a safety device of the vehicle. At pressure values below the threshold value 410, there is a collision of the vehicle with, for example, a small animal, wherein pressure values above the threshold value 410 are a collision with a small animal
  • a first graph 420 shows a pressure trace representing a collision of the vehicle with a pedestrian. In this case, the first graph 420 extends into the region above the threshold value 410. Thus, the pressure profile in the collision with the pedestrian exceeds the threshold 410.
  • a second graph 430 shows a pressure curve representing a collision of the vehicle with a small animal. The second graph 430 extends below the threshold value 410 or between the abscissa axis and the threshold value 410.
  • the diagram illustrated in FIG. 4 illustrates a threshold comparison within a decision logic of a control unit of the personal protection system using the example of a filtered pressure signal sum.
  • Fig. 5 shows a diagram of a collision sensor signal and a
  • the time t is plotted on the abscissa axis, wherein on the ordinate axis, a pressure P is plotted.
  • the pressure P corresponds to a pressure signal sum of a pressure hose sensor designed as
  • the pressure signal sum results from sensor signals pL and pR of, for example, two sensor elements of the collision sensor.
  • a threshold value 410 is shown, which, for example, a trigger threshold for triggering a
  • Safety device of the vehicle represents. At pressure values below the threshold value 410, there is a collision of the vehicle with, for example, a small animal, wherein pressure values above the threshold value 410 represent a collision with a pedestrian.
  • a graph 420 shows a pressure trace that is a collision of the vehicle with a pedestrian
  • the graph 420 extends into the area above the threshold value 410.
  • the pressure profile in the collision with the pedestrian exceeds the threshold 410.
  • the threshold 410 is changed within a time window 515,
  • the time window 515 represents a threshold adjustment time window.
  • Fig. 5 shows a threshold adjustment; filtered pressure signals in a pedestrian impact. The adjustment of the threshold 410 will be discussed in more detail below.
  • FIG. 4 shows, by way of example, the signal curve for the filtered signal sum (left and right sensor) in the case of a pressure hose-based pedestrian protection system over time.
  • the signal 420 occurring in the event of a pedestrian impact has a higher amplitude than, for example, the signal 430 on impact of a small animal (non-pedestrian object).
  • the signal 420 or 430 is typically compared to a fixed speed-dependent threshold 410 (Thd (v)).
  • the threshold value divides the signal amplitudes into pedestrians and non-pedestrians.
  • the threshold comparison is done in a similar way for the others
  • FIG. 5 shows by way of example a threshold adaptation for a filtered pressure signal 420 in the event of a pedestrian impact on the basis of the impact position or impact position.
  • the adaptation of the threshold value 410 takes place, for example, if a signal-dependent starting condition was detected in the algorithm; for example, the threshold value 410 is calculated on the basis of the calculated value
  • the threshold adaptation in FIG. 5 takes place purely on the basis of the impact position from the surroundings sensor.
  • the adaptation of the threshold value 410 also takes place when a start condition which is dependent on the pressure signal 420 or PTS signal or PCS signal is fulfilled in the algorithm.
  • the time window 515 at which an object or pedestrian is expected to impact the vehicle's bumper is determined. If the object actually hits the vehicle within this time window 515, the threshold adaptation will occur within a PTS / PCS based start condition
  • the threshold adaptation takes place depending on the impact situation and is calibrated in advance for a specific vehicle, for example, by means of the existing pedestrian protection tests which cover various impact situations.
  • PCS Pedestrian Contact Sensors
  • Pressure-hose-based sensors (PTS - Pressure Tube Sensor) are available.
  • the impact of an object 160 in the relevant area of the bumper leads to a signal increase within the detecting sensor system.
  • the amplitude of the detected signals depends, inter alia, on the mass and the speed of the incident object 160.
  • the signals output by the sensors are further processed within algorithms with the aim of classifying the impact object or object 160 into pedestrians or non-pedestrians. If the algorithm recognizes that the object 160 is a pedestrian, for example, it becomes active depending on the vehicle speed
  • Retention means activated to cushion the impact of the pedestrian on the vehicle front. If, on the other hand, no pedestrian is detected, then, for example, a triggering of the active restraining means is omitted.
  • the processed signals such as raw signals, window integrals, integrals, derivatives, etc. are compared with thresholds. If one or more relevant signals exceed their thresholds, it is the case of
  • Impact object most likely around a pedestrian and the active restraints will be detonated. See, for example, FIGS. 4 and 5.
  • the sensor system installed in the vehicle 100 is sufficient to classify an object with sufficient precision as a pedestrian.
  • TTI time to impact
  • algorithm thresholds can be adjusted sensitively or robustly, depending on whether a pedestrian (sensitive) or a non-pedestrian object (more robust) was recognized by the environmental sensors 120.
  • the estimated or expected impact position 175 of an object 160 can thereby be provided by the environmental sensors 120 of the vehicle 100 and thus be used, for example, in the pedestrian protection algorithm. First, for example, a calculation of the expected
  • Vehicle 100 for example via CAN or FlexRay, sent to an airbag control unit or the control unit 130 of the system for personal protection and received there.
  • Impact position 175 are thereby received together with the TTI and other objects 160 corresponding to the object 160 or pedestrian recognized by the environment sensor 120.
  • Control unit 130 takes place after receiving the data a
  • Pedestrian 160 together with the TTI and other sizes, in particular within the pedestrian protection algorithm, for example, for at least one of the purposes shown below.
  • Collision sensor 110 and the collision sensor signal 152 calculated
  • Pedestrian protection algorithm as a replacement for the PTS / PCS-based or
  • collision sensor based impact detection Such a replacement of the collision sensor based impact detection in the
  • Pedestrian protection algorithm by the expected impact position 175 of an object 160 from an environmental sensor 120 is advantageous.
  • algorithm thresholds such as threshold 410, can be used in
  • the impact position 175 of the pedestrian 160 in Fig. 1 using the Environment sensor 120 (camera) is calculated with high accuracy, the
  • the estimated one determined using environment sensor 120 may be
  • Impact position 175 can be used.
  • Object / pedestrian 160, threshold adaptation is performed, for example, within the pedestrian protection algorithm.
  • Threshold adjustment is not only in the robust or sensitive direction over the entire bumper but highly accurate depending on the
  • the threshold adaptation takes place precisely when the object 160 detected by means of the environmental sensor 120 also matches the actual collision object over time or via the TTI and sufficient signal is present on the collision sensor 110.
  • Threshold adjustment within the pedestrian protection algorithm using the expected impact position 175 from the environment sensor 120 allows. For example, along the vehicle bumper are different
  • Collision sensor 110 may affect. To be on these different
  • the threshold values such as the threshold value 410, in the algorithm no longer need to be used by means of the PTS / PCS
  • the impact detection can be adapted in the robust or sensitive direction, or the threshold adaptation no longer needs to run along the bumper, depending on the calculated impact position.
  • the impact detection can be adapted in the robust or sensitive direction, or the threshold adaptation no longer needs to run along the bumper, depending on the calculated impact position.
  • Impact position 175 within a pedestrian protection algorithm in particular as a replacement for previously calculated in the pedestrian protection algorithm using PTS / PCS impact location realized.
  • Airbag control unit or the control unit 130 which were previously required for the execution of the PTS / PCS-based impact location detections.
  • Airbag control unit a significant share of
  • an anticipated landing position 175 determined using the environmental sensor 120 may be increased
  • the prospective landing position 175 determined using the environmental sensor 120 could also be beneficial because the expected landing position 175 can be determined independently of vehicle structures (eg, bumper cover, foam, bender crossbar) that might otherwise impact PTS impact location detection.
  • vehicle structures eg, bumper cover, foam, bender crossbar
  • a further advantage of the exclusive use of the estimated landing position 175 determined using the environmental sensor 120 lies in a reduction in complexity within the pedestrian protection algorithm.
  • an exemplary embodiment includes a "and / or" link between a first feature and a second feature, this is to be read such that the Embodiment according to an embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment, either only the first feature or only the second feature.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Personenschutz für ein Fahrzeug (100). Das Verfahren weist einen Schritt des Ermittelns einer voraussichtlichen Auftreffposition (175) eines in einem Umfeld des Fahrzeugs (100) angeordneten Objektes (160) auf das Fahrzeug (100) unter Verwendung eines Umfeldsensorsignals (154) von zumindest einem in dem Fahrzeug (100) angeordneten Umfeldsensor (120) zum Erfassen des Umfeldes des Fahrzeugs (100) auf. Auch weist das Verfahren einen Schritt des Erzeugens eines Ansteuersignals (156) zum Ansteuern zumindest einer Sicherheitseinrichtung (140) des Fahrzeugs (100) unter Verwendung der ermittelten voraussichtlichen Auftreffposition (175) auf.

Description

Beschreibung
Titel
VERFAHREN UND STEUERGERÄT ZUM FUSSGÄNGERSCHUTZ FÜR EIN FAHRZEUG
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren und einem Steuergerät nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
Zur Erkennung von Kollisionen mit Objekten und/oder Personen können in Fahrzeugen verschiedene Arten von Sensoren zur Anwendung kommen. Im Falle einer erkannten Kollision können fahrzeugseitige Sicherheitseinrichtungen aktiviert werden.
Die DE 103 23 483 AI beschreibt eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Relativgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und einem Aufprallobjekt.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen
Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können insbesondere eine mindestens hinreichend genaue Berechnung einer voraussichtlichen Auftrefflage eines Objektes, beispielsweise eines Fußgängers, mit Hilfe von in einem Fahrzeug verbauten Umfeldsensoren und eine Verwendung dieser voraussichtlichen Auftrefflage innerhalb eines Fußgängerschutzalgorithmus erfolgen. Hierbei können beispielsweise Sensordaten von Umfeldsensoren als Ersatz für bzw. anstelle von Sensordaten von Kollisionssensoren berücksichtigt werden.
Vorteilhafterweise kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch eine solche Verwendung einer voraussichtlichen Objektauftrefflage aus einem vorausschauenden Umfeldsensor in einem Fahrzeug beispielsweise innerhalb eines Fußgängerschutzalgorithmus eine Auslöseentscheidung hinsichtlich Personenschutzmitteln ermöglicht, vereinfacht und verbessert werden. Somit können eine Zuverlässigkeit sowie eine Genauigkeit eines Schutzes von Fahrzeuginsassen und zusätzlich oder alternativ von Fußgängern unaufwendiger gemacht und zusätzlich oder alternativ erhöht werden.
Es wird ein Verfahren zum Personenschutz für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Ermitteln einer voraussichtlichen Auftreffposition eines in einem Umfeld des Fahrzeugs angeordneten Objektes auf das Fahrzeug unter Verwendung eines Umfeldsensorsignals von zumindest einem in dem Fahrzeug angeordneten Umfeldsensor zum Erfassen des Umfeldes des Fahrzeugs; und
Erzeugen eines Ansteuersignais zum Ansteuern zumindest einer
Sicherheitseinrichtung des Fahrzeugs unter Verwendung der ermittelten voraussichtlichen Auftreffposition.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug handeln, insbesondere ein straßengebundenes Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein anderes Nutzfahrzeug. Das Objekt kann eine Person oder ein Gegenstand in dem Umfeld des Fahrzeugs sein. Die Sicherheitseinrichtung kann ausgebildet sein, um eine Person in dem Umfeld des Fahrzeugs und zusätzlich oder alternativ einen Insassen des Fahrzeugs vor Folgen einer Kollision zu schützen. Im Schritt des Erzeugens kann das Ansteuersignal auch unter Verwendung eines unter Verwendung des Umfeldsensorsignals ermittelten voraussichtlichen Auftreffzeitpunkts des
Objektes auf das Fahrzeug erzeugt werden. Im Schritt des Erzeugens kann das Ansteuersignal ausschließlich unter Verwendung der ermittelten
voraussichtlichen Auftreffposition bzw. unter Verwendung der ermittelten voraussichtlichen Auftreffposition als einzigem Eingangssignal oder Sensorsignal erzeugt werden. Der Schritt des Ermitteins kann wiederholt oder für mehrere Objekte ausgeführt werden, wobei im Schritt des Erzeugens mehrere Objekte bei dem Ansteuersignal berücksichtigt werden können.
Gemäß einer Ausführungsform kann das im Schritt des Erzeugens erzeugte Ansteuersignal ausgebildet sein, um einen Auslöseschwellenwert zum Auslösen der zumindest einen Sicherheitseinrichtung abhängig von dem
Umfeldsensorsignal einzustellen. Insbesondere kann das Ansteuersignal eine
Befehlsinformation aufweisen, die eine Einstellung des Auslöseschwellenwerts auf robust, beispielsweise wenn das Objekt ein Gegenstand ist, oder auf sensibel bewirken kann, beispielsweise wenn das Objekt eine Person ist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein situationsabhängiger, genauer und zuverlässiger Personenschutz realisiert werden kann.
Auch kann das im Schritt des Erzeugens erzeugte Ansteuersignal ausgebildet sein, um einen Auslöseschwellenwert zum Auslösen der zumindest einen Sicherheitseinrichtung abhängig von der voraussichtlichen Auftreffposition einzustellen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der
Personenschutz unabhängig von fahrzeugspezifischen, strukturellen
Eigenschaften des Fahrzeugs optimiert werden kann.
Ferner kann das im Schritt des Erzeugens erzeugte Ansteuersignal ausgebildet sein, um einen Auslöseschwellenwert zum Auslösen der zumindest einen
Sicherheitseinrichtung für eine Zeitdauer einzustellen, innerhalb deren ein unter Verwendung des Umfeldsensorsignals ermittelter voraussichtlicher
Auftreff Zeitpunkt des Objektes auf das Fahrzeug liegt. Außerhalb der Zeitdauer kann der Auslöseschwellenwert auf einen Standardwert oder Vorgabewert eingestellt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass beispielsweise bei einer Kollision mit mehreren Objekten für jedes Objekt ein geeigneter Auslöseschwellenwert zu der jeweiligen Kollisionszeit eingestellt werden kann, um einen Personenschutz zu verbessern. Gemäß einer Ausführungsform kann das im Schritt des Erzeugens erzeugte
Ansteuersignal ausgebildet sein, um einen Auslöseschwellenwert zum Auslösen der zumindest einen Sicherheitseinrichtung abhängig von einem durch eine Kollision mit dem Objekt bewirkten Kollisionssensorsignal eines
Kollisionssensors des Fahrzeugs einzustellen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Plausibilisierung des Umfeldsensorsignals sowie eine zeitlich genau auf die Kollision abgestimmte Schwellenwertanpassung realisiert werden können.
Zudem kann im Schritt des Erzeugens das Ansteuersignal unter Verwendung von Objektdaten erzeugt werden, die einen unter Verwendung des
Umfeldsensorsignals ermittelten Typ des Objektes repräsentieren. Die
Objektdaten können insbesondere anzeigen, ob es sich bei dem Objekt um eine Person oder um einen Gegenstand handelt. Dabei können die Objektdaten auch von dem zumindest einen Umfeldsensor bereitgestellt sein oder werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Ansteuerung der zumindest einen Sicherheitseinrichtung sicher und situationsgerecht durchgeführt werden kann, sodass eine zuverlässig für das Kollisionsobjekt geeignete Einstellung der zumindest einen Sicherheitseinrichtung vorgenommen werden kann. Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in
entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine
Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine
magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät 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 des
Steuergeräts 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.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch das Steuergerät eine Steuerung zumindest einer Schutzeinrichtung des Fahrzeugs zum Personenschutz. Hierzu kann das Steuergerät beispielsweise auf mindestens ein eingelesenes
Sensorsignal von zumindest einem Umfeldsensor zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt über Aktoren, wie beispielsweise pyrotechnische Zündvorrichtungen, mechanische Stellglieder oder dergleichen.
Es wird auch ein System zum Personenschutz für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei das System folgende Merkmale aufweist: eine Ausführungsform des vorstehend genannten Steuergerätes; den zumindest einen Umfeldsensor; und die zumindest eine Sicherheitseinrichtung, wobei das Steuergerät mit dem zumindest einen Umfeldsensor und mit der zumindest einen
Sicherheitseinrichtung signalübertragungsfähig verbindbar oder verbunden ist.
In Verbindung mit dem System zum Personenschutz kann eine Ausführungsform des vorstehend genannten Steuergerätes vorteilhaft eingesetzt oder verwendet werden, um den Personenschutz zu steuern bzw. Einrichtungen zum
Personenschutz zu steuern oder anzusteuern.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem System zum Personenschutz gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Personenschutz gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Fahrzeugs mit dem System zum Personenschutz aus Fig. 1; Fig. 4 ein Diagramm eines Kollisionssensorsignals sowie eines
Schwellenwertes für das System zum Personenschutz aus Fig. 1 bzw. Fig. 3; und
Fig. 5 ein Diagramm eines Kollisionssensorsignals sowie eines angepassten Schwellenwertes für das System zum Personenschutz aus Fig. 1 bzw. Fig. 3.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger 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 eines Fahrzeugs 100 mit einem System zum Personenschutz gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem Fahrzeug 100 handelt es sich um ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein straßengebundenes Kraftfahrzeug, beispielsweise einen Personenkraftwagen. Das Fahrzeug 100 weist das System zum Personenschutz auf.
Das System zum Personenschutz weist gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beispielhaft lediglich einen Kollisionssensor 110 zum Erfassen einer Kollision, einen Umfeldsensor 120 zum Erfassen des Umfeldes des Fahrzeugs 100, ein Steuergerät 130 und eine Sicherheitseinrichtung 140 zum Personenschutz auf.
Lediglich beispielhaft ist der Kollisionssensor 110 als ein Druckschlauchsensor ausgeführt, wobei der Umfeldsensor 120 als eine Fahrzeugkamera ausgeführt ist. Der Umfeldsensor 120 weist einen Erfassungsbereich 125 in einem Umfeld des Fahrzeugs 100 auf. Bei der Sicherheitseinrichtung 140 handelt es sich beispielsweise um eine Vorderwagenstruktur mit einstellbarer Steifigkeit, eine aufstellbare Motorhaube, einen Außenairbag und/oder dergleichen.
Das Steuergerät 130 ist signalübertragungsfähig mit dem Kollisionssensor 110, dem Umfeldsensor 120 und der Sicherheitseinrichtung 140 verbunden. Dabei ist das Steuergerät 130 ausgebildet, um ein Umfeldsensorsignal 154 von einer Schnittstelle zu dem Umfeldsensor 120 einzulesen und ein Ansteuersignal 156 zum Ansteuern der Sicherheitseinrichtung 140 an eine Schnittstelle zu der Sicherheitseinrichtung 140 auszugeben oder bereitzustellen. Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 130 auch ausgebildet, um ein Kollisionssensorsignal 152 von einer Schnittstelle zu dem
Kollisionssensor 110 einzulesen.
Anders ausgedrückt ist das Steuergerät 130 ausgebildet, um unter Verwendung des Umfeldsensorsignals 154, optional zusätzlich unter Verwendung des Kollisionssensorsignals 152, das Ansteuersignal 156 bereitzustellen.
Ferner ist in Fig. 1 ein Objekt 160 in dem Umfeld des Fahrzeugs 100 dargestellt. Bei dem Objekt 160 handelt es sich hierbei lediglich beispielhaft um eine Person, zum Beispiel einen Fußgänger. Das Objekt 160 ist hierbei von dem
Erfassungsbereich 125 des Umfeldsensors 120 des Fahrzeugs 100 erfasst. Durch einen Richtungspfeil ist eine Relativbewegung zwischen dem Objekt 160 und dem Fahrzeug 100, genauer gesagt einer voraussichtlichen Auftreffposition 175 des Objekts 160 an dem Fahrzeug 100 veranschaulicht.
Das Steuergerät 130 weist eine Ermittlungseinrichtung 132 und eine
Erzeugungseinrichtung 134 auf. Dabei ist die Ermittlungseinrichtung 132 ausgebildet, um unter Verwendung des Umfeldsensorsignals 154 die
voraussichtliche Auftreffposition 175 des in dem Umfeld des Fahrzeugs 100 angeordneten Objektes 160 auf das Fahrzeug 100 zu ermitteln. Die
Erzeugungseinrichtung 134 ist ausgebildet, um das Ansteuersignal 156 unter Verwendung der ermittelten voraussichtlichen Auftreffposition 175 zu erzeugen.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Personenschutz gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 200 zum Personenschutz ist in Verbindung mit dem Fahrzeug aus Fig. 1 oder einem ähnlichen Fahrzeug ausführbar. Ferner ist das Verfahren 200 zum Personenschutz für ein Fahrzeug unter Verwendung des Systems zum Personenschutz bzw. des Steuergerätes aus Fig. 1 oder eines ähnlichen Systems oder Steuergerätes ausführbar. Das Verfahren 200 zum Personenschutz weist einen Schritt 210 des Ermitteins einer voraussichtlichen Auftreffposition eines in einem Umfeld des Fahrzeugs angeordneten Objektes auf das Fahrzeug unter Verwendung eines
Umfeldsensorsignals von zumindest einem in dem Fahrzeug angeordneten Umfeldsensor zum Erfassen des Umfeldes des Fahrzeugs auf. Ferner weist das
Verfahren 200 zum Personenschutz einen Schritt 220 des Erzeugens eines Ansteuersignais zum Ansteuern zumindest einer Sicherheitseinrichtung des Fahrzeugs auf. Dabei wird der Schritt 220 des Erzeugens unter Verwendung der ermittelten voraussichtlichen Auftreffposition ausgeführt. Insbesondere wird der Schritt 220 des Erzeugens unter Verwendung der ermittelten voraussichtlichen
Auftreffposition als ausschließlicher Eingangsinformation ausgeführt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das im Schritt 220 des Erzeugens erzeugte Ansteuersignal ausgebildet, um einen Auslöseschwellenwert zum Auslösen der zumindest einen Sicherheitseinrichtung abhängig von dem
Umfeldsensorsignal einzustellen. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das im Schritt 220 des Erzeugens erzeugte Ansteuersignal ausgebildet, um einen Auslöseschwellenwert zum Auslösen der zumindest einen
Sicherheitseinrichtung abhängig von der voraussichtlichen Auftreffposition einzustellen. Optional ist das im Schritt 220 des Erzeugens erzeugte
Ansteuersignal insbesondere ausgebildet, um einen Auslöseschwellenwert zum Auslösen der zumindest einen Sicherheitseinrichtung für eine Zeitdauer einzustellen, innerhalb deren ein unter Verwendung des Umfeldsensorsignals ermittelter voraussichtlicher Auftreff Zeitpunkt des Objektes auf das Fahrzeug liegt. Insbesondere ist das im Schritt des Erzeugens erzeugte Ansteuersignal gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um einen Auslöseschwellenwert zum Auslösen der zumindest einen Sicherheitseinrichtung abhängig von einem durch eine Kollision mit dem Objekt bewirkten Kollisionssensorsignal eines Kollisionssensors des Fahrzeugs einzustellen.
Zusätzlich oder alternativ wird im Schritt 220 des Erzeugens das Ansteuersignal unter Verwendung von Objektdaten erzeugt, die einen unter Verwendung des Umfeldsensorsignals ermittelten Typ des Objektes repräsentieren. Auch wenn es in Fig. 2 nicht dargestellt ist, kann das Verfahren 200 zum
Personenschutz auch einen Schritt des Einstellens des Auslöseschwellenwerts zumindest unter Verwendung des Ansteuersignais aufweisen. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des Fahrzeugs 100 mit dem System zum Personenschutz aus Fig. 1. Hierbei sind von dem Fahrzeug 100 und dem System zum Personenschutz in Fig. 3 darstellungsbedingt beispielhaft lediglich der Kollisionssensor 110 und der Erfassungsbereich 125 des Umfeldsensors gezeigt. Ferner sind das Objekt 160 in Gestalt einer Person und die
voraussichtliche Auftreffposition 175 dargestellt. Durch einen Richtungspfeil ist auch hier die Relativbewegung zwischen dem Objekt 160 und dem Fahrzeug 100 bzw. der voraussichtlichen Auftreffposition 175 veranschaulicht.
Fig. 4 zeigt ein Diagramm eines Kollisionssensorsignals sowie eines
Schwellenwertes für das System zum Personenschutz aus Fig. 1 bzw. Fig. 3. In dem Diagramm ist an der Abszissenachse die Zeit t aufgetragen, wobei an der Ordinatenachse ein Druck P aufgetragen ist. Der Druck P entspricht einer Drucksignalsumme eines als Druckschlauchsensor ausgeführten
Kollisionssensors eines Fahrzeugs. Dabei ergibt sich die Drucksignalsumme aus Sensorsignalen pL und pR von beispielsweise zwei Sensorelementen des
Kollisionssensors.
In dem Diagramm ist ein Schwellenwert 410 eingezeichnet, der beispielsweise einen Auslöseschwellenwert zum Auslösen einer Sicherheitseinrichtung des Fahrzeugs repräsentiert. Bei Druckwerten unterhalb des Schwellenwertes 410 liegt eine Kollision des Fahrzeugs mit beispielsweise einem Kleintier vor, wobei Druckwerte oberhalb des Schwellenwertes 410 eine Kollision mit einem
Fußgänger repräsentieren. Ein erster Graph 420 zeigt einen Druckverlauf, der eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger repräsentiert. Dabei erstreckt sich der erste Graph 420 in den Bereich oberhalb des Schwellenwertes 410 hinein. Somit überschreitet der Druckverlauf bei der Kollision mit dem Fußgänger den Schwellenwert 410. Ein zweiter Graph 430 zeigt einen Druckverlauf, der eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Kleintier repräsentiert. Der zweite Graph 430 erstreckt sich hierbei unterhalb des Schwellenwertes 410 bzw. zwischen der Abszissenachse und dem Schwellenwert 410. Das in Fig. 4 dargestellte Diagramm veranschaulicht einen Schwellenvergleich innerhalb einer Entscheidungslogik eines Steuergerätes des Systems zum Personenschutz am Beispiel einer gefilterten Drucksignalsumme.
Fig. 5 zeigt ein Diagramm eines Kollisionssensorsignals sowie eines
angepassten Schwellenwertes für das System zum Personenschutz aus Fig. 1 bzw. Fig. 3. In dem Diagramm ist an der Abszissenachse die Zeit t aufgetragen, wobei an der Ordinatenachse ein Druck P aufgetragen ist. Der Druck P entspricht einer Drucksignalsumme eines als Druckschlauchsensor ausgeführten
Kollisionssensors eines Fahrzeugs. Dabei ergibt sich die Drucksignalsumme aus Sensorsignalen pL und pR von beispielsweise zwei Sensorelementen des Kollisionssensors.
Ferner ist in dem Diagramm ein Schwellenwert 410 eingezeichnet, der beispielsweise einen Auslöseschwellenwert zum Auslösen einer
Sicherheitseinrichtung des Fahrzeugs repräsentiert. Bei Druckwerten unterhalb des Schwellenwertes 410 liegt eine Kollision des Fahrzeugs mit beispielsweise einem Kleintier vor, wobei Druckwerte oberhalb des Schwellenwertes 410 eine Kollision mit einem Fußgänger repräsentieren. Ein Graph 420 zeigt einen Druckverlauf, der eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger
repräsentiert. Dabei erstreckt sich der Graph 420 in den Bereich oberhalb des Schwellenwertes 410 hinein. Somit überschreitet der Druckverlauf bei der Kollision mit dem Fußgänger den Schwellenwert 410.
Der Schwellenwert 410 ist innerhalb eines Zeitfensters 515 geändert,
insbesondere abgesenkt. Das Zeitfenster 515 repräsentiert ein Zeitfenster einer Schwellenanpassung. Anders ausgedrückt zeigt Fig. 5 eine Schwellenanpassun; gefilterter Drucksignale bei einem Fußgängeraufprall. Auf die Anpassung des Schwellenwertes 410 wird nachfolgend noch detaillierter eingegangen.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 wird nachfolgend die Möglichkeit einer robusten oder sensiblen Schwellenanpassung von Algorithmusschwellen unter Verwendung der berechneten Kollisionsposition bzw. Umfeldsensor- Auftrefflage näher erläutert. In Fig. 4 ist beispielhaft der Signalverlauf für die gefilterte Signalsumme (linker und rechter Sensor) bei einem druckschlauchbasierten Fußgängerschutzsystem über der Zeit dargestellt. Dabei weist das bei einem Fußgängeraufprall auftretende Signal 420 eine höhere Amplitude als beispielsweise das Signal 430 beim Aufprall eines Kleintiers (nicht- Fußgängerobjekt) auf. Innerhalb des Algorithmus wird das Signal 420 bzw. 430 typischerweise mit einem festen geschwindigkeitsabhängigen Schwellenwert 410 (Thd(v)) verglichen. Dabei erfolgt durch den Schwellenwert eine Unterteilung der Signalamplituden in den Bereich Fußgänger und nicht-Fußgänger.
Der Schwellenvergleich erfolgt in einer ähnlichen Weise für die weiteren
Merkmale innerhalb des Algorithmus. Dabei kommen auf die jeweiligen
Merkmale zugeschnittene Schwellenwerte zum Einsatz. In der Praxis kann es vorkommen, dass die merkmalsspezifischen Schwellenwerte relativ niedrig gelegt werden, beispielsweise aufgrund der Stoßfängergeometrie oder anderen Einflussfaktoren, welche zu unterschiedlichen Signalamplituden bei
Fußgängeraufprallen entlang des Stoßfängers führen. Gemäß
Ausführungsbeispielen kann beispielsweise verhindert werden, dass nicht- Fußgängerobjekte eine zu hohe Signalamplitude erzeugen und somit die gesetzten Schwellen überschreiten würden, und dass die Schwellen unnötig hoch gelegt würden. Denn gemäß Ausführungsbeispielen ist insbesondere vorgesehen, für eine Auslöseentscheidung von Sicherheitseinrichtungen auf Kamera-, Radar- oder ähnliche Fußgängererkennungssysteme zurückzugreifen, um die Schwellenwerte zur Laufzeit vor dem Aufprall sensibler oder robuster einzustellen und somit einen Fußgänger als solchen zu erkennen und
Fehlauslösungen zu vermeiden.
In Fig. 5 ist beispielhaft eine Schwellenanpassung für ein gefiltertes Drucksignal 420 bei einem Fußgängeraufprall anhand der Auftreffposition bzw. Auftrefflage dargestellt. Die Anpassung des Schwellenwertes 410 erfolgt beispielsweise, wenn eine signalabhängige Startbedingung im Algorithmus detektiert wurde, beispielsweise wird der Schwellenwert 410 aufgrund der berechneten
Auftreffposition in die sensible Richtung verändert. Dabei erfolgt an dieser Stelle die Schwellenanpassung in Fig. 5 rein anhand der Auftrefflage aus dem Umfeldsensor. Die Anpassung des Schwellenwertes 410 erfolgt auch, wenn eine von dem Drucksignal 420 bzw. PTS-Signal oder PCS- Signal abhängige Startbedingung im Algorithmus erfüllt ist. Unter Verwendung einer mittels des zumindest einen Umfeldsensors bestimmten voraussichtlichen
Zeit (TTI = Time to Impact), bis das erkannte Objekt bzw. der Fußgänger voraussichtlich auf das Fahrzeug auftrifft, wird das Zeitfenster 515 bestimmt, in dem ein Objekt oder Fußgänger voraussichtlich auf den Stoßfänger des Fahrzeugs auftreffen wird. Wenn das Objekt innerhalb dieses Zeitfensters 515 tatsächlich auf das Fahrzeug auftrifft, erfolgt bei einer erfüllten PTS/PCS- basierten Startbedingung die Schwellenanpassung innerhalb einer
Entscheidungslogik. Die Schwellenanpassung erfolgt je nach Auftrefflage und wird beispielsweise mittels der vorhandenen Fußgängerschutzversuche, welche verschiedene Auftrefflagen abdecken, im Vorfeld für ein bestimmtes Fahrzeug kalibriert.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5 werden nachfolgend
Ausführungsbeispiele nochmals zusammenfassend und mit anderen Worten erläutert. Gemäß Ausführungsbeispielen ist eine Verwendung einer
voraussichtlichen Auftreffposition 175 bzw. Objektauftrefflage aus einem vorausschauenden Umfeldsensor 120 in einem Fahrzeug 100 innerhalb eines Fußgängerschutzalgorithmus als Ersatz eine PTS/PCS-basierte (PTS - Pressure Tube Sensor = Druckschlauchsensor; PCS - Pedestrian Contact Sensor = Fußgängerkontaktsensor) Auftrefflagenerkennung vorgesehen.
Zur Detektion von Fußgängerunfällen wird im Fahrzeugstoßfänger verbaute Sensorik beispielsweise in Gestalt des Kollisionssensors 110 verwendet. Weit verbreitet sind Systeme, die auf zwei oder mehreren Beschleunigungssensoren (PCS - Pedestrian Contact Sensor) basieren. Außerdem stehen
druckschlauchbasierte Sensoren (PTS - Pressure Tube Sensor) zur Verfügung.
Sowohl bei den beschleunigungs- als auch bei den druckschlauchbasierten Sensoren führt der Aufprall eines Objektes 160 im relevanten Bereich des Stoßfängers zu einem Signalanstieg innerhalb der detektierenden Sensorik. Die Amplitude der detektierten Signale ist unter anderem von der Masse und der Geschwindigkeit des auftreffenden Objektes 160 abhängig. Die von der Sensorik ausgegebenen Signale werden innerhalb von Algorithmen weiterverarbeitet mit dem Ziel der Klassifizierung des Aufprallobjektes bzw. Objektes 160 in Fußgänger oder Nicht-Fußgänger. Erkennt der Algorithmus, dass es sich beim Objekt 160 um einen Fußgänger handelt, so werden in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise aktive
Rückhaltemittel aktiviert, um den Aufprall des Fußgängers auf der Fahrzeugfront abzufedern. Wird dagegen kein Fußgänger erkannt, so unterbleibt beispielsweise eine Auslösung der aktiven Rückhaltemittel. Um die notwendige Klassifizierung des Aufprallobjektes innerhalb des Algorithmus durchzuführen, werden die verarbeiteten Signale, beispielsweise Rohsignale, Fensterintegrale, Integrale, Ableitungen, etc. mit Schwellenwerten verglichen. Überschreiten eines oder mehrere relevante Signale ihre Schwellenwerte, so handelt es sich beim
Aufprallobjekt höchstwahrscheinlich um einen Fußgänger und die aktiven Rückhaltemittel werden gezündet. Siehe beispielsweise die Figuren 4 und 5.
Gemäß Ausführungsbeispielen kann erreicht werden, dass die im Fahrzeug 100 verbaute Sensorik ausreicht, um ein Objekt mit ausreichender Präzision als Fußgänger zu klassifizieren. Hierbei werden bereits im Fahrzeug 100 verbaute Umfeldsensoren 120, z. B. Radar, Kamera, Ultraschall, etc., verwendet, um Objekte 160, welche sich vor einem Fahrzeug 100 befinden, z. B. in Fußgänger oder nicht- Fußgängerobjekte zu klassifizieren. Darüber hinaus liefern die Umfeldsensoren 120 eine voraussichtliche Zeit (TTI = Time to Impact), bis das erkannte Objekt 160 bzw. der Fußgänger voraussichtlich auf das Fahrzeug 100 auftrifft. Mit Hilfe dieser Größen können Algorithmusschwellen sensibel oder robust eingestellt werden, je nachdem ob ein Fußgänger (sensibel) oder ein nicht-Fußgängerobjekt (robuster) von den Umfeldsensoren 120 erkannt wurde. Dies geschieht in einem einstellbaren Zeitfenster 515 und ist beispielsweise für die gesamte Breite des Stoßfängers gleich oder betrifft lediglich Teilabschnitte des Stoßfängers. Die geschätzte oder voraussichtliche Auftreffposition 175 eines Objektes 160 kann dabei von den Umfeldsensoren 120 des Fahrzeugs 100 bereitgestellt und somit beispielsweise im Fußgängerschutzalgorithmus verwendet werden. Zunächst erfolgt beispielsweise eine Berechnung der voraussichtlichen
Auftreffposition 175 eines erkannten Objektes 160 bzw. eines Fußgängers auf das Fahrzeug 100 innerhalb der im Fahrzeug 100 verbauten Umfeldsensoren 120, z. B. Radar, Kamera, Ultraschall etc. Anschließend wird die voraussichtliche Auftreffposition 175 des Objektes 160 oder Fußgängers auf dem Stoßfänger des
Fahrzeugs 100, beispielsweise über CAN oder FlexRay, an ein Airbag- Steuergerät oder das Steuergerät 130 des Systems zum Personenschutz gesendet und dort empfangen. Die Daten über die voraussichtliche
Auftreffposition 175 werden dabei gemeinsam mit der TTI und weiteren, zu dem von der Umfeldsensorik 120 erkannten Objekt 160 oder Fußgänger 160 passenden Größen empfangen. Innerhalb des Airbagsteuergeräts oder
Steuergerätes 130 erfolgt im Anschluss an den Empfang der Daten eine
Vorverarbeitung der empfangenen Daten. Danach wird die voraussichtliche Auftreffposition 175 des Objekts 160 oder
Fußgängers 160 zusammen mit der TTI und weiteren Größen insbesondere innerhalb des Fußgängerschutzalgorithmus beispielsweise für zumindest einen der nachfolgend dargestellten Zwecke verwendet. Die herkömmlicherweise im Fußgängerschutzalgorithmus unter Verwendung des
Kollisionssensors 110 bzw. des Kollisionssensorsignals 152 berechnete
Auftrefflage wird durch die voraussichtliche Auftreffposition 175 aus dem
Umfeldsensor 120 ersetzt, um somit Ressourcen innerhalb des
Fußgängerschutzalgorithmus einzusparen. Anders ausgedrückt erfolgt eine Verwendung der voraussichtlichen Auftreffposition 175 bzw. einer
voraussichtlichen Objektauftrefflage aus dem vorausschauenden Umfeldsensor 120 in dem Fahrzeug 100 beispielsweise innerhalb eines
Fußgängerschutzalgorithmus als Ersatz für die PTS/PCS-basierte bzw.
kollisionssensorbasierte Auftrefflagenerkennung. Ein solcher Ersatz der kollisionssensorbasierten Auftrefflagenerkennung im
Fußgängerschutzalgorithmus durch die voraussichtliche Auftreffposition 175 eines Objekts 160 aus einem Umfeldsensor 120 ist vorteilhaft. So können Algorithmusschwellen, wie beispielsweise der Schwellenwert 410, in
Abhängigkeit der Auftreffposition 175 hochgenau angepasst werden. Indem die Auftreffposition 175 des Fußgängers 160 in Fig. 1 unter Verwendung des Umfeldsensors 120 (Kamera) hochgenau berechnet wird, kann die
Auftrefflagenerkennung unter Verwendung des Kollisionssensors 110 in Fig. 1 entfallen, wodurch Ressourcen innerhalb des Fußgängerschutzalgorithmus eingespart werden können. In einem PCS-basierten System kann gleichermaßen die unter Verwendung des Umfeldsensors 120 ermittelte, voraussichtliche
Auftreffposition 175 verwendet werden.
Unter Verwendung der voraussichtlichen Auftreffposition 175 des
Objekts/Fußgängers 160 wird eine Schwellenanpassung beispielsweise innerhalb des Fußgängerschutzalgorithmus durchgeführt. Die
Schwellenanpassung erfolgt nicht nur in die robuste oder sensible Richtung über den gesamten Stoßfänger sondern hochgenau abhängig von der
voraussichtlichen Auftreffposition 175 des Objekts/Fußgängers 160 auf dem Fahrzeugstoßfänger. Die Schwellenanpassung erfolgt genau dann, wenn das mittels des Umfeldsensors 120 erkannte Objekt 160 zeitlich bzw. über die TTI auch zum tatsächlichen Kollisionsobjekt passt und ausreichend Signal auf dem Kollisionssensor 110 vorhanden ist. Somit wird eine genaue
Schwellenanpassung innerhalb des Fußgängerschutzalgorithmus mit Hilfe der voraussichtlichen Auftreffposition 175 aus dem Umfeldsensor 120 ermöglicht. Entlang des Fahrzeugstoßfängers sind beispielsweise unterschiedliche
Materialien und Steifigkeiten in der Fahrzeugstruktur vorhanden, welche sich unmittelbar auf die Signalverläufe von Kollisionssensoren wie dem
Kollisionssensor 110 auswirken können. Um auf diese unterschiedlichen
Signalverläufe zu reagieren, brauchen die Schwellenwerte, wie beispielsweise der Schwellenwert 410, im Algorithmus nicht mehr mittels der PTS/PCS-
Auftrefflagenerkennung je nach Auftrefflage in die robuste oder sensible Richtung angepasst zu werden bzw. braucht die Schwellenanpassung nicht mehr je nach berechneter Auftrefflage bereichsweise entlang des Stoßfängers zu verlaufen. Somit kann auf eine Berechnung der hierfür benötigten Auftrefflage anhand der Kollisionssensorsignale 152 bzw. PTS/PCS-Signale während eines Aufpralls verzichtet werden und können ein Berechnungsaufwand sowie
Ressourcenverbrauch reduziert werden.
Somit kann eine Berechnung einer voraussichtlichen Auftreffposition 175 eines Objektes 160 oder Fußgängers 160 mit Hilfe von im Fahrzeug 100 verbauten Umfeldsensoren 120 und die Verwendung dieser voraussichtlichen
Auftreffposition 175 innerhalb eines Fußgängerschutzalgorithmus, insbesondere als Ersatz für bisher im Fußgängerschutzalgorithmus mit Hilfe von PTS/PCS berechnete Auftrefflage, realisiert werden.
Ein Vorteil der Erfindung liegt in der Einsparung von Ressourcen auf dem
Airbagsteuergerät oder dem Steuergerät 130, welche bisher für die Ausführung der PTS/PCS-basierten Auftrefflagenerkennungen benötigt wurden. Dies umfasst unter anderem ROM-, RAM- sowie Berechnungsressourcen. Da die Ausführung einer genauen PTS/PCS-basierten Auftrefflagenerkennung auf dem
Airbagsteuergerät einen beträchtlichen Anteil der
Fußgängerschutzalgorithmusressourcen benötigen würde, fällt die
Ressourceneinsparung aufgrund der ausschließlichen Verwendung des
Umfeldsensorsignals 154 zum Ermitteln der Auftreffposition 175 entsprechend hoch aus.
Darüber hinaus kann eine voraussichtliche Auftreff position 175, die unter Verwendung des Umfeldsensors 120 ermittelt ist bzw. wird, eine erhöhte
Genauigkeit aufweisen. Dies ist beispielsweise in einem PCS-basierten System mit lediglich wenigen, entlang des Stoßfängers montierten PCS der Fall, da hier ein Abstand zwischen den einzelnen Sensoren mitunter groß sein kann und dadurch insbesondere Auftrefflagen zwischen den Sensoren nunmehr mit erhöhter Genauigkeit bestimmt werden können. In einem PTS-basierten System könnte die voraussichtliche Auftreffposition 175, die unter Verwendung des Umfeldsensors 120 ermittelt ist bzw. wird, ebenfalls von Vorteil sein, da die voraussichtliche Auftreffposition 175unabhängig von Fahrzeugstrukturen (z. B. Stoßfängerüberzug, Schaum, Biegequerträgerverlauf) bestimmt werden kann, welche sich ansonsten auf eine PTS-Auftrefflagenerkennung auswirken könnten.
Ein weiterer Vorteil der ausschließlichen Verwendung der unter Verwendung des Umfeldsensors 120 ermittelten, voraussichtlichen Auftreffposition 175 liegt in einer Komplexitätsreduktion innerhalb des Fußgängerschutzalgorithmus.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder"-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Ansprüche
Verfahren (200) zum Personenschutz für ein Fahrzeug (100), wobei das Verfahren (200) folgende Schritte aufweist:
Ermitteln (210) einer voraussichtlichen Auftreffposition (175) eines in einem Umfeld des Fahrzeugs (100) angeordneten Objektes (160) auf das Fahrzeug (100) unter Verwendung eines Umfeldsensorsignals (154) von zumindest einem in dem Fahrzeug (100) angeordneten
Umfeldsensor (120) zum Erfassen des Umfeldes des Fahrzeugs (100); und
Erzeugen (220) eines Ansteuersignais (156) zum Ansteuern zumindest einer Sicherheitseinrichtung (140) des Fahrzeugs (100) unter
Verwendung der ermittelten voraussichtlichen Auftreffposition (175).
Verfahren (200) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das im Schritt (220) des Erzeugens erzeugte Ansteuersignal (156) ausgebildet ist, um einen Auslöseschwellenwert (410) zum Auslösen der zumindest einen Sicherheitseinrichtung (140) abhängig von dem
Umfeldsensorsignal (154) einzustellen.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das im Schritt (220) des Erzeugens erzeugte Ansteuersignal (156) ausgebildet ist, um einen
Auslöseschwellenwert (410) zum Auslösen der zumindest einen
Sicherheitseinrichtung (140) abhängig von der voraussichtlichen Auftreffposition (175) einzustellen.
4. Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das im Schritt (220) des Erzeugens erzeugte Ansteuersignal (156) ausgebildet ist, um einen Auslöseschwellenwert (410) zum Auslösen der zumindest einen Sicherheitseinrichtung (140) für eine Zeitdauer (515) einzustellen, innerhalb deren ein unter Verwendung des Umfeldsensorsignals (154) ermittelter voraussichtlicher Auftreffzeitpunkt des Objektes (160) auf das Fahrzeug (100) liegt.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das im Schritt (220) des Erzeugens erzeugte Ansteuersignal (156) ausgebildet ist, um einen
Auslöseschwellenwert (410) zum Auslösen der zumindest einen Sicherheitseinrichtung (140) abhängig von einem durch eine Kollision mit dem Objekt (160) bewirkten Kollisionssensorsignal (152) eines Kollisionssensors (110) des Fahrzeugs (100) einzustellen.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (220) des Erzeugens das Ansteuersignal (156) unter Verwendung von Objektdaten erzeugt wird, die einen unter Verwendung des Umfeldsensorsignals (154) ermittelten Typ des Objektes (160) repräsentieren.
Steuergerät (130), das ausgebildet ist, um die Schritte des Verfahrens (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche in
entsprechenden Einrichtungen (132, 134) auszuführen.
System zum Personenschutz für ein Fahrzeug (100), wobei das System folgende Merkmale aufweist: das Steuergerät (130) gemäß Anspruch 7; den zumindest einen Umfeldsensor (120); und die zumindest eine Sicherheitseinrichtung (140), wobei das Steuergerät (130) mit dem zumindest einen Umfeldsensor (120) und mit der zumindest einen Sicherheitseinrichtung (140) signalübertragungsfähig verbindbar oder verbunden ist. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprog nach Anspruch 9 gespeichert ist.
PCT/EP2017/083525 2016-12-22 2017-12-19 Verfahren und steuergerät zum fussgàngerschutz für ein fahrzeug WO2018114939A1 (de)

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