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CN107107854A - 用于车队的车辆的安全系统 - Google Patents

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CN107107854A
CN107107854A CN201580069524.9A CN201580069524A CN107107854A CN 107107854 A CN107107854 A CN 107107854A CN 201580069524 A CN201580069524 A CN 201580069524A CN 107107854 A CN107107854 A CN 107107854A
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A·克勒
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

预碰撞系统(10)具有至少一个模拟执行器(14D)和自适应预触发功能模块(12)，所述自适应预触发功能模块取决于当前验证度以不同的参数组执行并且分析处理检测的物理参量用于预碰撞识别，以便识别不可避免的碰撞，其中，将所述预触发功能模块(12)限制到模拟运行的第一参数组被如此长时间地执行，直到所述当前验证度满足预给定的条件，在所述模拟运行中，如果所述物理参量的分析处理推断出不可避免的碰撞，则所述预触发功能模块(12)产生用于所述模拟执行器(14D)的至少一个触发信号，其中，所述预触发功能模块(12)将所述模拟执行器(14D)的触发与所述分析处理及控制单元(5.1)的表现进行比较并且取决于所述比较而将所述模拟执行器(14D)的触发分级为“正确”或为“错误触发”。

Description

用于车队的车辆的安全系统
技术领域
本发明由根据独立权利要求1的一种用于车队的车辆的安全系统出发并且由根据独立权利要求5的一种用于验证用于车队的车辆中的安全系统的预触发功能模块的相应的装置出发。
背景技术
当今，通常基于接触传感装置触发用于车辆中的被动安全系统的人员保护装置的不可逆的执行器、例如烟火式(pyrotechnisch)安全带张紧装置和安全气囊。现今，已经在预碰撞阶段，基于周围环境传感装置——例如雷达、视频或融合系统触发人员保护装置的可逆执行器、例如电机式安全带张紧装置。对于不可逆执行器的触发，需要非常高的稳健度。这由对于由于危险观察和风险观察的“错误触发”(False Positives：假正)和对于错误触发的非常低的接受度得出，因为自身在没有安全风险的情况下而错误触发时需要维修，这产生成本和恼怒
可以借助用于很多碰撞情况的如今的周围环境传感装置来显示用于烟火式执行器在碰撞前大约80至40ms的预触发范围内的不可逆触发的不可避免的碰撞的需要的实时识别。对此的基础通过由现有技术已知的预碰撞功能模块和自动的紧急制动功能模块建立。
但是，当今例如如此设计所述已知的系统，使得相对于错误干预或错误触发(假正)的验证结果符合少于每车辆寿命一次的要求。对于预触发功能模块(Pre-Trigger-Funktionen)，预给定相对于错误触发高得多的稳健度(Robustheit)要求，所述高得多的稳健度要求以至少3个数量级处于对于错误干预或错误触发的当今的验证度之下。
由现有技术已知所谓的黑盒验证(Black Box Validation)，在所述黑盒验证中，以原型系统(Prototyp-System)在实地中行驶如此多的小时，使得可以通过证明在该时间段中没有出现错误触发来确保相应的稳健度。如果要求的稳健度例如小于10-5错误/运行小时，则以原型系统在实地中行驶105小时。对于预触发功能模块的需要的数量级，这在系列开发应用(Serienentwicklungs-Applikation)中不能够实现。
发明内容
相比之下，根据本发明的具有独立权利要求1的特征的用于车队的车辆的安全系统以及根据本发明的具有独立权利要求5的特征的用于验证用于车队的车辆中的安全系统的预触发功能模块的装置具有如下优点：事后、即在安装之后不仅可以激活用于碰撞识别的算法的软件组件或参数而且可以激活用于在识别到碰撞时或在即将发生碰撞时操控执行器的预碰撞功能模块的软件组件或参数。在此，用于碰撞识别的软件组件原则上是激活的，但是以关于模拟执行器(Dummy-Aktuator)的不同参数如此长时间地分析处理所述软件组件，直到可以证明确定的稳健度。如果是这种情况，则解锁具有最佳的参数化的算法用于干预真实的执行器。
在本发明的实施例中，跟踪目标以便识别不可避免的碰撞的算法基于同样的基本构思，但是取决于需要的识别率、识别时间和稳健度而不同地构型或参数化。则在低验证度的情况下，第一参数组例如仅能够实现具有可逆措施的不重要的干预或具有强烈限制的有效范围的干预，以便因此也在低验证度的情况下提供高稳健度。在高验证度的情况下，第二参数组能够实现具有更高的安全风险的干预的激活或不可逆措施的激活以及具有扩展的有效范围的干预，因为这些通过高验证度被确保安全。
本发明的实施方式提供一种用于车队的车辆的安全系统，该安全系统具有人员保护装置、用于检测至少一个对碰撞重要的物理参量的接触传感装置、预碰撞系统和分析处理及控制单元，所述预碰撞系统包括用于检测车辆周围环境中的至少一个对碰撞重要的物理参量的周围环境传感装置，所述分析处理及控制单元分析处理由所述接触传感装置和由所述周围环境传感装置检测的用于碰撞识别且用于预碰撞识别的物理参量并且取决于所述分析处理且取决于预给定的参数来操控所述人员保护装置的至少一个执行器。根据本发明，所述预碰撞系统具有至少一个模拟执行器和自适应预触发功能模块，所述自适应预触发功能模块取决于当前验证度以不同的参数组实现并且分析处理所检测的用于预碰撞识别的物理参量，以便识别不可避免的碰撞，其中，将所述预触发功能模块限制到模拟运行(Dummy-Betrieb)的第一参数组如此长时间地实现，直到所述当前验证度满足预给定的条件，在所述模拟运行中，如果所述物理参量的分析处理推断出不可避免的碰撞，则所述预触发功能模块产生用于所述模拟执行器的至少一个触发信号，其中，预触发功能模块将模拟执行器的触发与分析处理及控制单元的表现(Verhalten)进行比较(abgleichen)并且取决于所述比较而将所述模拟执行器的触发分级为“正确”或为“错误触发”。
在自动比较时，将模拟执行器的成功的触发例如与在车辆中存在的接触传感装置(惯性传感装置)的信号进行比较。如果在模拟执行器通过预触发功能模块的预碰撞触发之后通过接触传感装置或惯性传感装置测量到加速脉冲(Beschleunigungsimpuls)——所述加速脉冲已促使分析处理及控制单元例如触发安全带张紧装置，则可以将所述触发存储为“正确”或为“True Positive”(真正)结果。如果没有这种加速脉冲，则涉及“错误触发”或“假正”结果，将其存储。
此外，提出一种用于验证根据本发明的车队的车辆中的安全系统的预触发功能模块的装置，所述装置包括具有计算机系统、第二通信装置和存储装置的中央装置。在此，所述计算机系统通过第二通信装置与车队的车辆进行通信并且与所述车辆交换数据。所述中央装置的计算机系统从车队的车辆接收模拟执行器的触发的分级和/或运行小时的总数。计算机系统将所述信息存储在存储装置中。此外，所述计算机系统分析处理所述信息用于计算预触发功能模块的当前的验证度且用于检验第一参数组。
通过在从属权利要求中列举的措施和扩展方案，能够实现在独立权利要求1中说明的用于车队的车辆的安全系统的以及在独立权利要求5中说明的用于验证用于车队的车辆的中的安全系统的预触发功能模块的装置的有利的改善。
特别有利的是，预触发功能模块可以包括数据记录仪，所述数据记录仪存储所述模拟执行器的触发的分级并且累加运行小时。
在根据本发明的安全系统的有利的构型中，预触发功能模块可以包括第一通信装置，通过所述第一通信装置，可以将所述模拟执行器的触发的分级和/或运行小时的总数传输给中央装置。此外，第一通信装置可以从中央装置接收经更新的第一参数组或接收第二参数组并且提供给预触发功能模块。在此，第二参数组释放预触发功能模块的根据规定的运行，在所述根据规定的运行中，所述预触发功能模块产生用于所述人员保护装置的至少一个执行器的触发信号。
在根据本发明的装置的有利的构型中，所述计算机系统在需要时求取所述车队的车辆中的模拟执行器的“错误触发”的数量以及所述车队的所述车辆的运行小时的总数并且将所述预触发功能模块的当前验证度计算为对于单位时间而言在所述车辆中的模拟执行器的“错误触发”的数量。所述计算机系统可以将所述预触发功能模块的所计算的当前验证度与预给定的阈值进行比较，所述预给定的阈值代表所述预触发功能模块的要求的稳健度。在此，当对于单位时间而言所述车辆中的模拟执行器的“错误触发”的数量低于所述预给定的阈值时，所述计算机系统将所述第二参数组输出给所述车队的车辆。
在根据本发明的装置的另一有利的构型中，计算机系统可以通过所述第二通信装置直接地或通过第三通信装置与所述车队的车辆的第一通信装置进行通信。第三通信装置例如可以在维修厂中布置并且在诊断期间通过所述第一通信装置读取所述预触发功能模块的数据记录仪。所述通信装置优选实施为IP节点(IP：Internet Protokoll：互联网协议)。预触发功能模块的软件组件的解锁或参数化例如通过与在车队的相应的车辆中的IP节点的无线的无线电连接以及可授权的且受保护的下载功能实现。替代地，预触发功能模块的软件组件的解锁或参数化可以通过修理厂中的诊断工具、例如在执行服务间隔时或在改型(Facelifts)时执行。读取在车队的车辆中收集的数据可以例如同样通过与车队的相应的车辆中的IP节点的无线的无线电连接或通过在修理厂停留时的诊断接口来实现。此外，各个车辆可以周期性地或在触发模拟执行器之后将收集的数据通过无线电连接传输给云端或中央装置中的服务器。中央装置例如可以由车辆制造商、供应商或可以持续地分析处理所收集的数据的服务商设立。因为预触发功能模块的软件组件的解锁或参数化涉及安全关键的功能的激活，所以无论以何种形式进行的激活都受保护地并且仅通过经授权的位置(Stelle)来实现。
本发明的实施例在附图中示出并且在以下的说明中进一步阐述。在附图中，相同的参考标记表明实施相同或类似功能的组件或元件。
附图说明
图1示出一种用于验证用于车队的车辆中的安全系统的预触发功能模块的装置的示意性框图，所述装置具有根据本发明的用于车队的车辆的安全系统的一种实施例。
具体实施方式
如在图1中显而易见的是，车队1包括多个车辆，从多个车辆中例如示出三个车辆1A、1B、1C。所述车辆1A、1B、1C中的每个包括安全系统2，所述安全系统在车队1的第一车辆1A中详细示出。
如在图1中还显而易见的是，所述安全系统2包括人员保护装置7、用于检测至少一个对碰撞重要的物理参量的接触传感装置4、预碰撞系统10以及分析处理及控制单元5.1，所述预碰撞系统包括用于检测车辆周围环境中的至少一个对碰撞重要的物理参量的周围环境传感装置3，所述分析处理及控制单元分析处理由所述接触传感装置4和由所述周围环境传感装置3检测的用于碰撞识别且用于预碰撞识别的物理参量并且取决于所述分析处理且取决于所述预给定的参数来操控所述人员保护装置7的至少一个执行器14A、14B、14C。根据本发明，预碰撞系统10具有至少一个模拟执行器14D和自适应预触发功能模块12，所述自适应预触发功能模块取决于当前验证度以不同的参数组实现并且分析处理所检测的用于预碰撞识别的物理参量，以便识别不可避免的碰撞，其中，将所述预触发功能模块12限制到模拟运行的第一参数组如此长时间地实现，直到所述当前验证度满足预给定的条件，在所述模拟运行中，如果所述物理参量的分析处理推断出不可避免的碰撞，则所述预触发功能模块12产生用于所述模拟执行器14D的至少一个触发信号，其中，预触发功能模块12将模拟执行器14D的触发与分析处理及控制单元5.1的表现进行比较并且取决于所述比较而将所述模拟执行器14D的触发分级为“正确”或为“错误触发”。在通过第一参数组释放的模拟运行中，在所示出的实施例中，在低验证度的情况下，例如仅实现具有可逆措施的非关键干预或具有强烈限制的有效范围的干预，以便因此也在低验证度的情况下提供安全系统2的高稳健度。
在所示出的实施例中，预触发功能模块12包括数据记录仪18和第一通信装置16，所述数据记录仪存储所述模拟执行器14D的触发的分级并且累加运行小时，通过所述第一通信装置，模拟执行器14D的触发的分级和/或运行小时的总数能够传输给中央装置20。此外，第一通信装置16从中央装置20接收经更新的第一参数组或接收第二参数组并且将其提供给预触发功能模块12。第二参数组释放预触发功能模块12的根据规定的运行，在所述根据规定的运行中，预触发功能模块12产生用于人员保护装置7的至少一个执行器14A、14B、14C的触发信号。
如在图1中还显而易见的是，人员保护装置7包括由第一执行器14A触发的可逆拉止装置(Rückhaltemittel)7.1(例如电动的安全带张紧装置或主动的发动机罩)、由第二烟火式执行器14B触发的不可逆拉止装置7.2(例如内部安全气囊和/或外部安全气囊)以及由第三执行器14C触发的自适应碰撞结构7.3。另外，可以设置执行器，所述执行器进行对车辆制动系统、转向、底盘和/或减震系统的主动干预和/或产生附加的制动作用。
周围环境传感装置3例如包括用于检测车辆周围环境中的对碰撞重要的物理参量的雷达系统、视频系统、超声波系统或激光雷达系统。接触传感装置4例如包括用于检测对碰撞重要的物理参量的压力传感器和/或加速度传感器。分析处理及控制单元5.1和预碰撞系统10的组件在示出的实施例中在共同的控制设备5中实现。此外，分析处理及控制单元5.1和预触发功能模块12可以融合来自周围环境传感装置3和接触传感装置4的传感器信息的任意数据，以便识别即将发生的碰撞。则例如可以通过周围环境传感装置3的至少两个物理上冗余的传感器信号(例如适合用于位置测量和速度测量的雷达信号以及适合用于对象分类的视频信号)的智能数据融合来展示足够良好的且可靠的预碰撞识别。即使这种估计表现出所述预碰撞识别的可行方案，但是根据本发明的安全系统2的可靠的验证的要求相对于非期望错误触发仍然存在。
因此，用于验证车队1的车辆1A、1B、1C中的安全系统2的预触发功能模块12的所示出的装置包括中央装置20，所述中央装置包括计算机系统22、第二通信装置24和存储装置28。计算机系统22通过第二通信装置24与车队1的车辆1A、1B、1C进行通信并且与车队1的车辆1A、1B、1C交换数据。计算机系统22从车队1的车辆1A、1B、1C接收模拟执行器14D的触发的分级和/或运行小时的总数，将所述数据存储在存储装置28中并且分析处理所述数据用于计算预触发功能模块12的当前验证度且用于检验第一参数组。
计算机系统22在需要时求取车队1的车辆1A、1B、1C中的模拟执行器14D的“错误触发”的数量以及车队1的所述车辆1A、1B、1C的运行小时的总数并且将预触发功能模块12的当前验证度计算为对于单位时间而言在所述车辆1A，1B，1C中的模拟执行器14D的“错误触发”的数量。计算机系统22将预触发功能模块12的所计算的当前验证度与预给定的阈值进行比较，所述预给定的阈值代表预触发功能模块12的要求的稳健度。在此，当对于单位时间而言车辆1A、1B、1C中的模拟执行器14D的“错误触发”的数量低于所述预给定的阈值时，则所述计算机系统22将所述第二参数组输出给所述车队1的车辆1A、1B、1C。在高验证度的情况下，第二参数能够实现具有更高安全风险的干预的激活或不可逆措施的激活以及具有扩展的有效范围的干预，因为这些通过高验证度被确保安全。
如在图1中还显而易见的是，计算机系统22可以通过所述第二通信装置24直接地或通过第三通信装置26与所述车队1的车辆1A、1B、1C的第一通信装置16进行通信。第三通信装置26例如可以在维修厂中布置并且在诊断期间通过第一通信装置16读取预触发功能模块12的数据记录仪18。
在所示出的实施例中，通信装置16、24、26分别实施为IP节点。这以有利的方式通过第二通信装置24或第三通信装置26与车辆1A、1B、1C中的第一通信装置16之间的相应的通信连接借助经授权的和受保护的下载功能能够实现预触发功能模块12的软件组件的解锁或参数化。则可以将参数组从中央装置20例如直接通过第二通信连接24传输给第一通信装置16或间接通过第二通信连接24和第三通信连接26传输给第一通信装置16。此外，可以在中央装置20与车队1的车辆1A、1B、1C之间通过云端交换数据。因为涉及安全关键(sicherheitskritisch)的功能的激活，所以无论以何种形式进行的数据传输都受保护地并且仅通过经授权的位置来实现。中央装置20例如可以由车辆制造商、供应商或可以持续地分析处理所收集的数据的服务商设立。

Claims (10)

1.一种用于车队(1)的车辆(1A、1B、1C)的安全系统(2)，所述安全系统具有人员保护装置(7)、用于检测至少一个对碰撞重要的物理参量的接触传感装置(4)、预碰撞系统(10)以及分析处理及控制单元(5.1)，所述预碰撞系统包括用于检测车辆周围环境中的至少一个对碰撞重要的物理参量的周围环境传感装置(3)，所述分析处理及控制单元分析处理由所述接触传感装置(4)和由所述周围环境传感装置(3)检测的用于碰撞识别且用于预碰撞识别的物理参量并且取决于所述分析处理且取决于预给定的参数来操控所述人员保护装置(7)的至少一个执行器(14A，14B，14C)，其特征在于，所述预碰撞系统(10)具有至少一个模拟执行器(14D)和自适应预触发功能模块(12)，所述自适应预触发功能模块取决于当前验证度以不同的参数组实现并且分析处理所检测的用于预碰撞识别的物理参量，以便识别不可避免的碰撞，其中，将所述预触发功能模块(12)限制到模拟运行的第一参数组如此长时间地实现，直到所述当前验证度满足预给定的条件，在所述模拟运行中，如果所述物理参量的分析处理推断出不可避免的碰撞，则所述预触发功能模块(12)产生用于所述模拟执行器(14D)的至少一个触发信号，其中，所述预触发功能模块(12)将所述模拟执行器(14D)的触发与所述分析处理及控制单元(5.1)的表现进行比较并且取决于所述比较而将所述模拟执行器(14D)的触发分级为“正确”或为“错误触发”。
2.根据权利要求1所述的安全系统，其特征在于，所述预触发功能模块(12)包括数据记录仪(18)，所述数据记录仪存储所述模拟执行器(14D)的触发的分级并且累加运行小时。
3.根据权利要求1或2所述的安全系统，其特征在于，所述预触发功能模块(12)包括第一通信装置(16)，通过所述第一通信装置，所述模拟执行器(14D)的触发的分级和/或所述运行小时的总数能够传输给中央装置(20)。
4.根据权利要求3所述的安全系统，其特征在于，所述第一通信装置(16)从所述中央装置(20)接收经更新的第一参数组或接收第二参数组并且提供给所述预触发功能模块(12)，其中，所述第二参数组释放所述预触发功能模块(12)的根据规定的运行，在所述根据规定的运行中，所述预触发功能模块(12)产生用于所述人员保护装置(7)的至少一个执行器(14A，14B，14C)的触发信号。
5.一种用于验证用于车队(1)的车辆(1A，1B，1C)中的安全系统(2)的预触发功能模块(12)的装置，所述装置包括中央装置(20)，所述中央装置包括计算机系统(22)、第二通信装置(24)和存储装置(28)，其中，所述计算机系统(22)通过所述第二通信装置(24)与所述车队(1)的所述车辆(1A，1B，1C)进行通信并且交换数据，其特征在于，所述车队(1)的各个车辆(1A，1B，1C)的所述安全系统(2)根据权利要求1至4中的至少一项实施，其中，所述计算机系统(22)从所述车队(1)的所述车辆(1A，1B，1C)接收所述模拟执行器(14D)的触发的分级和/或所述运行小时的总数，将其存储在所述存储装置(28)中并且将其分析处理用于计算所述预触发功能模块(12)的当前验证度且用于检验所述第一参数组。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述计算机系统(22)在需要时求取所述车队(1)的车辆(1A，1B，1C)中的模拟执行器(14D)的“错误触发”的数量以及所述车队(1)的所述车辆(1A，1B，1C)的运行小时的总数并且将所述预触发功能模块(12)的当前验证度计算为对于单位时间而言在所述车辆(1A，1B，1C)中的所述模拟执行器(14D)的“错误触发”的数量。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算机系统(22)将所述预触发功能模块(12)的所计算的当前验证度与预给定的阈值进行比较，所述预给定的阈值代表所述预触发功能模块(12)的要求的稳健度，其中，当对于单位时间而言所述车辆(1A，1B，1C)中的所述模拟执行器(14D)的“错误触发”的数量低于所述预给定的阈值时，所述计算机系统(22)将所述第二参数组输出给所述车队(1)的车辆(1A，1B，1C)。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述计算机系统(22)通过所述第二通信装置(24)直接地或通过第三通信装置(26)与所述车队(1)的所述车辆(1A，1B，1C)的所述第一通信装置(16)进行通信。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第三通信装置(26)布置在维修厂中并且在诊断期间通过所述第一通信装置(16)读取所述预触发功能模块(12)的数据记录仪(18)。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述通信装置(16，24，26)实施为IP节点。
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