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WO2004043745A1 - Verfahren zur ansteuerung von rückhaltemitteln - Google Patents

Verfahren zur ansteuerung von rückhaltemitteln Download PDF

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Publication number
WO2004043745A1
WO2004043745A1 PCT/DE2003/001798 DE0301798W WO2004043745A1 WO 2004043745 A1 WO2004043745 A1 WO 2004043745A1 DE 0301798 W DE0301798 W DE 0301798W WO 2004043745 A1 WO2004043745 A1 WO 2004043745A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
crash
type
severity
impact
algorithm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2003/001798
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hermann Schuller
Gunther Lang
Josef Kolatschek
Sabine Aust
Thomas Lich
Armin Koehler
Klaus Mindner
Michael Roelleke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to EP03740052A priority Critical patent/EP1599363A1/de
Priority to US10/534,663 priority patent/US7292921B2/en
Publication of WO2004043745A1 publication Critical patent/WO2004043745A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0136—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to actual contact with an obstacle, e.g. to vehicle deformation, bumper displacement or bumper velocity relative to the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60R21/01558—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 the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use monitoring crash strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60R2021/01184—Fault detection or diagnostic circuits
    • B60R2021/0119—Plausibility check
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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

Definitions

  • the invention is based on a method for controlling restraint devices according to 5 of the type of the independent claim.
  • the method has a modular structure and has an accident classification module, a calculation module and a comparison module.
  • features of the independent patent claim have the advantage that the crash type and also the crash severity are each determined for crash phases that begin when an impact is detected. This makes it possible to make a decision about the triggering at an early stage. This can cause accidents
  • the crash severity can be optimally determined in accordance with the impact sensor signals.
  • a crash phase and a crash type detection can be used to control the sensitivity of the
  • L 0 crash severity algorithms can be provided.
  • the crash type detection enables an adapted selection of the crash severity algorithm and thus special crash severities for the individual crash severity algorithms.
  • the modular structure of the entire algorithm can thus be expanded with additional modules. An extension of the module functionality is given by the modular structure.
  • crash phases are defined as a function of vehicle type 5.
  • the crash phases depend in particular on experimental crash
  • the crash type for each crash phase is determined in particular by the fact that, for different crash types, frontal impact, offset impact, side impact,
  • the crash type thus fused determines whether one or more algorithms are used to determine the crash severity. For example, if the crash type cannot be clearly assigned, several algorithms are used to determine the crash severity in order to form a weighted sum of the crash severity here too.
  • control of the restraining means is ultimately only carried out as a function of a plausibility signal.
  • This plausibility signal is also derived from the at least one signal from the impact sensor. L 0 This leads to a higher security of the method according to the invention.
  • the crash severity is determined separately for each crash phase in the manner described above.
  • L 5 crash severities for the individual impact sensors are then linked together in order to determine a crash type and a crash severity.
  • a further possibility for determining the appropriate crash type or crash severity lies in the sensible combination of different types of sensor signals which, when evaluated together, result in a crash type or crash severity.
  • .0 impact sensors belong to the sensors in the central device, for example on the
  • Vehicle tunnels and upfront sensors in particular those that are attached to the radiator, and also side impact sensors.
  • deformation sensors In addition to the usual acceleration sensors, deformation sensors, indirect deformation sensors such as pressure and temperature sensors and pre-crash sensors can also be used as impact sensors.
  • impact sensors In a
  • a weighting factor is derived, which is used for the individual crash type for the respective impact sensor. This makes it possible, for example in the event of a frontal impact, to give a front-end sensor a greater weight than the crash types or crash severity determined here
  • FIG. 1 shows a block diagram of the device according to the invention
  • FIG. 2 shows a flow diagram of the method according to the invention
  • FIG. 3 shows a first block diagram of the method according to the invention
  • FIG. 4 shows a second block diagram of the method according to the invention
  • FIG. 5 shows a third block diagram of the method according to the invention
  • FIG. 6 shows a fourth block diagram of the method according to the invention
  • FIG. 7 shows a diagram for determining the weighting
  • FIG. 8 shows a fifth block diagram of the method according to the invention.
  • FIG. 9 shows a sixth block diagram of the method according to the invention.
  • a method for controlling restraint devices is described below, which is characterized in particular by the fact that it has no feedback and works with fixed thresholds. It is characteristic that different features are extracted from the acceleration values here, for example a windowed integral of the acceleration, that is to say a speed value.
  • a new property of the method according to the invention is the use of crash phases. As shown above, this allows for some types of accidents or
  • the crash phases are dependent on the vehicle type. If different window lengths are used in the feature extraction when a windowed integral is used, they can be controlled with the aid of time sequences without using a timer or a counter. The crash phases are controlled via such implicit times. Within the individual crash phases 5, the individual thresholds can be decided using the features, such as, for example
  • .0 processes information whether, for example, a certain crash type has been determined or not.
  • the algorithm is therefore not based on the separation of signals into an acceleration path and an integrator path.
  • the algorithm uses - 5 exclusively integrated signals. These signals are then used to generate suitable signals
  • Method extracts features that are assessed using applicable thresholds and lead to statements about the crash type, that is, the type of collision and / or the severity of the crash, the strength of the collision.
  • the algorithm has a modular structure so that new types of collisions or collision strengths can be easily integrated.
  • FIG. 1 shows the device according to the invention in a block diagram.
  • Two upfront sensors 1 and 2 which are fastened to the radiator of a vehicle, are connected to a control unit 5 via lines.
  • the upfront sensors 1 and 2 deliver acceleration signals as digital signals to the control unit 5. These digital signals are processed in the control unit 5 by a processor 6.
  • the processor 6 is also included an acceleration sensor 7 in the control unit 5.
  • the signal of this acceleration sensor which is connected, for example, to an analog input of the processor 6, is also processed by the processor 6.
  • the control unit 5 is connected to a side impact sensor system 3.
  • Side impact sensors 5 can be acceleration sensors or deformation sensors or indirect ones
  • Deformation sensors such as pressure or temperature sensors. Environment sensors can also be used here. However, environment sensors 4 are also connected to the control unit 5 and thereby to the processor 6. Such sensors, which are used in particular as pre-crash sensors, can also be used to determine an impact signal
  • the sensor system 7 in the acceleration device 5 is usually a
  • Acceleration sensor wherein the acceleration sensor can be designed with a sensitivity in the X and Y directions.
  • the control unit 5 and thus the processor 6 are connected to restraint devices 8 via a data output.
  • These restraint devices 8 include belt tensioners, airbags, active seats and, if necessary, roll bars. This
  • L 5 restraint devices 8 can be controlled individually. An occupant classification is not shown for the sake of simplicity. The signals from this occupant classification also influence the activation of the restraint means 8.
  • FIG. 2 shows the process according to the invention in a flow chart.
  • the corresponding crash phase is set in method step 201.
  • tests 202, 203 and 204 are carried out in parallel to determine whether a respective crash type is present here. That is, the! 5 sensor signals are examined to determine whether they are of a crash type, for example
  • crash type 1 in 202 crash type 2 in 203 or crash type 3 in 204.
  • crash types include the frontal impact, the rear impact, the offset impact, the impact on a deformable barrier, the 10 side impact, a pile crash, hard crashes and a rollover.
  • the direction that is determined from the impact signals can give an indication of the crash type. If there is a frontal impact, then a very strong signal will have to be measured in the X direction. If there is a rear-end collision, then a very strong signal will also have to be measured in the X direction, but in the opposite direction. In the event of offset crashes or 5 side impacts, appropriate methods must then be used to determine the direction identify each crash type. In the event of a crash on a deformable barrier, the course over time gives an indication of this type of crash.
  • Non-triggers can be identified via features in the signal itself. 5
  • a truck undertaking by a passenger car is classified according to the occurrence of signals, here the upfront sensors and the central control unit.
  • offset crashes can be subdivided more precisely, for example into crashes in which the collision partner hits the vehicle at an angle
  • L 5 can be.
  • a mixed form is formed in method step 205.
  • one or more algorithms for crash severity determination are selected and activated.
  • the crash type 1 was clearly identified here as the crash type
  • crash severity 1 since this is clearly assigned to crash type 1.
  • crash severity 2 in method step 207
  • crash severity 3 in method step 208. If there is a mixed form of the crash types, then at least two crash severity algorithms are activated. It can be
  • step 10 when a crash type is clearly identified, at least two algorithms for crash severity determination are calculated, which are then merged with one another in method step 209. This fusion is also carried out by weighted totals.
  • a control of the Restraint means 8 performed in method step 210 .
  • a plausibility check is carried out on the basis of the sensor signals as to whether the restraining means can be activated at all.
  • FIG. 3 shows the method according to the invention in a block diagram.
  • the impact signals that is to say preferably acceleration signals
  • the impact signals are generated from sensors 1, 2, 3, 4 and / or 7.
  • This information is made available to the method according to the invention in the following.
  • various features are extracted from the acceleration signals, for example by integration, differentiation or other complex mathematical transformation such as filters, for example a Cayman filter, or else start or stop conditions for a time counter.
  • filters for example a Cayman filter
  • start or stop conditions for a time counter start or stop conditions for a time counter.
  • the start of the algorithm is defined as the start of the crash and the algorithm reset is decisive as the end time.
  • the start of an algorithm is determined, for example, by exceeding a noise threshold that is predetermined.
  • the number of crash phases is initially not limited.
  • the crash phase can be determined by a time counter with the
  • the cycles can represent the period between the individual calculation steps of the algorithm, possibly also shorter or longer periods.
  • This representation in a time counter corresponds to the maximum number of crash phases.
  • the individual crash phases serve to control different sensitivities in the crash type detection, that is in block 304 and / or the crash severity detection in block 306.
  • Sensitivities mean threshold values of different heights with which the individual features are compared in order to make a decision or to control the restraint means.
  • the features from block 302 are used to classify the collision types.
  • These different classes can be derived from common crash tests. Crashes such as hitting a deformable barrier with a degree of coverage of ⁇ 100%, collisions in which the activation of an ignition means is not appropriate, Driving maneuvers that misuse a collision based on the acceleration signal, collisions in which the opponent stands or moves at an angle to the direction of travel of one's own vehicle, collisions that have a degree of coverage close to 100%. Not all crash types need to be classifiable within the individual crash phases 5. However, in individual crash
  • This block 305 represents a crash type logic.
  • the probabilities of the individual detected crash types are assessed or determined.
  • the sensitivity of the crash value detection 306 is influenced from this result.
  • Dependencies on crash types are processed in the crash type logic in such a way that the most probable case is selected via logic.
  • Crash severity detection is activated, with AZT having a crash severity of 0. If no clear decision is made, there is the option of selecting several sensitivities for the crash severity detection and then evaluating them in the crash severity logic. In block 306, ie the crash severity detection, 5 crash severities are derived based on the characteristics of the sensor signals. These crash severities are then processed further within the ignition logic and the appropriate restraint for this collision is activated in order to provide the occupants with the best protection. The number of crash severities is not limited to the number of restraint devices. Paths with different sensitivity of the crash severity determination can be activated within the crash severity detection, depending on the crash type logic. The crash
  • Severity is determined in ascending linear fashion, the smallest crash severity corresponding to a collision in which no restraint device is to be activated. The greatest crash severity corresponds to the maximum protection to be activated.
  • the ignition devices are not timed here.
  • block 307 of the crash severity logic different crash severities that come from the preceding block 306 are connected to one another in such a way that the vehicle occupants receive protection that is adapted to the situation. In the simplest case, this can be a priority according to the size of the various crash severities. 5 However, more complex logic operations can also be implemented.
  • the crash severity transmitted to this block and, if applicable, the crash type are assigned the appropriate ignition means and also ensures the timed activation.
  • Block 308 represents the plausibility.
  • any L 5 errors and discrepancies within the algorithm path are mitigated in their effect.
  • the decision should be confirmed independently so that restraint devices can be activated.
  • a faulty sensor could lead to a trip, so the plausibility should be confirmed by another sensor, since the probability that 2 sensors are defective at the same time is significantly less than that of a faulty sensor. Therefore, an incorrectly working microcontroller, which carries out the calculations and evaluations, could not cause a trip. This plausibility could reduce the impact of other error scenarios.
  • FIG. 4 shows in a block diagram that a crash phase controller 401 controls the individual crash phases 402, 403 and 404.
  • temporal information is extracted from the sensor signals and translated into individual crash phases. Such an extraction can also be achieved via a counter> 0 (timer / counter), which is started and stopped depending on the signal.
  • the controller 401 then takes over the task of actively switching the individual crash phases 402-404, possibly more. This happens depending on the temporal information from the sensor signals or the timer. Only one crash phase can be activated at a time. Here the crash phases are graded in ascending order and activated one after the other within a crash scenario. This is done either permanently via a counter or depending on the sensor signals.
  • FIG. 5 shows the method according to the invention in a further block diagram.
  • a respective crash phase 501 is examined in parallel, as shown above, specifically in blocks 503, 504 and 505, which crash type applies. This is determined in method step 502 of the crash-type logic on the basis of the results of these individual tests.
  • the crash type logic will then select at least 10 of the crash severity algorithms 506, 507 or 508 in order to determine the crash
  • FIG. 6 shows an extension of the method according to the invention.
  • block 601 the crash severity algorithm with crash type recognition, as shown in FIG.
  • L 5 performed.
  • This is fed to the crash type logic 604, which here is also connected to a corresponding crash type algorithm for the upfront sensors 602.
  • the crash type is therefore here based on a signal from a central sensor, which leads to a corresponding crash type in method step 601, and the upfront sensors from method step 602. As shown above, one can
  • the crash type logic which thus determines the crash type, is connected downstream, the crash severity
  • this result is then linked to a crash severity detection of the query algorithm 603 via a crash severity logic. From this, the crash severity is determined, which is used to control the ignition logic 607.
  • other sensor modules such as
  • the approach to fusion is based on the assessment of the quality of the individual crash type or crash severity information. Different algorithms, especially when they access different sensor information, provide a crash type; 5 and crash severity information of different quality. During a If the algorithm can determine the crash type A more precisely, another algorithm has advantages in determining a different crash type. These differences in quality are now taken into account in the merging of the information by appropriate weighting. Since the logic is implemented in software, it can be changed or expanded simply by 5 reprogramming. The assessment of the quality of the crash types and crash severity decisions of the various algorithms is carried out using real or simulated crash test data, i.e. acceleration data.
  • an optimally functioning upfront algorithm is better able to determine a degree of coverage detection in 0. Than this would be a central algorithm that is based on a central sensor.
  • the information of the upfront algorithm can thus be weighted more than the information of the central crash severity algorithm.
  • the central crash-severity algorithm allows more precise statements, this can be weighted correspondingly more strongly than the upfront algorithm.
  • Each crash phase has independent logic for determining the crash type and severity. This property can be used to advantage when merging with the information from the other algorithms. The quality of the information from
  • the upfront frontal algorithm which is based on a sensor system in the front end of the vehicle, only provides useful additional information on the central crash-severity algorithm up to the range of middle crash phases.
  • additional information content is low, destruction can occur here
  • crash type and crash severity information of the different algorithms can be weighted differently in the fusion in each phase depending on the quality then present.
  • Fusion is used.
  • the importance of the central control unit is generally subordinate to that of the front sensor system. In some crash situations, however, this is not always correct.
  • the information provided by the different sensors is to be fused according to its importance in accordance with i 5. This means that each crash can be triggered individually be achieved.
  • the approach is chosen so that a simple fusion of additional sensors can be easily integrated into the concept. The flexibility of the algorithm can be expanded accordingly via a parameter setting or a specific calculation of the importance.
  • the approach to merging based on probability is first explained in general.
  • Information from the sensors, either directly or derived from it, can be transformed into a probability measure using a ramp function.
  • the ramp function is preferably described by a lower and upper limit or threshold and their linear relationship. This relationship is shown in FIG. 7.
  • the information to be evaluated for example the crash type or the crash severity, is plotted on the abscissa 701.
  • the weighting or the probability measure is plotted, for example, in% on the ordinate 707.
  • the ramp function has a lower limit 703, an upper limit 702 and a slope 705.
  • the crash type 704 is thus assigned to the probability measure 708.
  • the upper limit 702 corresponds to 100% 706.
  • the lower limit 703 corresponds to 0%.
  • the principle of the ramp function can, as described above, be used to map information to be processed in a percentage or it can be used as a function for calculating weighting factors.
  • the respective limits are set using an application.
  • the advantage of this procedure is the high flexibility.
  • a function can be hidden by designing the lower and upper limits in such a way that for a given input value, an output value can never be reached by the processing instruction, i.e. the output of the dimension is therefore 0 or 0% and is therefore invalid for other functions.
  • the output can be brought into a binary output by setting the upper and lower limits to an average, e.g. the value 50. This results in only 2 states, either 0 or 100.
  • This structure is done separately for each characteristic. For example, this gives the following sizes for the information crash type and crash severity for the different sensors:
  • the factors can be calculated or given values. This information is then processed accordingly in block 4 by a trigger logic.
  • CRST can of course in turn be generated using the L 5 method described above. This means that the crash severity algorithm, which in turn can detect different types of crashes. This can be specified through weighted totals. If such a determination is also carried out for the crash type of the upfront sensor information (CRST), this information can be combined. This also applies to information such as CSST and CSUFS. - 0 This results in the following alternative to the determination:
  • _1 stand for the different crash types or crash severities, the prefix indicates the origin of the signals.
  • Block 2 contains the links of similar information and block 3 combines this information to make it available to block 4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln (8) vorgeschlagen, wobei wenigstens ein aufprallkennzeichnendes Signal erzeugt wird. Ab Erkennen eines Aufpralls werden zeitlich definierte Crash-Phasen vorgegeben und für jede Crash-Phase wird anhand des Signals ein Crash-Typ und eine Crash-Schwere bestimmt. In Abhängigkeit von der Crash-Schwere und/oder des Crash-Typs werden die entsprechenden Rückhaltemittel (8) angesteuert.

Description

0 Verfahren zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln nach 5 der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
Aus DE 19909538 AI ist ein Verfahren zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln bekannt, bei dem zunächst der Crash-Typ bestimmt wird. Kann nicht eindeutig auf einen Crash- Typ geschlossen werden, wird mit Wahrscheinlichkeitswerten operiert. Das Verfahren ist 0 modular aufgebaut und weist ein Unfalϊklassifϊzierungsmodul, ein Berechnungsmodul und ein Vergleichsmodul auf.
Vorteile der Erfindung
! 5 Das erfϊndungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln mit den
Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass Crash-Typ und auch Crash-Schwere jeweils für Crash-Phasen bestimmt werden, die ab der Erkennung eines Aufpralls beginnen. Hierdurch ist es möglich, bereits frühzeitig eine Entscheidung über die Auslösung treffen zu können. Damit können Unfälle, die ein
.0 starkes Ereignis, d.h. einen schweren Unfall, darstellen, bereits frühzeitig zur Auslösung von Rückhaltemitteln führen. Die Erfahrung zeigt, dass umso länger eine Auslöseentscheidung bzw. -ansteuerung von Rückhaltemitteln hinaus geschoben werden muss, umso schwieriger und komplexer wird der Auslösealgorithmus. Daher ist es sinnvoll, bereits frühzeitig Entscheidungen treffen zu können, um hier durch eine i 5 einfachere Struktur des Algorithmus Zeit und Komplexität einzusparen. Der einfache und strukturierte Aufbau des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. Algorithmus ermöglicht weiterhin das einfache integrieren von neuen Funktionen. Insgesamt führt das erfindungsgemäße Verfahren zu einer besseren Ansteuerung und zeitgenaueren Ansteuerung von Rücklialtemitteln. 5
Durch die Verwendung von Crash-Phasen und einer damit verbundenen Steuerung der Empfindlichkeiten der Crash-Schwereerkennung lässt sich passend zu den Aufprallsensorsignalen die Crash-Schwere optimal ermitteln. Weiterhin kann eine Crash- Phase und eine Crash-Typ-Erkennung zur Steuerung der Empfindlichkeit der
L 0 Crashschwerealgorithmen vorgesehen sein. Die Crash-Typ-Erkennung ermöglicht ein angepasstes Wählen des Crash-Schwere-Algorithmus und damit spezielle Crash- Schweren für die einzelnen Crash-Schwere- Algorithmen. Der modulare Aufbau des gesamten Algorithmus ist damit erweiterbar durch zusätzliche Module. Eine Erweiterung der Modulfunktionalität ist durch den ihrerseits modularen Aufbau gegeben. Kommen
.5 neue Crash-Typen, die erkannt werden sollen, dazu, ist jedem Modul ggf. ein Submodul zu erstellen. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. Algorithmus vermeidet jede Rückkopplung. Es liegt außerdem eine einheitliche Struktur für Erweiterungen wie z.B. das Hinzufügen von Upfrontsensoren vor.
'.0 Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegeben Verfahrens zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Crash-Phasen in Abhängigkeit vom Fahrzeug-Typ 5 definiert werden. Die Crash-Phasen hängen insbesondere von experimentiellen Crash-
Tests ab um auf die Deformierbarkeit des jeweiligen Fahrzeugtyps einzugehen.
Der Crash-Typ für jede Crash-Phase wird insbesondere dadurch bestimmt, dass für unterschiedliche Crash-Typen Frontalaufprall, Offset-Aufprall, Seitenaufprall,
0 Heckaufprall, Aufprall auf eine deformierbare Barriere oder Pfahlcrash das wenigstens eine Signal vom Aufprallsensor untersucht wird und Ergebnisse dieser Untersuchungen miteinander verknüpft werden, um den Crash-Typ zu bestimmen. Damit kann parallel für die verschiedenen möglichen Crash-Typen das Aufprallsignal untersucht werden, um festzustellen, welcher Crash-Typ der Geeignete ist. Ergibt sich keine eindeutige
5 Zuordnung, kann hier mit Wahrscheinlichkeiten gerechnet werden. Es wird also eine gewichtete Verknüpfung von unterschiedlichen Crash-Typen vorgenommen. Der so fusionierte Crash-Typ bestimmt dann, ob ein oder mehr Algorithmen zur Bestimmung der Crash-Schwere verwendet werden. Kann der Crash-Typ beispielsweise nicht eindeutig zugeordnet werden, werden mehrere Algorithmen für die Bestimmung der Crash- 5 Schwere verwendet, um auch hier eine gewichtete Summe der Crash-Schwere zu bilden.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass die Ansteuerung der Rückhaltemittel letztlich nur in Abhängigkeit von einem Plausibilitätssignal durchgeführt wird. Auch dieses Plausibilitätssignal wird von dem wenigstens einen Signal des Aufprallsensors abgeleitet. L 0 Dies führt zu einer höheren Sicherheit des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass für die unterschiedlichen Aufprallsensoren im Fahrzeug jeweils getrennt für jede Crash-Phase die Crash-Schwere in der oben beschriebenen Weise bestimmt werden. Die daraus resultierenden Crash-Typen und
L 5 Crash-Schweren für die einzelnen Aufprallsensoren werden dann gemeinsam miteinander verknüpft, um jeweils einen Crash-Typ und jeweils eine Crash-Schwere festzustellen. Eine weitere Möglichkeit, den passenden Crashtyp bzw. Crashschwere zu bestimmen, liegt in der sinnvollen Kombination verschiedenartiger Sensorsignale, die in gemeinsamer Auswertung einen Crashtyp oder Crashschwere ergeben. Zu solchen unterschiedlichen
.0 Aufprallsensoren gehören die Sensoren im Zentralgerät, beispielsweise auf dem
Fahrzeugtunnel und Upfrontsensoren, also die insbesondere am Kühler angebracht sind, und auch Seitenaufprallsensoren. Als Aufprallsensoren können neben den üblichen Beschleunigungssensoren auch Verformungssensoren, indirekte Verformungssensoren wie Druck- und Temperatursensoren und Precrash-Sensoren verwendet werden. In einer
: 5 Weiterbildung ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von dem jeweils ermittelten Crash-
Typ bzw. der Crash-Schwere ein Gewichtungsfaktor abgeleitet wird, der für den einzelnen Crash-Typ für den jeweiligen Aufprallsensor verwendet wird. Damit ist es möglich, beispielsweise bei einem Frontalaufprall einen Upfrontsensor ein höheres Gewicht hinsichtlich der hier bestimmten Crash-Typen bzw. Crash-Schwere zu geben, als
0 dem Sensor im Zentralgerät. Damit kann eine genauere Bestimmung des Crash-Typs bzw. der Crash-Schwere und damit eine bessere Ansteuerung der Rückhaltemittel erreicht werden. Diese Bewertung kann kontinuierlich erfolgen, also durch Gewichtungsfaktoren, die eine Zahlenreihe darstellen, oder auch diskret, wobei hier eine Schwelle dann verwendet wird, um zu entscheiden, ob beispielsweise die Werte eines Aufprallsensors
5 überhaupt verwendet werden oder sehr stark eingehen. Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 2 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 3 ein erstes Blockschaltbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 4 ein zweite Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens, 0 Figur 5 ein drittes Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 6 ein viertes Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens,
15 Figur 7 ein Diagramm zur Bestimmung der Gewichtung,
Figur 8 ein fünftes Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 9 ein sechstes Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens.
20
Beschreibung
Es wird im Folgenden ein Verfahren zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln beschrieben, - 5 das sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass es keine Rückkopplung aufweist und mit festen Schwellen arbeitet. Kennzeichnend ist, dass hier unterschiedliche Merkmale aus den Beschleunigungswerten extrahiert werden, beispielsweise ein gefenstertes Integral der Beschleunigung, also ein Geschwindigkeitswert.
Weiterhin ist eine neue Eigenschaft des erfindungsgemäßen Verfahrens die Verwendung 0 von Crash-Phasen. Wie oben dargestellt, ermöglicht dies für einige Unfalltypen bzw.
Crash-Schweren bereits frühzeitig eine Entscheidung zu treffen, um dann nur noch die anderen Unfalltypen und Crash-Schweren mit einem komplexeren Algorithmus zu behandeln, die eine spätere Entscheidung erfordern. Die Crash-Phasen sind wie oben dargestellt fahrzeugtypabhängig. Finden unterschiedliche Fensterlängen, wenn ein gefenstertes Integral verwendet wird, bei der Merkmalsextraktion Verwendung, so lassen sie sich mit Hilfe von zeitlichen Abläufen steuern, ohne einen Timer oder einen Zähler zu verwenden. Die Crash-Phasen werden über solche impliziten Zeiten gesteuert. Innerhalb der einzelnen Crash-Phasen 5 lassen sich die einzelnen Schwellen mit Hilfe der Merkmale zur Entscheidung, wie z.B.
Crash-Typen führen, unterschiedlich applizieren. Aufgrund der Tatsache, dass kein Timer verwendet wird, kann dieser auch nicht aufgrund von fehlerhaften oder falschen Signalen, also einem miss use, den Algorithmus negativ beeinflussen.
10 Innerhalb der Logiklücke der Algorithmus lassen sich die Ergebnisse der vorhergehenden
Blöcke zusammen fassen. Innerhalb der vorangegangenen Blöcke ist es aufgrund der Struktur möglich, Abläufe parallel abzuarbeiten. In der Crash-Typ-Erkennung lassen sich die Crash-Typen also alle parallel berechnen und werden dann über eine Logik fusioniert. Aufgrund dieser Parallelisierung ist es auch einfach möglich, den Algorithmus bzw. das
L 5 Verfahren um eine weitere Funktionalität zu erweitern, indem einfach mehr neue Blöcke hinzugefügt werden. Innerhalb der Logik werden Informationen bezüglich der Qualität der Signale oder aber deren Prioritäten verarbeitet. Dies kann auch als Wichtigkeit interpretiert werden und stellt somit eine wichtige Eigenschaft dar. Jedoch werde andere Arten von Informationen verarbeitet. Es werden in den Logikblöcken nur ähnliche
.0 Informationen verarbeitet, ob beispielsweise ein bestimmter Crash-Typ ermittelt wurde, oder nicht.
Der Algorithmus basiert also nicht auf der Trennung von Signalen in einen Beschleunigungspfad und einem Integratorpfad. Der Algorithmus verwendet - 5 ausschließlich integrierte Signale. Aus diesen Signalen werden dann mittels geeigneter
Verfahren Merkmale extrahiert, die über applizierbare Schwellen bewertet werden und zu Aussagen über den Crash-Typ, also die Art der Kollision und/oder die Crash-Schwere die Stärke der Kollision führen. Der Algorithmus ist derart modular aufgebaut, dass neue Kollisionsarten oder Kollisionsstärken leicht integrierbar sind.
.0
Figur 1 zeigt in einem Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung. Zwei Upfrontsensoren 1 und 2, die am Kühler eines Fahrzeugs befestigt sind, sind über Leitungen mit einem Steuergerät 5 verbunden. Die Upfrontsensoren 1 und 2 liefern Beschleunigungssignale als digitale Signale an das Steuergerät 5. Diese digitalen Signale werden im Steuergerät 5 von einem Prozessor 6 verarbeitet. Der Prozessor 6 ist auch mit einem Beschleunigungssensor 7 im Steuergerät 5 verbunden. Auch das Signal dieses Beschleunigungssensors, der beispielsweise an einen Analogeingang des Prozessors 6 angeschlossen ist, wird durch den Prozessor 6 verarbeitet. Darüber hinaus ist das Steuergerät 5 mit einer Seitenaufprallsensorik 3 verbunden. Seitenaufprallsensoren 5 können Beschleunigungssensoren oder Verformungssensoren oder indirekte
Verformungssensoren wie Druck- oder Temperatursensoren sein. Auch Umfeldsensoren können hier verwendet werden. Umfeldsensoren 4 sind jedoch auch an das Steuergerät 5 und dabei an den Prozessor 6 angeschlossen. Auch solche Sensoren, die insbesondere als Precrash-Sensoren verwendet werden, können zur Bestimmung eines Aufprallsignals
L 0 verwendet werden. Die Sensorik 7 im Beschleunigungsgerät 5 ist üblicherweise ein
Beschleunigungssensor, wobei der Beschleunigungssensor mit einer Empfindlichkeit in X- und Y-Richtung ausgebildet sein kann. Das Steuergerät 5 und damit der Prozessor 6 sind über einen Datenausgang mit Rückhaltemitteln 8 verbunden. Diese Rückhaltemittel 8 umfassen Gurtstraffer, Airbags, aktive Sitze und ggf. Überrollbügel. Diese
L 5 Rückhaltemittel 8 sind individuell ansteuerbar. Der Einfachheit halber nicht dargestellt ist eine Insassenklassifizierung. Auch die Signale von dieser Insassenklassifizierung nehmen Einfluss auf die Ansteuerung der Rückhaltemittel 8.
Im Folgenden wird anhand verschiedener Fluss- und Blockdiagrammen der Ablauf des .0 erfindungsgemäßen Verfahrens, auch der erfindungsgemäßen Vorrichtung, dargestellt. In
Figur 2 ist in einem Flussdiagramm das erfindungsgemäße Verfahren in seinem Ablauf dargestellt. Im Verfahrensschritt 201 wird die entsprechende Crash-Phase eingestellt. Für diese Crash-Phase werden in den Verfahrensschritten 202, 203 und 204 parallel Untersuchungen durchgeführt, ob ein jeweiliger Crash-Typ hier vorliegt. Das heißt, die ! 5 Sensorsignale werden daraufhin untersucht, ob sie einen Crash-Typ, beispielsweise
Crash-Typ 1 in 202, Crash-Typ 2 in 203 oder Crash-Typ 3 in 204 identifizieren. Der Einfachheit halber sind hier nur drei Crash-Typen dargestellt, es sind jedoch weit mehr als drei Crash-Typen möglich. Zu den Crash-Typen zählen der Frontalaufprall, der Heckaufprall, der Offset- Aufprall, der Aufprall auf eine deformierbare Barriere, der 10 Seitenaufprall, ein Pfahlcrash, harte Crashs und ein Überrollvorgang. Beispielsweise kann die Richtung, die aus den Aufprallsignalen ermittelt wird, einen Hinweis auf den Crash- Typ geben. Liegt ein Frontalaufprall vor, dann wird ein sehr starkes Signal in X-Richtung zu messen sein. Liegt ein Heckaufprall vor, dann wird ein sehr starkes Signal auch in X- Richtung, aber in umgedrehter Richtung zu messen zu sein. Bei Offset-Crashs oder 5 Seitenaufprallen sind dann entsprechende Methoden anzuwenden, um über die Richtung jeden Crash-Typ zu identifizieren. Bei einem Crash auf eine deformierbare Barriere gibt der zeitliche Verlauf den Hinweis auf diesen Crash-Typ.
Nichtauslöser (AZT, misuse) können über Merkmale im Signal selbst erkannt werden. 5 Eine LKW-Unterfahrt durch einen PKW ist über das zeitliche Auftreten von Signalen, hier der Upfrontsensoren und des zentralen Steuergeräts, zu klassifizieren.
Bei Verwendung von zwei Upfrontsensoren lassen sich Offset-Crashes feiner unterteilen, beispielsweise in Crashes, bei denen der Kollisionspartner schräg auf das Fahrzeug trifft
L 0 (Winkelcrash) oder aber ob der Kollisionspartner mit einem Überdeckungsgrad kleiner
100% auftrifft. Seitencrashes können über das zeitliche Auftreten und den Verlauf von Sensorsignalen klassifiziert werden. Als Beispiel dient hier der Pfahl in die Tür, der über das Drucksignal, falls ein Drucksensor zur Seitenaufprallsensierung vorhanden ist, und eine passende Plausibilität als Crashtyp erkannt und in eine Crashschwere übersetzt
L 5 werden kann.
Im nachfolgenden Verfahrensschritt 205 wird eine Fusion der Ergebnisse der einzelnen
' Verfahrensschritte 202, 203 und 204 durchgeführt. Dies bedeutet, dass aus den einzelnen
Ergebnissen der Crash-Typ Vergleiche in Verfahrensschritt 205 der eigentliche Crash-
.0 Typ nun identifiziert wird. Dominiert keiner der drei Crash-Typen, dann wird über
Gewichtungsfaktoren bzw. Wahrscheinlichkeitswerte, eine Mischform im Verfahrensschritt 205 gebildet. In Abhängigkeit vom ermittelten Crash-Typ werden ein oder mehrere Algorithmen zur Crash-Schwere-Bestimmung ausgewählt und aktiviert. Wurde beispielsweise der Crash-Typ 1 als der Crash-Typ hier eindeutig identifiziert im
! 5 Verfahrensschritt 205, dann wird zur Verfahrensschritt 206 gesprungen, um den
Algorithmus für die Crash-Schwere 1 durchzurechnen, da dieser eindeutig dem Crash- Typ 1 zugeordnet ist. Entsprechendes gilt für die Crash-Schwere 2 im Verfahrensschritt 207 und Crash-Schwere 3 im Verfahrensschritt 208. Liegt eine Mischform der Crash- Typen vor, dann werden wenigstens zwei Crash-Schwere-Algorithmen aktiviert. Es kann
10 aber auch bei der eindeutigen Identifikation eines Crash-Typs vorkommen, dass wenigstens zwei Algorithmen zur Crash-Schwere-Bestimmung berechnet werden, die dann im Verfahrensschritt 209 miteinander fusioniert werden. Auch diese Fusion wird durch eine gewichtete Summenbildung durchgeführt. In Abhängigkeit vom bestimmten Crash-Typ aus Verfahrensschritt 205 unter bestimmter Crash-Schwere aus 5 Verfahrensschritt 209, wird in Verfahrensschritt 210 eine Ansteuerung der Rückhaltemittel 8 durchgeführt. Dabei wird jedoch noch aus Verfahrensschritt 211 eine Plausibilitätsüberprüfung anhand der Sensorsignale durchgeführt, ob die Ansteuerung der Rückhaltemittel überhaupt sein kann.
Figur 3 zeigt in einem Blockschaltbild das erfindungsgemäße Verfahren. Im Block 301 werden die Aufprallsignale, also vorzugsweise Beschleunigungssignale, aus den Sensoren 1,2,3,4 und/oder 7 erzeugt. Diese Information wird im Folgenden dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verfügung gestellt. Im Block 302 werden aus den Beschleunigungssignalen verschiedene Merkmale extrahiert, beispielsweise durch Integration, Differentiation oder andere Komplexe mathematische Umformung wie beispielsweise Filter, beispielsweise ein Kaiman-Filter, oder aber Start- oder Stop- Bedingungen für einen Zeitzähler. Im Block 303 geschieht folgendes: Aus bestimmten Merkmalen, die der vorangegangene Block 302 zur Verfügung stellt, können zeitliche Informationen abgeleitet werden, die es ermöglichen, eine Kollision bzw. einen Aufprall in unterschiedlichen Crash-Phasen einzuteilen. Die Crash-Phasen folgen zeitlich aufeinander von Crash-Beginn bis zum Crash-Ende. Als Crashbeginn wird das Starten des Algorithmus definiert und als Endezeitpunkt ist der Algorithmusreset ausschlaggebend. Der Start eines Algorithmus wird beispielsweise dadurch festgelegt, dass eine Rauschschwelle, die vorgegeben ist, überschritten wird. Die Anzahl der Crash- Phasen ist zunächst nicht begrenzt. Die Crash-Phase kann durch einen Zeitzähler mit der
Einheit Cycles dargestellt werden, wobei die Cycles die Periode zwischen den einzelnen Rechenschritten des Algorithmus darstellen können, ggf. auch kürzere oder längere Perioden. Diese Darstellung in einem Zeitzähler entspricht der maximalen Anzahl der Crash-Phasen. Die einzelnen Crash-Phasen dienen dazu, in der Crash-Typ-Erkennung, also im Block 304 und/oder der Crash-Schwere-Erkennung im Block 306 unterschiedliche Empfindlichkeiten zu steuern. Mit Empfindlichkeiten sind unterschiedlich hohe Schwellwerte gemeint, mit denen die einzelnen Merkmale verglichen werden, um eine Entscheidung bzw. die Ansteuerung der Rückhaltemittel durchzuführen.
Im Block 304 der Crash-Typ-Erkennung wird mit Hilfe der Merkmale aus Block 302 eine Klasseneinteilung der Kollisionsarten vorgenommen. Diese unterschiedlichen Klassen können aus gängigen Crash- Versuchen abgeleitet sein. Hierbei müssten Crashes wie ein Auftreffen auf eine deformierbare Barriere mit einem Überdeckungsgrad von < 100 %, Kollisionen, bei denen das Aktivieren eines Zündmittels nicht angebracht ist, Fahrmanöver, die aufgrund des Beschleunigungssignals eine Kollision vortäuschen (misuse), Kollisionen, bei denen der Aufprallgegner in einem Winkel zur Fortbewegungsrichtung des eigenen Fahrzeugs steht oder sich bewegt, Kollisionen, die einen Überdeckungsgrad nahe an 100 % haben. Innerhalb der einzelnen Crash-Phasen 5 müssen nicht alle Crash-Typen klassifizierbar sein. Jedoch können in einzelnen Crash-
Phasen alle relevanten Kollisionstypen voneinander unabhängig ermittelt werden. Eventuell vorhandene Abhängigkeiten werden hier nicht berücksichtigt. Es können durchaus mehrere Crash-Typen gleichzeitig detektiert werden. Eine Verknüpfung der Ergebnisse der Crash-Typ-Erkennung wird im folgenden Block 305 vorgenommen.
L 0 Dieser Block 305 stellt eine Crash-Typ-Logik dar. Hier werden die Wahrscheinlichkeiten der einzelnen erkannten Crash-Typen beurteilt oder bestimmt. Aus diesem Ergebnis werden die Empfindlichkeiten der Crash-Wert-Erkennung 306 beeinflusst. Abhängigkeiten von Crash-Typen werden in der Crash-Typ-Logik dahingehend verarbeitet, dass über eine Logik der wahrscheinlichste Fall ausgewählt wird. In einem
.5 realen Crash-Szenario kann es durchaus vorkommen, dass sich keine eindeutige
Klassifizierung in eine Crash-Typ-Klasse vornehmen lässt. Beispiele für eine Verknüpfung von Crash-Typen sind: ODB (Auftreffen auf eine deformierbare Barriere) und AZT (= Versicherungsunfall, bei dem ein möglichst geringer Schaden am Fahrzeug auftritt) erkannt. Setzt sich der AZT-Crash durch und nur dessen korrespondierende
! 0 Crash-Schwereerkennung wird aktiviert, wobei bei AZT eine Crashschwere von 0 vorliegt. Sollte keine eindeutige Entscheidung getroffen werden, so besteht die Möglichkeit, mehrere Empfindlichkeiten bei der Crash-Schwere-Erkennung zu wählen und diese anschließend in der Crash-Schwere-Logik auszuwerten. Im Block 306, also der Crash-Schwere-Erkennung, werden, ausgehend von den Merkmalen der Sensorsignale 5 Crash-Schweren abgeleitet. Diese Crash-Schweren werden dann innerhalb der Zündlogik weiter verarbeitet und das für diese Kollision passende Rückhaltemittel wird aktiviert, um den Insassen den optimalen Schutz zukommen zu lassen. Die Anzahl der Crash-Schweren ist hierbei nicht auf die Anzahl der Rückhaltemittel beschränkt. Innerhalb der Crash- Schwere-Erkennung können Pfade mit unterschiedlicher Empfindlichkeit der Crash- 0 Schwere-Bestimmung aktiviert werden, abhängig von der Crash-Typ-Logik. Die Crash-
Schwere wird linear aufsteigend bestimmt, wobei die kleinste Crash-Schwere einer Kollision entspricht, bei der kein Rückhaltemittel aktiviert werden soll. Die größte Crash- Schwere entspricht dem maximal zu aktivierenden Schutz. Die zeitliche Steuerung der Zündmittel findet hier nicht statt. Im Block 307 der Crash-Schwere-Logik werden unterschiedliche Crash-Schweren, die aus dem vorangeschalteten Block 306 kommen, derart miteinander verbunden, dass die Fahrzeuginsassen einen der Situation angepassten Schutz erhalten. Dies kann im einfachsten Fall eine Priorität nach der Größe der verschiedenen Crash-Schweren sein. 5 Jedoch sind auch komplexere Logikverknüpfungen realisierbar.
Im Block 309 der Zündlogik wird die an diesem Block übermittelte Crash-Schwere und ggf. der Crash-Typ die passenden Zündmittel zugeordnet und gewährleistet auch das zeitlich abgestimmte Aktivieren. Es besteht hier auch die Möglichkeit einer von 0 Zuständen innerhalb des Fahrzeugs abhängigen Aktivierung. Zuständig hier können z.B: sein Position des Insassen, sein Gewicht, der Status des Gurts. Dies gilt für alle erlaubten Sitzpositionen im Fahrzeug.
Der Block 308 stellt die Plausibilität dar. Innerhalb dieses Blockes 308 werden eventuelle L 5 Fehler und Unstimmigkeiten innerhalb des Algorithmus-Pfades in ihrer Auswirkung gemildert. Damit es zu einer Aktivierung von Rückhaltemitteln kommen kann, sollte die Entscheidung unabhängig bestätigt werden. Ein fehlerhafter Sensor könnte zu einer Auslösung führen, deshalb soll die Plausibilität von einem anderen Sensor bestätigt werden, da hier die Wahrscheinlichkeit, dass 2 Sensoren gleichzeitig defekt sind, deutlich .0 geringer ist als bei einem fehlerhaften Sensor. Deshalb könnte ein nicht korrekt arbeitender Mikrocontroller, welcher die Berechnungen und Auswertungen vornimmt, keine Auslösung verursachen. Weitere Fehlerszenarios könnten von dieser Plausibilität in ihrer Auswirkung gemindert werden.
! 5 Figur 4 zeigt in einem Blockschaltbild, dass eine Crash-Phasen-Steuerung 401 die einzelnen Crash-Phasen 402, 403 und 404 ansteuert.
Hier werden aus den Sensorsignalen zeitliche Informationen extrahiert und in einzelne Crashphasen übersetzt. Eine solche Extraktion kann auch über einen Zähler > 0 (timer/counter) erreicht werden, der abhängig vom Signal gestartet und gestoppt wird.
Die Steuerung 401 übernimmt dann die Aufgabe, die einzelnen Crashphasen 402-404, ggfs. auch mehr, aktiv zu schalten. Dies geschieht in Abhängigkeit der zeitlichen Information aus den Sensorsignalen, respektive dem Timer. Es kann immer nur eine Crashphase aktiv geschaltet werden. Hier werden die Crashphasen aufsteigend gestaffelt und innerhalb eines Crashszenarios nacheinander aktiviert. Dies geschieht entweder fest über einen Zähler oder aber abhängig von den Sensorsignalen.
Figur 5 zeigt in einem weiteren Blockschaltbild das erfindungsgemäße Verfahren. Für 5 eine jeweilige Crash-Phase 501 wird wie oben dargestellt parallel untersucht, und zwar in den Blöcken 503, 504 und 505, welcher Crash-Typ zutrifft. Anhand der Ergebnisse dieser einzelnen Untersuchungen, wird im Verfahrensschritt 502 der Crash-Typ-Logik dies festgestellt. Die Crash-Typ-Logik wird dann in Abhängigkeit von dem bestimmten Crash-Typ oder einer gewichteten Summe aus verschiedenen Crash-Typen wenigstens 10 einen der Crash-Schwere-Algorithmen 506, 507 oder 508 auswählen, um die Crash-
Schwere anhand der Sensorsignale festzustellen.
Figur 6 zeigt eine Erweiterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Block 601 wird der, wie in Figur 3 dargestellte, Crash-Schwere-Algorithmus mit Crash-Typ-Erkennung
L 5 durchgeführt. Dies wird der Crash-Typ-Logik 604 zugeführt, die hier weiterhin mit einem entsprechenden Crash-Typ-Algorithmus für die Upfrontsensoren 602 verbunden ist. Der Crash-Typ wird also hier anhand eines Signals von einem Zentralsensor, der im Verfahrensschritt 601 zu einem entsprechenden Crash-Typ führt und den Upfrontsensoren aus Verfahrensschritt 602 gebildet. Dabei kann wie oben dargestellt eine
.0 entsprechende Verstärkung oder Abschwächung der einzelnen Crash-Typ-Ergebnisse des
Zentralsensor oder der Upfrontsensoren durchgeführt werden. Anstatt der Upfrontsensoren oder zusätzlich dazu können auch andere Sensoren wie Seitenaufprallsensoren oder Umfeldsensoren hier eingesetzt werden. Die Crash-Typ- Logik, die also den Crash-Typ bestimmt, ist nachgeschaltet, die Crash-Schwere-
'.5 Erkennung 605. Wie oben dargestellt wird mit wenigstens einem Algorithmus die Crash-
Schwere anhand der Sensorsignale bestimmt. In Verfahrensschritt 606 wird dann über eine Crash-Schwere-Logik dieses Ergebnis mit einer Crash-Schwere-Erkennung des Abfronalgorithmus 603 verknüpft. Daraus wird dann die Crash-Schwere bestimmt, die zur Ansteuerung der Zündlogik 607 dient. Auch hier können andere Sensormodule, wie
10 ein Seitenaufprallsensor oder Umfeldsensoren eingesetzt werden.
Der Ansatz zur Fusionierung basiert hierbei auf der Beurteilung der Qualität der einzelnen Crash-Typ oder Crash-Schwere-Informationen. Unterschiedliche Algorithmen, zumal wenn sie auf unterschiedliche Sensorinformationen zugreifen, liefern Crash-Typ ; 5 und Crash-Schwere-Informationen von unterschiedlicher Qualität. Während ein Algorithmus den Crash-Typ A präziser ermitteln kann, hat ein anderer Algorithmus Vorteile in der Bestimmung eines anderen Crash-Typs. Diese Qualitätsunterschiede werden nun in der Fusionierung der Information durch eine entsprechende Gewichtung berücksichtigt. Da die Logik in Software realisiert wird, lässt sich über einfaches 5 Umprogrammieren ändern oder erweitern. Die Beurteilung der Qualität der Crash-Typen und Crash-Schwere-Entscheidungen der verschiedenen Algorithmen erfolgt Simulation mit realen oder simulierten Crash-Test-Daten, das sind Beschleunigungsdaten.
Beispielsweise ist ein optimal funktionierender Upfrontalgorithmus besser in der Lage, in 0 eine Überdeckungsgraderkennung zu bestimmen. Als dies ein zentraler Algorithmus, der also auf einem Zentralsensor beruht, wäre. Bei der Bestimmung von Crash-Typen und -Schweren, die von dem Ergebnis der Überdeckungsgraderkennung abhängen, kann die Information des Upfrontalgorithmus damit stärker gewichtet werden als die Information des zentralen Crash-Schwere-Algorithmus. Andererseits kann bei Crash-Typen, bei 5 welchen der zentrale Crash-Schwere-Algorithmus präzisere Aussagen erlaubt, dieser gegenüber dem Upfrontalgorithmus entsprechend stärker gewichtet werden. Jede Crash- Phase verfügt über eine unabhängige Logik zur Crash-Typ- und Crash-Schwere- Bestimmung. Diese Eigenschaft kann bei der Fusionierung mit der Information der weiteren Algorithmen vorteilhaft genutzt werden. Die Qualität der Informationen von
_ 0 unterschiedlichen Algorithmen ändert sich im Allgemeinen im Verlauf des Crashs.
Beispielsweise liefert der Upfrontalalgorithmus, der auf einer Sensorik im Frontend des Fahrzeugs beruht, nur bis in den Bereich mittlerer Crash-Phasen sinnvolle Zusatzinformationen zum zentralen Crash-Schwere-Algorithmus. In späten Crash-Phasen ist ein zusätzlicher Informationsgehalt dagegen gering, eine Zerstörung kann hier
- 5 angenommen werden. Die Crash-Typ- und Crash-Schwere-mformationen der unterschiedlichen Algorithmen können bei der Fusion in jeder Phase entsprechend ihrer dann vorliegenden Qualität unterschiedlich gewichtet werden.
Eine Verbesserung des bisherigen Verfahrens kann dadurch erreicht werden, indem ein i 0 wahrscheinlichkeitstheoretischer Ansatz bei der Crash-Schwere- und Crash-Typ-
Fusionierung verwendet wird. In der Praxis ist in der Regel das Zentralsteuergerät in seiner Wichtigkeit dem Abfrontsensorsystem untergeordnet. In manchen Crash- Situationen ist dies jedoch nicht immer richtig. Durch die Erfindung soll die durch die unterschiedlichen Sensoren gelieferte Information je nach ihrer Wichtigkeit entsprechend i 5 fusioniert werden. Dadurch kann für jeden Crash eine individuelle Crash- Auslösung erzielt werden. Im Weiteren ist der Ansatz so gewählt, dass eine einfache Fusionierung von weiteren Sensoren einfach in das Konzept integriert werden kann. Über eine Parametereinstellung oder aber eine gezielte Berechnung der Wichtigkeit ist die Flexibilität des Algorithmus entsprechend erweiterbar.
Der Ansatz zur Fusionierung, basierend auf einer Wahrscheinlichkeit, wird zunächst allgemein erläutert. Eine Information aus der Sensorik, direkt oder daraus abgeleitet, kann über eine Rampenfunktion in ein Wahrscheinlichkeitsmaß transformiert werden. Dabei wird die Rampenfunktion vorzugsweise beschrieben durch eine untere und obere Grenze bzw. Schwelle und deren linearen Zusammenhang. Dieser Zusammenhang ist in Figur 7 dargestellt. Auf der Abszisse 701 wird die zu bewertende Information beispielsweise der Crash-Typ oder der Crash-Schwere abgetragen. Auf der Ordinate 707 wird die Gewichtung bzw. das Wahrscheinlichkeitsmaß beispielsweise in % abgetragen. Die Rampenfunktion weist eine untere Grenze 703 auf, eine obere Grenze 702 und eine Steigung 705. Damit ist der Crash-Typ 704 dem Wahrscheinlichkeitsmaß 708 zugeordnet. Die obere Grenze 702 entspricht 100 % 706. Die untere Grenze 703 0 %.
Das Prinzip der Rampenfunktion kann, wie oben beschrieben, dazu verwendet werden, eine zu verarbeitende Information in ein prozentuales Maß abzubilden oder aber als Funktion zur Berechnung von Gewichtungsfaktoren verwendet werden.
Die Einstellung der jeweiligen Grenzen geschieht über eine Applikation. Vorteil bei diesem Verfahren ist die hohe Flexibilität. Zum einen kann eine Funktion dadurch ausgeblendet werden, dass die untere und obere Grenze derart ausgelegt werden, dass bei einem vorgegebenen Eingangswert ein Ausgangswert durch die Verarbeitungsvorschrift niemals erreicht werden kann, d.h. die Ausgabe des Maßes ist somit 0 bzw. beträgt 0 % und ist daher für weitere Funktionen ungültig. Im Gegenzug dazu kann die Ausgabe wegen der kontinuierlichen Ausgabe in eine binäre Ausgabe gebracht werden, in dem obere und untere Grenzen auf einen Mittelwert eingestellt werden, z.B. den Wert 50. Dadurch ergeben sich nur 2 Zustände, entweder 0 oder 100. Dieser Aufbau erfolgt für jedes Merkmal getrennt. Dadurch erhält man beispielsweise für die Information Crash- Typ und Crash-Schwere für die unterschiedlichen Sensoren folgende Größen:
Die einzelnen Information werden aus den Blöcken 1.1a bis 1.2b in Fig. 8 gewonnen. Die für den jeweiligen Sensor gültige Information wird nun in der Logik (Block 2.1 und Block 2.2) folgendermassen fusioniert: ZBS = CRST * Faktorl + CSST * Faktor2 (Faktorl + Faktor2)
UFS = CRUFS * Faktor3 + CSUFS * Faktor4 (Faktor3 + Faktor4)
Die Faktoren i (hier i=1...4) können entweder ebenfalls über andere Merkmale und entsprechende Rampenfunktionen berechnet werden oder aber es sind fest eingestellte Parameter im EEPROM. Somit erfolgt zunächst eine gezielte Fusionierung der einzelnen Informationen vom Zentralsteuergeräts und der Upfrontsensorik getrennt. Die somit erhaltene Information kann ggf. an andere Module weitergeleitet werden. Zentral jedoch, um zur Auslöseentscheidung zu kommen, werden diese Informationen in einer getrennten Auswertelogik (Block 3) mit demselben Schema miteinander verknüpft.
Total = ZBS * Faktor5 + UFS * Faktorό (Faktor5 + Faktorό)
10
Wie oben können die Faktoren berechnet oder vorgegebene Werte sein. Im Anschluß wird diese Information in Block 4 durch eine Auslöselogik entsprechend verarbeitet.
Einzelwerte, wie zum Beispiel CRST können natürlich ihrerseits mit der oben beschriebenen L 5 Methode erzeugt werden. Dies bedeutet, das der Crash Severity Algorithmus, der seinerseits unterschiedliche Crashtypen detektieren kann. Diese über eine gewichtete Summenbildung präzisieren kann. Wird eine solche Bestimmung auch für den Crash Typ der Upfrontsensoreninformation (CRST) durchgeführt lassen sich diese Informationen kombinieren. Dies gilt auch für die Informationen wie CSST und CSUFS. - 0 Hieraus ergibt sich dann folgende Alternative der Bestimmung:
CRST * Faktorό + CRUFS * Faktor7
CRTotal =
(Faktor6 *Faktor7)
CRST * Faktor8 + CRUFS * Faktor9 CSTotal
(Faktor8 * Faktor9) In obiger Berechnungsvorschrift können natürlich CRST aus den einzelnen Crahstypen wiederum über eine gewichtete Summenbildung entstanden sein. Gleiches gilt für CRUFS,CRST und CRUFS. Beispiel:
CRST l * FaklO + CRST 2 * Fakl ! + •■• + CRUFS 1 * Fak20 + CRUFS l * Fak21 + -
CRTotal ■ ■
(∑ Faktoren)
Hierbei stehen _1 für die unterschiedlichen Crashtypen oder Crahschweren, das Präfix gibt den Ursprung der Signale an.
Wie in Fig. 9 zu sehen ist werden die Informationen aus den Blöcken 1.1a bis 1.2b abweichend von der Grundidee verknüpft. Block 2 beinhaltet die Verknüpfungen ähnlicher Informationen und Block 3 führt diese Informationen zusammen um sie Block 4 zur Verfügung zu stellen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln (8) wobei wenigstens ein
10 aufprallkennzeichnendes Signal erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ab
Erkennen eines Aufpralls zeitlich definierte Crash-Phasen vorgegeben werden, dass für jede Crash-Phase anhand des Signals ein Crash-Typ und eine Crash-Schwere bestimmt werden und dass in Abhängigkeit von der Crash-Schwere und/oder des Crash-Typs die entsprechenden Rückhaltemittel (8) angesteuert werden.
15
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Crash-Phasen in Abhängigkeit vom Fahrzeugtyp definiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Crash-Typ für - 0 jede Crash-Phase dadurch bestimmt wird, dass für unterschiedliche mögliche Crash- Typen das wenigstens eine Signal untersucht wird und Ergebnisse dieser Untersuchungen miteinander verknüpft werden, um den Crash-Typ zu bestimmen.
4. Verfahren nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der , 5 Crash-Schwere wenigstens ein Algorithmus in Abhängigkeit vom Crash-Typ ausgewählt wird und Ergebnisse von dem wenigstens einen Algorithmus zur Bestimmung der Crash-Schwere verwendet werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 50 von dem wenigstens einen Signal ein Plausibilitätssignal abgeleitet wird, das zur
Überprüfung der Ansteuerung verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für unterschiedliche Aufprallsensoren im Fahrzeug jeweils getrennt der Crash-Typ
55 und die Crash-Schwere für die jeweilige Crash-Phase bestimmt werden und auch dann auch eine jeweilige Verknüpfung der derart bestimmten Crash-Typen und Crash-Schweren zur Ansteuerung durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Crash- Typen und Crash-Schweren, die für die unterschiedlichen Aufprallsensoren bestimmt wurden, in Abhängigkeit von dem jeweiligen Crash-Typ und/oder der jeweiligen Crash-Schwere und/oder dem jeweiligen Aufprallsensor für die Verknüpfung bewertet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertung kontinuierlich erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertung anhand jeweiliger Schwellen erfolgt.
10. Verwendung eines Vorrichtung zur Ansteuerung von Rücklialtemitteln (8) in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
PCT/DE2003/001798 2002-11-11 2003-06-02 Verfahren zur ansteuerung von rückhaltemitteln Ceased WO2004043745A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP03740052A EP1599363A1 (de) 2002-11-11 2003-06-02 Verfahren zur ansteuerung von rückhaltemitteln
US10/534,663 US7292921B2 (en) 2002-11-11 2003-06-02 Method for activating restraining means

Applications Claiming Priority (2)

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