WO2021164997A1 - Verfahren und steuergerät zum erkennen einer fahrsituation eines einspurigen fahrzeugs - Google Patents

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WO2021164997A1
WO2021164997A1 PCT/EP2021/051754 EP2021051754W WO2021164997A1 WO 2021164997 A1 WO2021164997 A1 WO 2021164997A1 EP 2021051754 W EP2021051754 W EP 2021051754W WO 2021164997 A1 WO2021164997 A1 WO 2021164997A1
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acceleration
threshold value
vehicle
driving situation
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PCT/EP2021/051754
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Inventor
Florian Mayer
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Robert Bosch Gmbh
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    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/008—Registering or indicating the working of vehicles communicating information to a remotely located station
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
    • B62J45/40—Sensor arrangements; Mounting thereof
    • B62J45/41—Sensor arrangements; Mounting thereof characterised by the type of sensor
    • B62J45/414—Acceleration sensors
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R2021/0027—Post collision measures, e.g. notifying emergency services
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J27/00—Safety equipment

Definitions

  • the invention is based on a method and a control device for recognizing a driving situation of a vehicle according to the preamble of the independent claims.
  • the present invention also relates to a computer program.
  • So-called high-G sensors with measuring ranges over 500g and high sampling rates of more than 1000Hz are known from the field of passive vehicle safety.
  • EP 2 026 287 A2 describes a method for the automated recording of state variables in the event of accidents, describing an event data recorder.
  • a method for recognizing a driving situation of a vehicle comprising a step of reading in and a step of comparing.
  • an acceleration signal is read in that represents a current acceleration and additionally or alternatively a current acceleration profile of the vehicle.
  • the comparison step the current acceleration is compared using the acceleration signal with a predetermined threshold value and additionally or alternatively a threshold value curve in order to obtain a comparison result that represents the recognized driving situation.
  • the vehicle can, for example, be designed as a single-track vehicle such as a motorcycle. However, it is also conceivable that the vehicle has multiple lanes.
  • the driving situation can be characterized by damage to the vehicle and / or represent a horizontal position (for example after the vehicle has fallen) or the vehicle tipping over.
  • the comparison result can represent a non-collision as the recognized driving situation if the current acceleration is less than the time threshold value and additionally or alternatively if the current acceleration of the current acceleration profile is less than the threshold value profile.
  • the comparison result can represent a collision as the recognized driving situation if the current acceleration is greater than the threshold value and additionally or alternatively if the current acceleration of the current acceleration profile is greater than the threshold value profile.
  • the non-collision can also be referred to as normal operation of the vehicle, for example.
  • the method can comprise a step of providing an emergency call signal using the comparison result if the comparison result represents the collision. This means that rescue workers can be alerted immediately after the collision, for example.
  • the method can include a step of adapting the predetermined threshold value using a current speed of the vehicle.
  • the threshold value can, for example, be dynamically adapted to the respective current speed of the vehicle. Robustness can advantageously be increased as a result.
  • the acceleration signal which can have components of an acceleration in at least two different detection directions, can be read in in the reading-in step.
  • the acceleration signal from an acceleration sensor is sufficient for this.
  • the acceleration signal in the reading-in step, can be read in via an interface to an acceleration sensor of the vehicle.
  • the acceleration sensor can in particular be designed to detect accelerations of a maximum of 5 g.
  • the acceleration sensor can, for example, have a low sampling rate and a small measuring range, so that it is implemented, for example, as a low-G sensor (that is, as a sensor that only needs to be able to detect smaller accelerations and can therefore be provided inexpensively).
  • the acceleration sensor can advantageously be installed at any installation location of the vehicle.
  • the acceleration signal can be read in by wire, optically, mechanically and, additionally or alternatively, wirelessly.
  • Wired reading in this case means that the acceleration signal is generated using an electrical conductive connection can be read.
  • the acceleration signal can be read in, for example, in the form of image data.
  • the method can include a step of reading in the predetermined threshold value before the step of comparing via an interface to a memory device of the vehicle.
  • the memory device can be designed as a non-volatile memory.
  • the memory device can, for example, be part of a control device or, alternatively, can also be controlled separately.
  • the approach presented here also creates a control device which is designed to carry out, control or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices.
  • the object on which the invention is based can also be achieved quickly and efficiently by means of this embodiment variant of the invention in the form of a control device.
  • control device can have at least one processing unit for processing signals or data, at least one storage unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading in sensor signals from the sensor or for outputting control signals to the actuator and / or have at least one communication interface for reading in or outputting data that is embedded in a communication protocol.
  • the computing unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the storage unit can be a flash memory, an EEPROM or a magnetic storage unit.
  • the communication interface can be designed to read in or output data wirelessly and / or wired, a communication interface that can input or output wired data, for example, feed this data electrically or optically from a corresponding data transmission line or output it into a corresponding data transmission line.
  • a control device can be understood to mean an electrical device that processes sensor signals and, depending on them, control and / or outputs data signals.
  • the control device can have an interface which can be designed in terms of hardware and / or software.
  • the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the control device.
  • the interfaces are separate, integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces can be software modules that are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.
  • the control device controls a method for recognizing a driving situation of a single-lane vehicle.
  • the control device can, for example, access sensor signals such as an acceleration signal that represents a current acceleration and additionally or alternatively a current acceleration curve of the vehicle, and a comparison signal for comparing the current acceleration using the acceleration signal with a predetermined threshold value and / or threshold value curve.
  • the control takes place via actuators such as a read-in unit, which is designed to read in the acceleration signal, and a comparison unit, which is designed to compare the current acceleration using the acceleration signal with a predetermined threshold value and / or threshold value curve.
  • 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 or an optical memory, and for performing, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is also advantageous is used, especially when the program product or program is executed on a computer or device.
  • a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk or an optical memory
  • FIG. 1 shows a perspective illustration of a single-track vehicle according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a block diagram of a control device according to an exemplary embodiment for a single-track vehicle
  • FIG. 3 shows a diagram representing a driving situation according to an exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a diagram representing a vehicle situation according to an exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a flow chart of a method for recognizing a driving situation of a single-lane vehicle according to an exemplary embodiment
  • FIG. 6 shows a flow chart of a method for recognizing a driving situation of a single-lane vehicle according to an exemplary embodiment.
  • the vehicle 100 is implemented as a motorcycle in accordance with this exemplary embodiment. Alternatively, however, the vehicle 100 can also be implemented as a motor scooter, for example.
  • the vehicle 100 has a control device 105 which is designed to control or carry out a method for recognizing a driving situation of the vehicle 100, as will be described in more detail in one of the following figures.
  • the control unit 105 is designed to read in an acceleration signal that represents a current acceleration and / or a current acceleration curve of the vehicle, and to compare the current acceleration using the acceleration signal with a predetermined threshold value and / or threshold value curve in order to obtain a comparison result that the recognized driving situation.
  • the acceleration signal can have components of an acceleration in at least two different detection directions 110, for example.
  • the detection directions 110 are mapped as the x-axis, y-axis and z-axis.
  • the detection directions 110 in particular the x-axis and the y-axis, span a detection plane 115 which is oriented essentially horizontally to a plane in a roadway on which the vehicle is traveling.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a control device 105 according to an exemplary embodiment for a single-track vehicle.
  • the control unit 105 can be used in a vehicle, as was described in FIG. 1.
  • control device 105 has a read-in unit 200 and a comparison unit 205.
  • the read-in unit 200 is designed to read in an acceleration signal 210 which represents a current acceleration and / or a current acceleration profile of the vehicle.
  • the comparison unit 205 is designed to compare the current acceleration using the acceleration signal 210 with a predetermined threshold value and / or threshold value curve in order to obtain a comparison result 215 that represents the recognized driving situation.
  • the control device 105 optionally has a provision unit 220 which is designed, for example, to provide an emergency call signal 225 using the comparison result 215 if the comparison result 215 represents a collision.
  • the comparison result 215 represents a non-collision as the recognized driving situation if the current acceleration is less than the threshold value and / or if the current acceleration of the current acceleration profile is less than the threshold value profile.
  • the comparison result represents a collision as the recognized driving situation when the current acceleration is greater is than the threshold value and / or when the current acceleration of the current acceleration profile is greater than the threshold value profile.
  • the read-in unit 200 is designed to read in the acceleration signal 210 via an interface to an acceleration sensor 230 of the vehicle.
  • the acceleration sensor 230 is designed, for example, to detect accelerations of a maximum of 5 g.
  • the acceleration signal 210 can for example be read in electrically conductive, optically, mechanically and / or wirelessly.
  • the read-in unit 200 is also designed to read in the predetermined threshold value 235 via an interface to a memory device 240 of the vehicle, in particular with the memory device 240 being in the form of a non-volatile memory.
  • control unit 105 enables a method for recognizing and / or evaluating different driving situations, for example a vehicle collision, with, for example, a low-G sensor, which is referred to here as acceleration sensor 230.
  • acceleration sensor 230 has a low sampling rate and a small measuring range and is installed, for example, at any installation location on the vehicle using at least one vehicle axle, which is referred to here as the detection direction, with at least two components of a horizontal plane.
  • signals from further sensors for example for angular speeds or high-G crash / airbag sensors, can advantageously be dispensed with in accordance with this exemplary embodiment.
  • diagram 300 represents a driving situation according to an exemplary embodiment.
  • diagram 300 represents a non-collision.
  • a section 305 of the diagram 300 is also shown enlarged.
  • the section 305 shows the threshold value 235.
  • a difference is made between an acceleration threshold value 315 and a time threshold value 320 differentiated.
  • a curve 325 represents the current acceleration of the vehicle over a period of time. The curve 325 falls below the acceleration threshold value 315 and the time threshold value 320, so that the control device, as described, for example, in FIG. 2, detects the non-collision.
  • the detection of the collision and / or a non-collision is based on the principle of the temporal threshold value observation.
  • the acceleration threshold value 315 is established and an exceeding of the acceleration threshold value 315 over time is evaluated. If this is below a defined time threshold value 320, there is a non-collision.
  • FIG. 4 shows a diagram 400 representing a vehicle situation according to an exemplary embodiment.
  • the diagram 400 represents a collision in contrast to the diagram described in FIG. 3.
  • a section 405 of the diagram 400 is also shown enlarged.
  • a curve 410 shown here exceeds both the time threshold value and the acceleration threshold value 315, so that a collision is concluded.
  • the same acceleration threshold value 315 is defined as the acceleration threshold value 315 described in FIG. 3 and the time that this acceleration threshold value 315 is exceeded is evaluated. If this is above a defined time threshold, the collision has occurred.
  • uncritical driving situations such as high curbs or potholes, with the occurrence of relatively high accelerations, can be distinguished from critical situations such as a collision with the aid of an acceleration sensor with a low sampling rate and a small measuring range.
  • the defined threshold value 235 is used for the acceleration as well as for a time threshold be dependent on the driven vehicle speed in order to increase the robustness.
  • FIG. 5 shows a flow chart of a method 500 for recognizing a driving situation of a single-lane vehicle according to an exemplary embodiment.
  • the method 500 is carried out, for example, by a control device, as it was described in FIG. 2, and can accordingly be carried out in a vehicle, as it was described in FIG. 1.
  • the method 500 comprises a step 505 of reading in and a step 510 of comparing.
  • an acceleration signal is read in that represents a current acceleration and / or a current acceleration profile of the vehicle.
  • the comparison step 510 the current acceleration is compared using the acceleration signal with a predetermined threshold value and / or threshold value curve in order to obtain a comparison result that represents the recognized driving situation.
  • the predetermined threshold value is read in via an interface to a storage device of the vehicle before the comparison step 510, in particular wherein the storage device is designed as a non-volatile memory.
  • the method 500 further comprises, for example, a step 515 of adapting the predetermined threshold value using a current speed of the vehicle.
  • the method 500 further optionally comprises a step 520 of providing an emergency call signal using the comparison result if the comparison result represents the collision.
  • step 505 of reading in in addition to the acceleration signal, further sensor signals and / or sensor information 600 are optionally also read in.
  • step 510 of the comparison for example, the read-in signals are preprocessed, for example filtered by means of a low-pass filter 602 and a corresponding result of the filtering can be compared with the threshold value.
  • the determined driving situation 605 is distinguished between collision 610 and non-collision 615.
  • a check 620 also takes place as to whether, for example, the determined comparison result according to this exemplary embodiment is reliable. Then, according to this exemplary embodiment, step 520 of providing the emergency call signal takes place.
  • the method 500 enables an assessment and / or evaluation of various driving situations 605 of the vehicle.
  • the focus here is on differentiating between at least two situations, such as a normal trip and an accident, which are plausibility checked using logic and can be used for different triggering strategies, for example from an eCall system.
  • the acceleration signals of the real driving state are measured via an attached acceleration sensor.
  • the signals from the acceleration sensor are filtered for further processing using a low-pass filter, for example.
  • the filtered signals are processed further in the control unit.
  • an estimate of an existing non-collision 610 then follows. This means that a non-collision 610 is inferred on the basis of the filtered acceleration signals and a time limit value observation.
  • the collision detection is implemented by applying a temporal threshold value observation.
  • the states estimated by the state estimators are checked for plausibility in a further step via a logic check 620. This enables a reliable estimate of the state or the situation.
  • the driving situation 605 determined in this way which is also referred to here as the state, is now processed further by the control device itself or, alternatively, in a further control unit.
  • the signals from the sensor to the control unit or from the control unit to, for example, a communication unit are optionally transmitted electronically, optically or mechanically via cables, as well as wirelessly, for example via Bluetooth.
  • an exemplary embodiment comprises an “and / or” link between a first feature and a second feature, this is to be read in such a way that the exemplary embodiment according to one embodiment includes both the first feature and the second feature and, according to a further embodiment, either only the has the first feature or only the second feature.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Fahrsituation eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren einen Schritt des Einlesens und einen Schritt des Vergleichens umfasst. Im Schritt des Einlesens wird ein Beschleunigungssignal eingelesen, das eine aktuelle Beschleunigung und/oder einen aktuellen Beschleunigungsverlauf des Fahrzeugs (100) repräsentiert. Im Schritt des Vergleichens wird die aktuelle Beschleunigung unter Verwendung des Beschleunigungssignals mit einem vorbestimmten Schwellenwert und/oder Schwellenwertverlauf verglichen, um ein Vergleichsergebnis zu erhalten, das die erkannte Fahrsituation repräsentiert.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren und Steuergerät zum Erkennen einer Fahrsituation eines einspurigen
Fahrzeugs
Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Verfahren und einem Steuergerät zum Erkennen einer Fahrsituation eines Fahrzeugs nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
Aus dem Bereich der passiven Fahrzeugsicherheit sind so genannte High-G- Sensoren mit Messbereichen über 500g und hoher Abtastrate von mehr als 1000Hz bekannt.
Die EP 2 026 287 A2 beschreibt ein Verfahren zur automatisierten Aufzeichnung von Zustandsgrößen bei Unfällen unter Beschreibung eines Event Data Recorders.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Erkennen einer Fahrsituation eines einspurigen Fahrzeugs, 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. Durch den hier vorgestellten Ansatz kann vorteilhafterweise eine unkritische Fahrsituation (beispielsweise wenn das Fahrzeug regulär auf einer Fahrbahn fährt) von einer kritischen Fahrsituation (beispielsweise wenn das Fahrzeug gestürzt oder umgekippt ist) unterschieden werden.
Es wird ein Verfahren zum Erkennen einer Fahrsituation eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei das Verfahren einen Schritt des Einlesens und einen Schritt des Vergleichens umfasst. Im Schritt des Einlesens wird ein Beschleunigungssignal eingelesen, das eine aktuelle Beschleunigung und zusätzlich oder alternativ einen aktuellen Beschleunigungsverlauf des Fahrzeugs repräsentiert. Im Schritt des Vergleichens wird die aktuelle Beschleunigung unter Verwendung des Beschleunigungssignals mit einem vorbestimmten Schwellwert und zusätzlich oder alternativ einem Schwellwertverlauf verglichen, um ein Vergleichsergebnis zu erhalten, das die erkannte Fahrsituation repräsentiert.
Das Fahrzeug kann beispielsweise als ein einspuriges Fahrzeug wie Motorrad ausgeformt sein. Denkbar ist jedoch auch, dass das Fahrzeug mehrspurig ist. Beispielsweise kann die Fahrsituation durch einen Schaden an dem Fahrzeug charakterisiert sein und/oder eine Horizontallage (beispielsweise nach einem Sturz des Fahrzeugs) oder ein Umkippen des Fahrzeugs repräsentieren.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Vergleichsergebnis eine Nicht- Kollision als die erkannte Fahrsituation repräsentieren, wenn die aktuelle Beschleunigung kleiner ist als der zeitliche Schwellenwert und zusätzlich oder alternativ wenn die aktuelle Beschleunigung des aktuellen Beschleunigungsverlaufs kleiner ist als der Schwellwertverlauf. Das Vergleichsergebnis kann eine Kollision als die erkannte Fahrsituation repräsentieren, wenn die aktuelle Beschleunigung größer ist als der Schwellwert und zusätzlich oder alternativ wenn die aktuelle Beschleunigung des aktuellen Beschleunigungsverlaufs größer ist als der Schwellwertverlauf. Die Nicht-Kollision kann beispielsweise auch als ein Normalbetrieb des Fahrzeugs bezeichnet werden. Durch Beachten des Schwellwerts und zusätzlich oder alternativ des Schwellwertverlaufs können vorteilhafterweise unterschwellig vorhandene Beschleunigungen des Fahrzeugs, wie beispielsweise ein Motorenvibration, herausgefiltert werden, sodass eine Falscheinschätzung der Fahrsituation vermieden wird. Das Verfahren kann gemäß einer Ausführungsform einem Schritt des Bereitstellens eines Notrufsignals unter Verwendung des Vergleichsergebnisses umfassen, wenn das Vergleichsergebnis die Kollision repräsentiert. Dadurch können beispielsweise nach der Kollision direkt Rettungskräfte alarmiert werden.
Weiterhin kann das Verfahren einen Schritt des Anpassens des vorbestimmten Schwellwerts unter Verwendung einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen. Das bedeutet, dass der Schwellwert beispielsweise dynamisch an die jeweilige aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst werden kann. Vorteilhafterweise kann dadurch eine Robustheit erhöht werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens das Beschleunigungssignal eingelesen werden, das Komponenten einer Beschleunigung in zumindest zwei unterschiedliche Erfassungsrichtungen aufweisen kann. Vorteilhafterweise genügt dafür nur das Beschleunigungssignal eines Beschleunigungssensors.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens das Beschleunigungssignal über eine Schnittstelle zu einem Beschleunigungssensor des Fahrzeugs eingelesen werden. Dabei kann der Beschleunigungssensor insbesondere ausgebildet sein, um Beschleunigungen von maximal 5g zu erfassen. Der Beschleunigungssensor kann beispielsweise eine geringe Abtastrate und einen geringen Messbereich aufweisen, sodass er beispielsweise als ein Low-G-Sensor (also als Sensor, der nur kleinere Beschleunigungen erfassen können braucht und somit kostengünstig bereitgestellt werden kann) realisiert ist. Vorteilhafterweise kann der Beschleunigungssensor an einem beliebigen Verbauort des Fahrzeugs verbaut sein.
Im Schritt des Einlesens kann das Beschleunigungssignal drahtgebunden, optisch, mechanisch und zusätzlich oder alternativ drahtlos eingelesen werden. Ein drahtgebundenes Einlesen bedeutet in diesem Fall, dass das Beschleunigungssignal beispielsweise unter Verwendung einer elektrischen leitfähigen Verbindung eingelesen werden kann. Außerdem kann das Beschleunigungssignal beispielsweise in Form von Bilddaten eingelesen werden.
Ferner kann das Verfahren einen Schritt des Einlesens des vorbestimmten Schwellenwerts vor dem Schritt des Vergleichens über eine Schnittstelle zu einer Speichereinrichtung des Fahrzeugs umfassen. Dabei kann die Speichereinrichtung als ein nicht-flüchtiger Speicher ausgeformt sein. Die Speichereinrichtung kann beispielsweise Teil eines Steuergeräts sein oder alternativ auch separat angesteuert werden.
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 EEPROM 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 einiesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einiesen 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 eines Verfahrens zum Erkennen einer Fahrsituation eines einspurigen Fahrzeugs. Hierzu kann das Steuergerät beispielsweise auf Sensorsignale wie ein Beschleunigungssignal, das eine aktuelle Beschleunigung und zusätzlich oder alternativ einen aktuellen Beschleunigungsverlauf des Fahrzeugs repräsentiert, und ein Vergleichssignal zum Vergleichen der aktuellen Beschleunigung unter Verwendung des Beschleunigungssignals mit einem vorbestimmten Schwellwert und/oder Schwellwertverlauf zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt über Aktoren wie eine Einleseeinheit, die ausgebildet ist, um das Beschleunigungssignal einzulesen, und eine Vergleichseinheit, die ausgebildet ist, um die aktuelle Beschleunigung unter Verwendung des Beschleunigungssignals mit einem vorbestimmten Schwellwert und/oder Schwellwertverlauf zu vergleichen.
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 des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines einspurigen Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel für ein einspuriges Fahrzeug;
Fig. 3 ein eine Fahrsituation gemäß einem Ausführungsbeispiel repräsentierendes Diagramm;
Fig. 4 ein eine Fahrzeugsituation gemäß einem Ausführungsbeispiel repräsentierendes Diagramm;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen einer Fahrsituation eines einspurigen Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen einer Fahrsituation eines einspurigen Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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 perspektivische Darstellung einer Anwendung des hier vorgestellten Ansatzes gemäß einem Ausführungsbeispiel für ein einspuriges Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 ist dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein Motorrad realisiert. Alternativ ist das Fahrzeug 100 aber auch beispielsweise als ein Motorroller realisierbar. Das Fahrzeug 100 weist ein Steuergerät 105 auf, das ausgebildet ist, um ein Verfahren zum Erkennen einer Fahrsituation des Fahrzeugs 100 anzusteuern oder durchzuführen, wie es in einer der nachfolgenden Figuren näher beschrieben wird. Das Steuergerät 105 ist ausgebildet, um ein Beschleunigungssignal einzulesen, das eine aktuelle Beschleunigung und/oder einen aktuellen Beschleunigungsverlauf des Fahrzeugs repräsentiert, und um die aktuelle Beschleunigung unter Verwendung des Beschleunigungssignals mit einem vorbestimmten Schwellwert und/oder Schwellwertverlauf zu vergleichen, um ein Vergleichsergebnis zu erhalten, das die erkannte Fahrsituation repräsentiert. Dabei kann das Beschleunigungssignal beispielsweise Komponenten einer Beschleunigung in zumindest zwei unterschiedliche Erfassungsrichtungen 110 aufweisen. Die Erfassungsrichtungen 110 sind dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel als x-Achse, y- Achse und z- Achse abgebildet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel spannen dabei die Erfassungsrichtungen 110, insbesondere die x-Achse und die y-Achse eine Erfassungsebene 115 auf, die im Wesentlichen horizontal zu einer Ebene in einer Fahrbahn ausgerichtet ist, auf der das Fahrzeug fährt.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Steuergeräts 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel für ein einspuriges Fahrzeug. Das Steuergerät 105 ist dabei in einem Fahrzeug einsetzbar, wie es in Fig. 1 beschrieben wurde. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Steuergerät 105 eine Einleseeinheit 200 und eine Vergleichseinheit 205 auf. Die Einleseeinheit 200 ist ausgebildet, um ein Beschleunigungssignal 210 einzulesen, das eine aktuelle Beschleunigung und/oder einen aktuellen Beschleunigungsverlauf des Fahrzeugs repräsentiert. Die Vergleichseinheit 205 ist ausgebildet, um die aktuelle Beschleunigung unter Verwendung des Beschleunigungssignals 210 mit einem vorbestimmten Schwellwert und/oder Schwellwertverlauf zu vergleichen, um ein Vergleichsergebnis 215 zu erhalten, das die erkannte Fahrsituation repräsentiert.
Optional weist das Steuergerät 105 eine Bereitstelleinheit 220 auf, die beispielsweise ausgebildet ist, um ein Notrufsignal 225 unter Verwendung des Vergleichsergebnisses 215 bereitzustellen, wenn das Vergleichsergebnis 215 eine Kollision repräsentiert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel repräsentiert das Vergleichsergebnis 215 eine Nicht- Kollision als die erkannte Fahrsituation, wenn die aktuelle Beschleunigung kleiner ist als der Schwellwert und/oder wenn die aktuelle Beschleunigung des aktuellen Beschleunigungsverlaufs kleiner ist als der Schwellwertverlauf. Weiterhin repräsentiert das Vergleichsergebnis eine Kollision als die erkannte Fahrsituation, wenn die aktuelle Beschleunigung größer ist als der Schwellwert und/oder wenn die aktuelle Beschleunigung des aktuellen Beschleunigungsverlaufs größer ist als der Schwellwertverlauf.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Einleseeinheit 200 ausgebildet, um das Beschleunigungssignal 210 über eine Schnittstelle zu einem Beschleunigungssensor 230 des Fahrzeugs einzulesen. Der Beschleunigungssensor 230 ist dabei beispielsweise ausgebildet, um Beschleunigungen von maximal 5g zu erfassen. Das Beschleunigungssignal 210 ist dabei beispielsweise elektrisch leitfähig, optisch, mechanisch und/oder drahtlos einlesbar. Die Einleseeinheit 200 ist weiterhin ausgebildet, um den vorbestimmten Schwellenwert 235 über eine Schnittstelle zu einer Speichereinrichtung 240 des Fahrzeugs einzulesen, insbesondere wobei die Speichereinrichtung 240 als ein nicht-flüchtiger Speicher ausgeformt ist.
In anderen Worten ausgedrückt ermöglicht das Steuergerät 105 ein Verfahren zur Erkennung und/oder Bewertung von unterschiedlichen Fahrsituationen, beispielsweise einer Fahrzeugkollision, mit beispielsweise einem Low-G-Sensor, der hier als Beschleunigungssensor 230 bezeichnet ist. Der Beschleunigungssensor 230 weist dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine geringe Abtastrate und einen geringen Messbereich auf und ist beispielsweise an einem beliebigen Verbauort an dem Fahrzeug unter Verwendung mindestens einer Fahrzeugachse, die hier als Erfassungsrichtung bezeichnet ist, mit mindestens zwei Komponenten einer Horizontalebene verbaut. Gegenüber dem Stand der Technik vorteilhaft kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf Signale von weiteren Sensoren, beispielsweise für Winkelgeschwindigkeiten oder Hoch-G-Crash/Airbag-Sensoren verzichtet werden.
Fig. 3 zeigt ein eine Fahrsituation gemäß einem Ausführungsbeispiel repräsentierendes Diagramm 300. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel repräsentiert das Diagramm 300 eine Nicht- Kollision. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist weiterhin ein Abschnitt 305 des Diagramms 300 vergrößert gezeigt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel zeigt der Abschnitt 305 den Schwellwert 235. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird zwischen einem Beschleunigungsschwellwert 315 und einem zeitlichen Schwellwert 320 unterschieden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel repräsentiert eine Kurve 325 die aktuelle Beschleunigung des Fahrzeugs über einen Zeitraum hinweg. Dabei unterschreitet die Kurve 325 den Beschleunigungsschwellwert 315 und den zeitlichen Schwellwert 320, sodass das Steuergerät, wie es beispielsweise in Fig. 2 beschrieben wurde, die Nicht- Kollision erkennt.
In anderen Worten ausgedrückt basiert gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Erkennung der Kollision und/oder einer Nicht-Kollision auf dem Prinzip der zeitlichen Schwellwertbetrachtung. Hierbei wird der Beschleunigungsschwellwert 315 festgelegt und eine zeitliche Überschreitung des Beschleunigungsschwellwerts 315 ausgewertet. Liegt dieser unterhalb eines definierten zeitlichen Schwellwerts 320, liegt die Nicht- Kollision vor.
Fig. 4 zeigt ein eine Fahrzeugsituation gemäß einem Ausführungsbeispiel repräsentierendes Diagramm 400. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel repräsentiert das Diagramm 400 im Gegensatz zu dem in Fig. 3 beschriebenen Diagramm eine Kollision. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist weiterhin ein Abschnitt 405 des Diagramms 400 vergrößert gezeigt. Weiterhin wird auch hier zwischen dem Beschleunigungsschwellwert 315 und dem zeitlichen Schwellwert 320 unterschieden. Eine hier dargestellte Kurve 410 überschreitet dabei sowohl den zeitlichen Schwellwert als auch den Beschleunigungsschwellwert 315, sodass auf eine Kollision geschlossen wird.
In anderen Worten ausgedrückt wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise derselbe Beschleunigungsschwellwert 315 festgelegt wie der in Fig. 3 beschriebene Beschleunigungsschwellwert 315 und die zeitliche Überschreitung dieses Beschleunigungsschwellwerts 315 ausgewertet. Liegt dieser oberhalb eines definierten zeitlichen Schwellwerts liegt die Kollision vor. Mit diesem Prinzip können unkritische Fahrsituationen, wie beispielsweise hoher Bordstein oder Schlagloch, mit Auftreten von relativ hohen Beschleunigungen von kritischen Situation wie einer Kollision mit Hilfe eines Beschleunigungssensors mit geringer Abtastrate und geringem Messbereich unterschieden werden. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel wird der definierte Schwellwert 235 für die Beschleunigung wie auch für eine Zeitschwelle abhängig von der gefahrenen Fahrzeuggeschwindigkeit sein um die Robustheit zu erhöhen.
Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Erkennen einer Fahrsituation eines einspurigen Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 500 wird beispielsweise von einem Steuergerät durchgeführt, wie es in Fig. 2 beschrieben wurde und ist demnach in einem Fahrzeug durchführbar, wie es in Fig. 1 beschrieben wurde. Das Verfahren 500 umfasst dabei einen Schritt 505 des Einlesens und einen Schritt 510 des Vergleichens. Im Schritt 505 des Einlesens wird ein Beschleunigungssignal eingelesen, das eine aktuelle Beschleunigung und/oder einen aktuellen Beschleunigungsverlauf des Fahrzeugs repräsentiert. Im Schritt 510 des Vergleichens wird die aktuelle Beschleunigung unter Verwendung des Beschleunigungssignals mit einem vorbestimmten Schwellenwert und/oder Schwellenwertverlauf verglichen, um ein Vergleichsergebnis zu erhalten, das die erkannte Fahrsituation repräsentiert.
In einem weiteren Schritt 512 des Einlesens wird der vorbestimmte Schwellenwert vor dem Schritt 510 des Vergleichens über eine Schnittstelle zu einer Speichereinrichtung des Fahrzeugs eingelesen, insbesondere wobei die Speichereinrichtung als ein nicht-flüchtiger Speicher ausgeformt ist. Optional umfasst das Verfahren 500 weiterhin beispielsweise einen Schritt 515 des Anpassens des vorbestimmten Schwellenwerts unter Verwendung einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Weiterhin optional umfasst das Verfahren 500 einen Schritt 520 des Bereitstellens eines Notrufsignals unter Verwendung des Vergleichsergebnisses, wenn das Vergleichsergebnis die Kollision repräsentiert.
Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Erkennen einer Fahrsituation eines einspurigen Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier dargestellte Verfahren 500 kann dem in Fig. 5 beschriebenen Verfahren 500 entsprechen oder ähneln. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden im Schritt 505 des Einlesens neben dem Beschleunigungssignal optional auch weitere Sensorsignale und/oder Sensorinformationen 600 eingelesen. Im Schritt 510 des Vergleichens werden beispielsweise die eingelesenen Signale vorverarbeitet werden, beispielsweise mittels eines Tiefpassfilters 602 gefiltert werden, und ein entsprechendes Ergebnis des Filterns mit dem Schwellwert verglichen werden. Die ermittelte Fahrsituation 605 wird dabei in Kollision 610 und in Nicht-Kollision 615 unterschieden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel erfolgt weiterhin eine Prüfung 620, ob beispielsweise das ermittelte Vergleichsergebnis gemäß diesem Ausführungsbeispiel zuverlässig ist. Anschließend erfolgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Schritt 520 des Bereitstellens des Notrufsignals.
In anderen Worten ermöglicht das Verfahren 500 eine Einschätzung und/oder Bewertung verschiedener Fahrsituationen 605 des Fahrzeugs. Im Fokus liegt hierbei eine Unterscheidung von mindestens zwei Situationen, wie beispielsweise einer Normalfahrt und eines Unfalls, die über eine Logik plausibilisiert werden und zu unterschiedlichen Auslösestrategien herangezogen werden können, beispielsweise von einem eCall-System. Dabei werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Beschleunigungssignale des realen Fahrzustandes über einen angebrachten Beschleunigungssensor gemessen. Die Signale des Beschleunigungssensors werden beispielsweise über einen Tiefpassfilter für eine Weiterverarbeitung gefiltert. Die gefilterten Signale werden in dem Steuergerät weiterverarbeitet. Anschließend folgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Schätzung einer vorliegenden Nicht-Kollision 610. Das bedeutet, dass auf Basis der gefilterten Beschleunigungssignale und einer zeitlichen Grenzwertbetrachtung auf die Nicht- Kollision 610 geschlossen wird.
Bei einer Schätzung der Kollision 615 findet beispielsweise auf Basis der Signalwerte der Horizontalebene eine Erkennung von Kollisionen statt. Durch Anwendung einer zeitlichen Schwellwertbetrachtung wird die Kollisionserkennung realisiert. Die von den Zustandsschätzern geschätzten Zustände werden in einem weiteren Schritt über eine Logikprüfung 620 plausibilisiert. Dadurch wird eine zuverlässige Schätzung des Zustands bzw. der Situation ermöglicht. Der so ermittelte Fahrsituation 605, die hier auch als Zustand bezeichnet ist, wird nun von dem Steuergerät selbst oder alternativ in einerweiteren Steuereinheit weiterverarbeitet. Eine Übertragung der Signale von Sensor zum Steuergerät oder vom Steuergerät zu beispielsweise einer Kommunikationseinheit findet optional kabelgebunden elektronisch, optisch oder mechanisch, sowie kabellos beispielsweise über Bluetooth statt. 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
1. Verfahren (500) zum Erkennen einer Fahrsituation (605) eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren (500) die folgenden Schritte umfasst:
Einlesen (505) eines Beschleunigungssignals (210), das eine aktuelle Beschleunigung und/oder einen aktuellen Beschleunigungsverlauf des Fahrzeugs (100) repräsentiert; und
Vergleichen (510) der aktuellen Beschleunigung unter Verwendung des Beschleunigungssignals (210) mit einem vorbestimmten Schwellenwert (235) und/oder Schwellenwertverlauf, um ein Vergleichsergebnis (215) zu erhalten, das die erkannte Fahrsituation (605) repräsentiert.
2. Verfahren (500) gemäß Anspruch 1, wobei das Vergleichsergebnis (215) eine Nicht- Kollision (615) als die erkannte Fahrsituation (605) repräsentiert, wenn die aktuelle Beschleunigung kleiner ist als der Schwellenwert (235) und/oder die aktuelle Beschleunigung des aktuellen Beschleunigungsverlaufs kleiner ist als der Schwellenwertverlauf, und/oder wobei das Vergleichsergebnis (215) eine Kollision (610) als die erkannte Fahrsituation (605) repräsentiert, wenn die aktuelle Beschleunigung größer ist als der Schwellenwert (235) und/oder die aktuelle Beschleunigung des aktuellen Beschleunigungsverlaufs größer ist als der Schwellenwertverlauf.
3. Verfahren (500) gemäß Anspruch 2, mit einem Schritt (520) des Bereitstellens eines Notrufsignals (225) unter Verwendung des Vergleichsergebnisses (215), wenn das Vergleichsergebnis (215) die Kollision (610) repräsentiert.
4. Verfahren (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (515) des Anpassens des vorbestimmten Schwellenwerts (235) unter Verwendung einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100).
5. Verfahren (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Schritt (505) des Einlesens das Beschleunigungssignal (210) eingelesen wird, das Komponenten einer Beschleunigung in zumindest zwei unterschiedliche Erfassungsrichtungen (110) aufweist.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei im Schritt (505) des Einlesens das Beschleunigungssignal (210) eingelesen wird, bei dem die Erfassungsrichtungen (110) eine Erfassungsebene (115) aufspannen, die im Wesentlichen horizontal zu einer Ebene in einer Fahrbahn ausgerichtet ist, auf der das Fahrzeug (100) fährt.
7. Verfahren (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Schritt (505) des Einlesens das Beschleunigungssignal (210) über eine Schnittstelle zu einem Beschleunigungssensor (230) des Fahrzeugs (100) eingelesen wird, insbesondere wobei der Beschleunigungssensor (230) ausgebildet ist, um Beschleunigungen von maximal 20 g, insbesondere maximal 5g zu erfassen.
8. Verfahren (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Schritt (505) des Einlesens das Beschleunigungssignal (210) unter drahtgebunden, optisch, mechanisch und/oder drahtlos eingelesen wird.
9. Verfahren (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (512) des Einlesens des vorbestimmten Schwellenwerts (235) vor dem Schritt (510) des Vergleichens über eine Schnittstelle zu einer Speichereinrichtung (240) des Fahrzeugs (100), insbesondere wobei die Speichereinrichtung (240) als ein nicht-flüchtiger Speicher ausgeformt ist.
10. Steuergerät (105), das eingerichtet ist, um die Schritte (505, 510) des Verfahrens (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche in entsprechenden Einheiten (200, 205) auszuführen und/oder anzusteuern.
11. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, die Schritte (505, 510) des Verfahrens (500) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen und/oder anzusteuern.
12. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist.
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