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WO2013068286A1 - Verfahren und vorrichtung zur analyse einer kollision eines fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur analyse einer kollision eines fahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
WO2013068286A1
WO2013068286A1 PCT/EP2012/071541 EP2012071541W WO2013068286A1 WO 2013068286 A1 WO2013068286 A1 WO 2013068286A1 EP 2012071541 W EP2012071541 W EP 2012071541W WO 2013068286 A1 WO2013068286 A1 WO 2013068286A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
collision
vehicle
area
acceleration
value
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/071541
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Brandt
Stephan Rittler
Olaf Koerner
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 US14/356,299 priority Critical patent/US20140379222A1/en
Priority to BR112014010745A priority patent/BR112014010745A2/pt
Priority to EP12783191.5A priority patent/EP2776287A1/de
Priority to CN201280054272.9A priority patent/CN103958283A/zh
Priority to KR1020147011872A priority patent/KR20140092830A/ko
Publication of WO2013068286A1 publication Critical patent/WO2013068286A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0132—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 vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0132—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 vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value
    • B60R2021/01327—Angular velocity or angular acceleration

Definitions

  • the present invention relates to a method for analyzing a collision of a vehicle, to a corresponding device and to a corresponding computer program product.
  • a side airbag In a collision of a vehicle, an occupant of the vehicle may be injured by an impact on lateral structures of the vehicle. To prevent this, for example, a side airbag can be used.
  • DE 10 2009 002 922 A1 deals with a side airbag for a vehicle.
  • the present invention provides a method for
  • the activation of restraint means in a vehicle collision is principally determined by the crash type and the crash severity. Both the type of crash and the expected crash severity can be determined by the combined signal evaluation of acceleration, roll rate and pressure sensors integrated in the vehicle, as well as forward-looking sensors, such as sensors. Radar.
  • the acceleration sensors can be used to evaluate the signal characteristics and speed changes in the longitudinal and lateral directions.
  • the roll rate can be used to evaluate the progression of a vehicle roll over the longitudinal axis.
  • Flat pressure collisions can be detected quickly via pressure sensors and the collision speed and collision overlap can be detected by means of predictive sensors. Evaluation algorithms for the evaluation of sensor signals as well as the sensor configuration can be designed and applied using standardized crash tests.
  • Bercken.s can be controlled, for example, occupant protection means of the vehicle targeted.
  • a distance of the introduction of force causing the collision to the center of mass of the struck vehicle can be determined, or vice versa.
  • This allows a crash situation classification taking into account rotational and linear motion changes in the crash by detecting the distance of the force to the center of mass of the struck vehicle.
  • a frontal "low overlap" crash can be detected, that is, a collision in which the frontal collision point is clearly different from the one at the front
  • a method for analyzing a collision of a vehicle comprises the following step: determining a collision area concerning the collision on the vehicle based on a rotational value representing a rotational movement or a rotational state about a vertical axis of the vehicle.
  • the vehicle may be a motor vehicle, for example a passenger car or a lorry.
  • the collision or in other words the crash, can be caused by a collision of the vehicle with another vehicle or, in general, an object.
  • the collision can cause dangerous acceleration or deformation on the vehicle for an occupant.
  • a violation of the occupant can be reduced by suitable occupant protection means, such as an airbag.
  • suitable occupant protection means such as an airbag.
  • a classification of the collision can be carried out. Based on a result of the classification, one or a plurality of suitable occupant protection means may be selected and triggered to mitigate the consequences of the collision.
  • the classification of the collision can be made based on the collision area.
  • the collision area may be that area of the vehicle that is directly affected by the collision. This may be an area in the periphery of the vehicle or an area of an outer surface of the vehicle.
  • the collision area may comprise an impact area on which a force introduced by the collision acts.
  • the collision area can also represent a point of contact.
  • the touch point may be, for example, a center or center of gravity of the impact surface.
  • the touch point may represent a point at which a force introduction into the vehicle representing the collision occurs.
  • the collision area can be used to define whether the collision is caused by an impact acting centrally on the vehicle or by a collision laterally offset with respect to a vehicle center.
  • the rotation value may represent a value provided by a sensor of the vehicle or determined from one or more of such values. Thus, the collision area can also be determined based on a rate of change of the rotation value over time. The rotation value can be provided during the collision and is thus affected by the collision. be true or influenced.
  • a vertical axis can represent a vertical axis.
  • a vertical axis may pass through a center of gravity of the vehicle.
  • the rotation value may represent a value or a signal provided by a sensor, for example a yaw rate sensor, or a sensor evaluation circuit.
  • the rotational movement may represent a spin or a rotational speed. It may thus be a yaw rate or yaw acceleration of the vehicle.
  • the rotation state may represent a rotation angle. It can therefore be a yaw angle. Corresponding values are already frequently detected in vehicles, so that the method can be based on already existing sensor signals.
  • the method may include a step of comparing a longitudinal acceleration in a longitudinal direction of the vehicle with a threshold.
  • the collision can be detected via the comparison.
  • the longitudinal acceleration may represent a value or signal provided by an acceleration sensor of the vehicle.
  • the threshold may include a value for a reference acceleration. If a current longitudinal acceleration of the vehicle is greater than the threshold value, this can be an indication of the collision.
  • the collision can be done in particular by a front or rear impact. If the collision is detected by an evaluation of the longitudinal acceleration, the collision area based on an evaluation of the rotational value can be determined below.
  • the method may include a step of comparing a lateral acceleration in a transverse direction of the vehicle with a further threshold value.
  • the lateral acceleration may represent a value or signal provided by another acceleration sensor of the vehicle.
  • the further threshold value may include a value for a further reference acceleration. If a current lateral acceleration of the vehicle is greater than the further threshold value, this can be an indication of a collision caused by a side impact. If the current lateral acceleration of the vehicle is less than the further threshold value, this can be an indication of a collision that is caused by a NEN front or rear impact is triggered.
  • the collision By evaluating both the longitudinal acceleration and the lateral acceleration, on the one hand the collision can be reliably detected and, on the other hand, the type of collision, ie either side collision or front or rear collision, can be determined.
  • the collision area can thus be determined based on the rotation value using the knowledge of the collision and the type of collision. This allows a very accurate determination of the collision area.
  • the method may include a step of comparing the rotation value to at least one classification value. By comparison, a classified rotation value can be obtained.
  • the collision area may be determined based on the classified rotation value. For example, a size of the rotation value can be classified by the at least one classification value.
  • the at least one classification value may be predetermined. In this way, by comparing it with the at least one classification value, the rotation value can be assigned to one of at least two predetermined possible classified rotation values. Likewise, an association between the at least two predetermined possible classified rotational values and possible collision regions may be predetermined. In this way, the collision area can be determined depending on a comparison result from the comparison of the rotation value with the at least one classification value. Depending on whether the rotation value is greater or less than a classification value, the rotation value can be assigned to a first class or a second class.
  • the classification value can thus represent a separation between two adjacent classes.
  • the method may include a step of assigning the rotation value to one of at least two classes.
  • each of the at least two classes can be allocated an area of the vehicle.
  • the collision area may be determined as the area of the vehicle assigned to the class to which the rotation value in the associating step is assigned.
  • the classes can be used to specify how many collision areas are planned. Furthermore, the classes enable a simple and fast assignment between the rotation value and the collision area.
  • the collision area may be further determined based on a sign of the rotation value and additionally or alternatively a sign of a lateral acceleration of the vehicle. By using the sign, it can be determined on which side of the vehicle the collision area is arranged.
  • the method may include a step of selecting at least one occupant protection means assigned to the collision area as occupant protection means to be activated on the basis of the collision.
  • the vehicle may include a plurality of activatable occupant protection means. If a collision and then a collision area are determined, then only those of the plurality of activatable occupant protection means can be activated, which are assigned to the collision area intended for the collision.
  • the determined collision area may be a collision area of a plurality of possible collision areas. Each of the possible collision areas can be assigned a separate group of occupant protection means.
  • the groups may differ in the type and number of occupant protection devices.
  • a group of occupant protection means may comprise none, one, two, three or more occupant protection means.
  • Occupant protection means of the plurality of activatable occupant protection means may be assigned to one or more possible collision areas.
  • the assignment between occupant protection means and collision areas can be predetermined. In this way, depending on the collision area the appropriate occupant protection means can be activated very quickly. Likewise, an unnecessary activation of individual occupant protection means can be avoided.
  • the present invention further provides an apparatus adapted to perform the steps of the method according to the invention in corresponding devices. Also by this embodiment of the invention in the form of a device, the object underlying the invention can be solved quickly and efficiently.
  • a device can be understood as meaning an electrical device, for example a control device, which processes sensor signals and outputs control and / or data signals as a function thereof.
  • the device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software.
  • the interfaces can be For example, be part of a so-called system ASICs, which includes a variety of functions of the device.
  • the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces may be software modules which are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
  • Also of advantage is a computer program product with program code which can be stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory, and for
  • Fig. 1 is a schematic representation of a vehicle according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a flowchart of an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic representation of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a representation of a vehicle 100 with a device 102 for analyzing a collision of the vehicle 100.
  • the vehicle 100 moves forward in a direction of travel 104.
  • the vehicle 100 moves on Obstacle 106 too.
  • the obstacle 106 is located in front of the vehicle 100 in the direction of travel 104. If the vehicle 100 moves further in the direction of travel 104, then a collision will take place between the vehicle 100 and the obstacle 106.
  • a vehicle front of the vehicle 100 is divided into a plurality of areas 1 1 1, 1 13, 1 15.
  • the vehicle front is in the horizontal direction in the multiple areas 1 1 1, 1 13, 1 15 divided.
  • the areas 1 1 1, 1 13, 1 15 are arranged side by side. According to this embodiment, the areas 1 1 1, 1 13, 1 15 do not overlap.
  • the area 1 13 is arranged in the middle of the vehicle front.
  • the area 1 1 1 is seen in the direction of travel 104 right next to the area 1 13 arranged.
  • the area 1 15 is seen in the direction of travel 104 left to the left of the area 1 13.
  • three areas 1 1 1, 1 13, 1 15 are provided. There may also be more areas or fewer areas.
  • the rear of the vehicle can also be subdivided into areas, so that the approach described below can also be implemented for a collision taking place at the rear of the vehicle.
  • the area 15 thus represents the collision area for the collision of the vehicle 100 with the obstacle 106.
  • a point of contact between the vehicle 100 and the obstacle 106 is within the collision area 15 1.
  • the collision area 15 can be determined by means of the device 102 for analyzing a collision of the vehicle 100.
  • the vehicle 100 has a sensor 120 and a plurality of occupant protection means 124, 126, 128.
  • the device 102 is configured to receive at least one rotation value from the sensor 120 and to determine the collision area 15 based on at least one rotation value received after the start of the collision with the obstacle 106.
  • Each of the areas 1 1 1, 1 13, 1 15 may be assigned one or more of the occupant protection means 124, 126, 128.
  • the occupant protection means 124, 126, the area 1 13, the occupant protection means 126 and the area 11 1, the occupant protection means 126, 128 may be assigned to the area 1.
  • the occupant protection device 124 may be a right-hand side airbag as viewed in the direction of travel 104, a front airbag in the occupant protection device 126, and a side airbag, viewed in the direction of travel 104, in the occupant protection device 128.
  • the sensor 120 is designed to detect a rotational speed or turning rate ⁇ ⁇ of the vehicle 100 about a vertical axis z of the vehicle 100 and output it to the device 102 as a rotational value.
  • the vertical axis z can pass through the center of gravity of the vehicle 100.
  • the rate of rotation ⁇ ⁇ may be a yaw rate.
  • a rotational acceleration about the vertical axis z or a rotational angle about the vertical axis z of the device 102 can be used as the rotational value.
  • the senor 120 is configured to detect a longitudinal acceleration of the vehicle 100 along a longitudinal axis x of the vehicle 100.
  • the sensor 120 is configured to detect a lateral acceleration of the vehicle 100 along a transverse axis y of the vehicle 100.
  • the sensor 120 is configured to output signals, which include values of the longitudinal acceleration and the lateral acceleration, to the device 102.
  • the apparatus 120 is configured to detect a collision based on the longitudinal acceleration and the lateral acceleration and classify it as a collision from the front, a collision from the rear or a collision from the side.
  • the sensor 120 may include one or more sensor units, which may also be located at different positions in the vehicle 100.
  • the sensor 120 If the vehicle 100 hits the obstacle 106, the sensor 120 firstly generates a longitudinal acceleration and then a lateral acceleration that is less than the longitudinal acceleration, and a rotational rate ⁇ ⁇ . summarizes.
  • the device 102 is configured to detect, based on the longitudinal acceleration and optionally additionally based on the lateral acceleration, that the collision with the obstacle 106 is a front impact. By evaluating the rotation rate ⁇ ⁇ , the device 102 is further configured to move the collision area 15 as a point of contact between the collision area 11
  • the device 102 may be designed to evaluate absolute values of the accelerations and the rotation rate ⁇ ⁇ and additionally or alternatively to evaluate a time profile of a change values of the accelerations and the rotation rate ⁇ ⁇ . Furthermore, the device 102 may be designed to evaluate a temporal relationship between changes in the values of the accelerations and the rotation rate ⁇ ⁇ in order to determine the type of collision and / or the collision area. Further, the device 102 may be configured to determine a ratio between the longitudinal acceleration and the collision area for determining the collision type and / or the collision area
  • a detection of a frontal crash or a frontal collision takes place via a strong signal in the x-direction, that is to say the vehicle longitudinal direction.
  • This can be an acceleration in the longitudinal direction.
  • the front crash can be recognized as such when the acceleration in the longitudinal direction (Acc_X) is greater than a threshold.
  • the yaw rate signal ⁇ ⁇ shows after a short delay, here from about 5 ms after the collision of the vehicle 100 with the obstacle 106, a strong signal, for example in the form of a predetermined threshold crossing rash.
  • the acceleration in the y-direction ie in the transverse direction of the vehicle
  • the acceleration in the y-direction is significantly smaller in comparison with a side crash or a side collision, regardless of the impact point.
  • a y-acceleration so a lateral acceleration can be seen.
  • the lateral acceleration can be used as a plausibility check.
  • the estimate of the touch point is now based on the evaluation of the yaw acceleration. Is a strong yaw acceleration to identify can be concluded that the impact point moves from the center of the vehicle front to the side, for example in the direction of a headlight or turn signal.
  • the yaw acceleration can now be divided into classes, which in turn are assigned to front areas.
  • Yaw acceleration can be determined from the yaw rate coz, or vice versa.
  • the direction of rotation or whether the contact point is located on the left or right of the center of the vehicle can be determined via the sign of the yaw rate coz and / or the y-acceleration.
  • FIG. 2 shows a flowchart of a method for analyzing a collision of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle may be the vehicle 100 shown in FIG. 1.
  • the method can be implemented, for example, by the device 102 shown in FIG. 1.
  • a longitudinal acceleration of the vehicle is compared with a threshold value. Based on a comparison result resulting from the comparison, a start of the collision can be detected. For example, a collision can be assumed if a value of the
  • Longitudinal acceleration is greater than the threshold for the first time or over a predetermined period.
  • a lateral acceleration of the vehicle is compared with a further threshold value. Based on a further comparison result resulting from the comparison, detection of the collision based on the longitudinal acceleration can be made plausible.
  • the lateral acceleration may be performed with the further threshold time after the detection of the beginning of the collision based on the longitudinal acceleration. If the lateral acceleration at a time after the start of the collision is smaller than the longitudinal acceleration at the time, it can be considered that it is a frontal collision or a rear-end collision and not a side collision.
  • the further threshold may be predetermined or adjusted depending on a value of the longitudinal acceleration.
  • a rotation value representing a rotational movement or a rotational state about a vertical axis of the vehicle may be compared with at least one classification value to obtain a classified rotation value.
  • the rotation value can be classified by the comparison, ie assigned to one of a plurality of classes.
  • three classes 21 1, 213, 215 are shown.
  • Each of the classes 21 1, 213, 215 may be assigned a possible collision area of the vehicle.
  • class 21 1 may be assigned the area 1 1 1 shown in FIG. 1, area 21 may be assigned to class 213, and area 1 15 to class 215.
  • Each of the classes 21 1, 213, 215 or each collision area defined by a class is associated with a group 221, 223, 225 of occupant protection means.
  • the occupant protection means 124, 126 shown in FIG. 1 may be assigned to the group 225, the occupant protection means 126 to the group 223, and the occupant protection means 126, 128 to the group 221.
  • a group 221, 223, 225 of occupant protection means is thus selected, which can subsequently be activated.
  • the step 205 may be in response to a detection of a collision by the
  • Steps 201, 203 are performed.
  • the step 203 is for
  • Steps 201, 203 can both be performed optionally.
  • the steps 201, 203 can be omitted if information about the collision is determined in another way or is already available.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a vehicle 100 according to an embodiment of the present invention. This may be the vehicle 100 shown in FIG. 1.
  • the vehicle 100 has a mass center of gravity 300. Shown is an action of a force F by a collision of the vehicle 100 with an obstacle 106.
  • a touch point 305 at the beginning of the collision between the obstacle 106 and the vehicle 100 is in a collision area at the front of the vehicle 100, on the right half of the front side.
  • the force F therefore acts laterally offset from the Center of gravity 300 of the vehicle 100.
  • the force F initially counteracts an inertial force r of the vehicle 100.
  • the inertia force r acts in the direction of travel of the vehicle 100.
  • the action of the force F, offset to the center of gravity 300 causes the vehicle 100 to rotate.
  • a direction of a resultant yaw rate coz is indicated by an arrow.
  • a joint evaluation of rotational and linear acceleration information which are used to detect discrete crash scenarios, takes place.
  • yaw rate ⁇ ⁇ it is also possible to use a derivative of the yaw rate ⁇ ⁇ , such as the yaw angle or the yaw acceleration.
  • Fig. 3 it may be a "low overlap" similar force, ie a force with a small overlap.
  • a threshold 440 divides the threshold by the and the ordinate spanned space in two subspaces 442, 444.
  • the threshold 440 is formed by a straight line of origin.
  • Subspace 442 represents an area to which low overlap crash type collisions are associated
  • subspace 444 represents an area to which all other types of collisions are associated, such as ODB collisions (Offset Deformable Barrier Collision), Angular Collisions, FF Collisions (Fiat Frontal Collisions), or no fire collisions in which no occupant protection means are activated
  • ODB collisions Offset Deformable Barrier Collision
  • Angular Collisions Angular Collisions
  • FF Collisions Fiat Frontal Collisions
  • no fire collisions in which no occupant protection means are activated
  • the characteristic curve 446 shows an exemplary course of a Relationship between the amount of yaw rate ⁇ ⁇ and the longitudinal acceleration DV_X during a "low overlap" collision, as described for example with reference to Figures 1 and 3.
  • the characteristic 448 shows an exemplary course of a relationship between the amount of the yaw rate coz and the longitudinal acceleration DV_X during a collision, which is not a "
  • the distinction whether an impact on the rear or the front has taken place, ie whether the collision has taken place from the front or from behind, can be carried out by a sign comparison of yaw rate ⁇ ⁇ and Y acceleration, ie the lateral acceleration.
  • the described embodiments enable a low overlap crash detection by evaluation of the yaw rate signal ⁇ ⁇ .
  • the approach can be implemented, for example, in control unit designs in which both rotation rate sensors as well as acceleration sensors are integrated in the corresponding plane of rotation.
  • the definition of an illustrative crash feature in the form of the collision area or the point of contact for the definition of a suitable activation concept for restraint means in accordance complex

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse einer Kollision eines Fahrzeugs (100). Das Verfahren umfasst einen Schritt des Bestimmens eines die Kollision betreffenden Kollisionsbereichs (305) an dem Fahrzeug (100) basierend auf ei- nem Drehwert (ωZ), der eine Drehbewegung oder einen Drehzustand um eine Hochachse des Fahrzeugs (100) repräsentiert.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zur Analyse einer Kollision eines Fahrzeugs Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Analyse einer Kollision eines Fahrzeugs, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Bei einer Kollision eines Fahrzeugs kann ein Insasse des Fahrzeugs durch einen Anprall an seitliche Strukturen des Fahrzeugs verletzt werden. Um dies zu verhindern, kann beispielsweise ein Seitenairbag eingesetzt werden. Die DE 10 2009 002 922 A1 befasst sich mit einem Seitenairbag für ein Fahrzeug.
Offenbarung der Erfindung Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur
Analyse einer Kollision eines Fahrzeugs, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Be- Schreibung.
Die Aktivierung von Rückhaltemitteln bei einer Fahrzeugkollision ist prinzipiell durch den Crashtyp und die Crashschwere bestimmt. Sowohl der Crashtyp als auch die zu erwartende Crashschwere können durch die kombinierte Signalaus- wertung von im Fahrzeug integrierten Beschleunigungs-, Wankraten- und Drucksensoren wie auch vorausschauende Sensoren, z. B. Radar, bewertet werden. Über die Beschleunigungssensoren können die Signalverläufe und Geschwindigkeitsänderungen in longitudinaler und lateraler Richtung ausgewertet werden. Über die Wankrate kann der Fortlauf einer Fahrzeugüberrollbewegung um die Längsachse bewertet werden. Über Drucksensoren können flächige Kollisions- kontakte schnell erkannt und über vorausschauende Sensoren im Wesentlichen die Kollisionsgeschwindigkeit und Kollisionsüberlappung detektiert werden. Auswertealgorithmen zur Auswertung von Sensorsignalen wie auch die Sensorkonfiguration kann anhand von standardisierten Crashtests ausgelegt und appliziert werden.
Die kombinierte Betrachtung von linearer und rotatorischer Bewegungsänderung spielt für die Crashklassifizierung standardisierter Crashtests bisher eine untergeordnete Rolle, während im Feld die Kombination von linearer und rotatorischer Bewegungsänderung im Crash häufig beobachtet werden kann. Die Krafteinlei- tung ins Fahrzeug während des Crashs kann im Falle kombinierter linearer und rotatorischer Beschleunigungen einen wesentlichen Einfluss auf die Insassenbewegung und damit auf die bestmögliche Aktivierung verschiedener Rückhaltemittel haben. Eine Crashtypklassifizierung soll daher nicht nur auf Basis linearer Bewegungsänderungen ausgerichtet sein, sondern soll auch die Krafteinleitung in Bezug auf eine crashinduzierte Gier-, Wank- und Rollbewegung berücksichtigen.
Durch eine Betrachtung, beispielsweise einer Gierrate des Fahrzeugs während einer Kollision des Fahrzeugs lässt sich bestimmen, wo sich der die Kollision auslösende Berührpunkt an dem Fahrzeug befindet. Durch Kenntnis des
Berührpunktes lassen sich beispielsweise Insassenschutzmittel des Fahrzeugs gezielt ansteuern.
Aus dem Berührungspunkt lässt sich ein Abstand der die Kollision auslösenden Krafteinleitung zum Massenzentrum des getroffenen Fahrzeugs bestimmen, oder umgekehrt. Dies ermöglicht eine Crashsituations-Klassifizierung unter Berücksichtigung rotatorischer und linearer Bewegungsänderungen im Crash durch eine Erkennung des Abstandes der Krafteinleitung zum Massenzentrum des getroffenen Fahrzeugs. Dadurch kann ein frontaler„low overlap" Crash erkannt werden, das heißt, eine Kollision, bei der der frontale Kollisionspunkt deutlich von der
Fahrzeugmitte abweicht. Ein Verfahren zur Analyse einer Kollision eines Fahrzeugs umfasst folgenden Schritt: Bestimmen eines die Kollision betreffenden Kollisionsbereichs an dem Fahrzeug basierend auf einem Drehwert, der eine Drehbewegung oder einen Drehzustand um eine Hochachse des Fahrzeugs repräsentiert.
Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, beispielsweise einen Per- sonenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen handeln. Die Kollision, oder anders ausgedrückt der Crash, kann durch einen Zusammenprall des Fahrzeugs mit einem weiteren Fahrzeug oder generell einem Objekt hervorgerufen werden.
Durch die Kollision können an dem Fahrzeug für einen Insassen gefährliche Beschleunigungen oder Verformungen auftreten. Eine Verletzung des Insassen kann durch geeignete Insassenschutzmittel, beispielsweise einen Airbag, reduziert werden. Mittels des Verfahrens kann eine Klassifikation der Kollision durchgeführt werden. Basierend auf einem Ergebnis der Klassifikation können ein oder eine Mehrzahl geeigneter Insassenschutzmittel ausgewählt und zur Abmilderung der Folgen der Kollision ausgelöst werden. Die Klassifikation der Kollision kann basierend auf dem Kollisionsbereich durchgeführt werden. Der Kollisionsbereich kann derjenige Bereich des Fahrzeugs sein, der von der Kollision unmittelbar betroffen ist. Dabei kann es sich um einen Bereich in der Peripherie des Fahrzeugs oder einen Bereich einer Außenfläche des Fahrzeugs handeln. Der Kollisionsbereich kann eine Aufprallfläche umfassen, auf die ein durch die Kollision hervorge- rufener Krafteintrag wirkt. Auch kann der Kollisionsbereich einen Berührungspunkt darstellen. Der Berührungspunkt kann beispielsweise einen Mittelpunkt oder Schwerpunkt der Aufprallfläche sein. Der Berührungspunkt kann einen Punkt repräsentieren, an dem eine die Kollision repräsentierende Krafteinleitung in das Fahrzeug erfolgt. Durch den Kollisionsbereich kann definiert werden, ob die Kollision durch einen mittig auf das Fahrzeug wirkenden Aufprall oder durch einen in Bezug auf eine Fahrzeugmitte seitlich versetzten Aufprall hervorgerufen wird. Der Drehwert kann einen Wert repräsentieren, der von einem Sensor des Fahrzeugs bereitgestellt oder aus einem oder aufeinanderfolgenden solcher Werte bestimmt wird. Somit kann der Kollisionsbereich auch basierend auf einer Än- derungsrate des Drehwerts über die Zeit bestimmt werden. Der Drehwert kann während der Kollision bereitgestellt werden und somit durch die Kollision be- stimmt oder beeinflusst sein. Eine Hochachse kann eine vertikal verlaufende Achse darstellen. Eine Hochachse kann durch einen Schwerpunkt des Fahrzeugs verlaufen. Der Drehwert kann einen Wert oder ein Signal repräsentieren, der von einem Sensor, beispielsweise einem Drehratensensor, oder einer Sen- sorauswerteschaltung bereitgestellt wird.
Die Drehbewegung kann eine Drehbeschleunigung oder eine Drehgeschwindigkeit darstellen. Es kann sich somit um eine Gierrate oder Gierbeschleunigung des Fahrzeugs handeln. Der Drehzustand kann einen Drehwinkel repräsentieren. Es kann sich somit um einen Gierwinkel handeln. Entsprechende Werte werden in Fahrzeugen bereits häufig erfasst, so dass das Verfahren auf bereits vorhandene Sensorsignale aufsetzen kann.
Das Verfahren kann einen Schritt des Vergleichens einer Längsbeschleunigung in einer Längsrichtung des Fahrzeugs mit einem Schwellwert umfassen. Über den Vergleich kann die Kollision erkannt werden. Die Längsbeschleunigung kann einen Wert oder ein Signal repräsentieren, das von einem Beschleunigungssensor des Fahrzeugs bereitgestellt wird. Der Schwellwert kann einen Wert für eine Referenzbeschleunigung umfassen. Ist eine aktuelle Längsbeschleunigung des Fahrzeugs größer als der Schwellwert, so kann dies ein Hinweis auf die Kollision sein. Dabei kann die Kollision insbesondere durch einen Front- oder Heckaufprall geschehen sein. Wird die Kollision durch eine Auswertung der Längsbeschleunigung erkannt, so kann im Folgenden der Kollisionsbereich basierend auf einer Auswertung des Drehwerts bestimmt werden.
Dabei kann das Verfahren einen Schritt des Vergleichens einer Querbeschleunigung in einer Querrichtung des Fahrzeugs mit einem weiteren Schwellwert umfassen. Über den weiteren Vergleich kann eine auf der Längsbeschleunigung basierende Erkennung der Kollision plausibilisiert werden. Die Querbeschleunigung kann einen Wert oder ein Signal repräsentieren, das von einem weiteren Beschleunigungssensor des Fahrzeugs bereitgestellt wird. Der weitere Schwellwert kann einen Wert für eine weitere Referenzbeschleunigung umfassen. Ist eine aktuelle Querbeschleunigung des Fahrzeugs größer als der weitere Schwellwert, so kann dies ein Hinweis auf eine Kollision sein, die durch einen Seitenaufprall her- vorgerufen ist. Ist die aktuelle Querbeschleunigung des Fahrzeugs kleiner als der weitere Schwellwert, so kann dies ein Hinweis eine Kollision sein, die durch ei- nen Front- oder Heckaufprall ausgelöst ist. Durch eine Auswertung sowohl der Längsbeschleunigung als auch der Querbeschleunigung kann zum einen die Kollision zuverlässig erkannt und zum anderen die Kollisionsart, also entweder Seitenkollision oder Front- bzw. Heckkollision, bestimmt werden. Der Kollisionsbe- reich kann somit basierend auf dem Drehwert unter Verwendung der Kenntnis über die Kollision und die Kollisionsart bestimmt werden. Dies ermöglicht eine sehr genaue Bestimmung des Kollisionsbereichs.
Das Verfahren kann einen Schritt des Vergleichens des Drehwerts mit mindestens einem Klassifizierungswert umfassen. Durch den Vergleich kann ein klassifizierter Drehwert erhalten werden. Im Schritt des Bestimmens kann der Kollisionsbereich basierend auf dem klassifizierten Drehwert bestimmt werden. Durch den mindestens einen Klassifizierungswert kann beispielsweise eine Größe des Drehwerts klassifiziert werden. Der mindestens eine Klassifizierungswert kann vorbestimmt sein. Auf diese Weise kann der Drehwert durch den Vergleich mit dem mindestens einen Klassifizierungswert einem von zumindest zwei vorbestimmten möglichen klassifizierten Drehwerten zugeordnet werden. Ebenso kann eine Zuordnung zwischen den zumindest zwei vorbestimmten möglichen klassifizierten Drehwerten und möglichen Kollisionsbereichen vorbestimmt sein. Auf diese Weise kann der Kollisionsbereich abhängig von einem Vergleichsergebnis aus dem Vergleich des Drehwerts mit dem mindestens einem Klassifizierungswert bestimmt werden. Je nachdem, ob der Drehwert größer oder kleiner als ein Klassifizierungswert ist, kann der Drehwert einer ersten Klasse oder einer zweiten Klasse zugeordnet werden. Der Klassifizierungswert kann somit eine Trennung zwischen zwei benachbarten Klassen darstellen.
Das Verfahren kann einen Schritt des Zuordnens des Drehwerts zu einer von zumindest zwei Klassen umfassen. Dabei kann jeder der zumindest zwei Klassen ein Bereich des Fahrzeugs zugeteilt sein. Im Schritt des Bestimmens kann der Kollisionsbereich als der Bereich des Fahrzeugs bestimmt werden, der derjenigen Klasse zugeteilt ist, der der Drehwert im Schritt des Zuordnens zugeordnet wird. Durch die Klassen kann festgelegt werden, wie viele Kollisionsbereiche vorgesehen werden. Ferner ermöglichen die Klassen eine einfache und schnelle Zuordnung zwischen Drehwert und Kollisionsbereich. Im Schritt des Bestimmens kann der Kollisionsbereich ferner basierend auf einem Vorzeichen des Drehwerts und zusätzlich oder alternativ einem Vorzeichen einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs bestimmt werden. Durch die Verwendung des Vorzeichens kann bestimmt werden, auf welcher Seite des Fahrzeugs der Kollisionsbereich angeordnet ist.
Das Verfahren kann einen Schritt des Auswählens zumindest eines dem Kollisionsbereich zugeordneten Insassenschutzmittels als aufgrund der Kollision zu aktivierendes Insassenschutzmittel umfassen. Das Fahrzeug kann eine Mehrzahl von aktivierbaren Insassenschutzmitteln umfassen. Wird eine Kollision und daraufhin ein Kollisionsbereich bestimmt, so können ausschließlich diejenigen der Mehrzahl von aktivierbaren Insassenschutzmitteln aktiviert werden, die dem für die Kollision bestimmten Kollisionsbereich zugeordnet sind. Der bestimmte Kollisionsbereich kann ein Kollisionsbereich aus einer Mehrzahl möglicher Kollisions- bereiche sein. Jedem der möglichen Kollisionsbereiche kann eine eigene Gruppe von Insassenschutzmitteln zugeordnet sein. Die Gruppen können sich in der Art und Anzahl von Insassenschutzmitteln unterscheiden. Eine Gruppe von Insassenschutzmitteln kann kein, ein, zwei, drei oder mehr Insassenschutzmittel umfassen. Ein Insassenschutzmittel aus der Mehrzahl von aktivierbaren Insassen- Schutzmitteln kann einem oder mehreren möglichen Kollisionsbereichen zugeordnet sein. Die Zuordnung zwischen Insassenschutzmitteln und Kollisionsbereichen kann vorbestimmt sein. Auf diese Weise können je nach Kollisionsbereich sehr schnell die geeigneten Insassenschutzmittel aktiviert werden. Ebenso kann eine unnötige Aktivierung einzelner Insassenschutzmittel vermieden werden.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät, beispielsweise ein Steuergerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen bei- spielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung kön- nen die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikro- controller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplat- tenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur
Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird. Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausfüh- rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 4 eine graphische Darstellung eines Kollisionsverlaufs.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter 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 Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung 102 zur Analyse einer Kollision des Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 bewegt sich vorwärts in einer Fahrtrichtung 104. Dabei bewegt sich das Fahrzeug 100 auf ein Hindernis 106 zu. Das Hindernis 106 befindet sich in der in Fig. 1 gezeigten Situation in der Fahrtrichtung 104 vor dem Fahrzeug 100. Bewegt sich das Fahrzeug 100 in der Fahrtrichtung 104 weiter, so wird eine Kollision zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Hindernis 106 erfolgen.
Eine Fahrzeugfront des Fahrzeugs 100, beispielsweise ein vorderer Stoßfänger, ist in mehrere Bereiche 1 1 1 , 1 13, 1 15 unterteilt. Die Fahrzeugfront ist dabei in horizontaler Richtung in die mehreren Bereiche 1 1 1 , 1 13, 1 15 unterteilt. Die Bereiche 1 1 1 , 1 13, 1 15 sind nebeneinander angeordnet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel überlappen sich die Bereiche 1 1 1 , 1 13, 1 15 nicht. Der Bereich 1 13 ist in der Mitte der Fahrzeugfront angeordnet. Der Bereich 1 1 1 ist in der Fahrtrichtung 104 gesehen rechts neben dem Bereich 1 13 angeordnet. Der Bereich 1 15 ist in der Fahrtrichtung 104 gesehen links neben dem Bereich 1 13 angeordnet.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind drei Bereiche 1 1 1 , 1 13, 1 15 vorgesehen. Es können auch mehr Bereiche oder weniger Bereiche vorgesehen sein. In entsprechender Weise kann auch das Fahrzeugheck in Bereiche unterteilt sein, so dass der im Folgenden beschriebene Ansatz auch für eine am Fahrzeugheck erfolgende Kollision umgesetzt werden kann.
Bewegt sich das Fahrzeug 100 weiterhin in der Fahrtrichtung 104, so wird das Fahrzeug 100 mit dem Bereich 1 15 auf das Hindernis 106 treffen. Der Bereich 1 15 stellt somit den Kollisionsbereich für die Kollision des Fahrzeugs 100 mit dem Hindernis 106 da. Somit liegt ein Berührungspunkt zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Hindernis 106 innerhalb des Kollisionsbereichs 1 15.
Der Kollisionsbereich 1 15 kann mittels der Vorrichtung 102 zur Analyse einer Kollision des Fahrzeugs 100 bestimmt werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Fahrzeug 100 einen Sensor 120 und mehrere Insassenschutzmittel 124, 126, 128 auf. Die Vorrichtung 102 ist ausgebildet, um zumindest einen Drehwert von dem Sensor 120 zu empfangen und basierend auf zumindest einem nach Beginn der Kollision mit dem Hindernis 106 empfangenen Drehwert den Kollisionsbereich 1 15 zu bestimmen. Jedem der Bereiche 1 1 1 , 1 13, 1 15 können ein oder mehrere der Insassenschutzmittel 124, 126, 128 zugeordnet sein. Beispielsweise können dem Bereich 1 15 die Insassenschutzmittel 124, 126, dem Bereich 1 13 das Insassenschutzmittel 126 und dem Bereich 1 1 1 die Insassenschutzmittel 126, 128 zugeordnet sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Insassenschutzmittel 124 um einen in der Fahrtrichtung 104 gesehen rechtsseitigen Seitenairbag, bei dem Insassenschutzmittel 126 um einen Frontairbag und bei dem Insassenschutzmittel 128 um einen in der Fahrtrichtung 104 gesehen linksseitigen Seitenairbag handeln.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Sensor 120 ausgebildet, um eine Drehgeschwindigkeit oder Drehrate ωζ des Fahrzeugs 100 um eine Hochachse z des Fahrzeugs 100 zu erfassen und als Drehwert an die Vorrichtung 102 auszugeben. Die Hochachse z kann durch den Schwerpunkt des Fahrzeugs 100 verlaufen. Somit kann es sich bei der Drehrate ωζ um eine Gierrate handeln. Alternativ oder zusätzlich zu der Drehrate coz kann als Drehwert eine Drehbeschleunigung um die Hochachse z oder ein Drehwinkel um die Hochachse z von der Vorrichtung 102 verwendet werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Sensor 120 ausgebildet, um eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs 100 entlang einer Längsachse x des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Zudem ist der Sensor 120 ausgebildet, um eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs 100 entlang einer Querachse y des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Der Sensor 120 ist ausgebildet, um Signale, die Werte der Längsbeschleunigung und der Querbeschleunigung umfassen, an die Vorrichtung 102 auszugeben. Die Vorrichtung 120 ist ausgebildet, um basierend auf der Längsbeschleunigung und der Querbeschleunigung eine Kollision zu erkennen und als eine Kollision von vorne, eine Kollision von hinten oder eine Kollision von der Seite zu klassifizieren.
Der Sensor 120 kann eine Sensoreinheit oder mehrere Sensoreinheiten umfassen, die auch an unterschiedlichen Positionen in dem Fahrzeug 100 angeordnet sein können.
Prallt das Fahrzeug 100 auf das Hindernis 106, so werden von dem Sensor 120 zunächst eine Längsbeschleunigung und anschließend eine Querbeschleunigung, die geringer als die Längsbeschleunigung ist, sowie eine Drehrate ωζ er- fasst. Die Vorrichtung 102 ist ausgebildet, um basierend auf der Längsbeschleunigung und optional zusätzlich basierend auf der Querbeschleunigung zu erkennen, dass es sich bei der Kollision mit dem Hindernis 106 um einen Frontaufprall handelt. Durch eine Auswertung der Drehrate ωζ ist die Vorrichtung 102 ferner ausgebildet, um den Kollisionsbereich 1 15 als Berührungspunkt zwischen dem
Fahrzeug 100 und dem Hindernis 106 festzulegen. Zur Bestimmung der Kollisionsart und/oder des Kollisionsbereichs kann die Vorrichtung 102 ausgebildet sein, um absolute Werte der Beschleunigungen und der Drehrate ωζ auszuwerten und zusätzlich oder alternativ einen zeitlichen Verlauf einer Änderung Werte der Beschleunigungen und der Drehrate ωζ auszuwerten. Ferner kann die Vorrichtung 102 ausgebildet sein, um zur Bestimmung der Kollisionsart und/oder des Kollisionsbereichs einen zeitlichen Zusammenhang zwischen Veränderungen der Werte der Beschleunigungen und der Drehrate ωζ auszuwerten. Ferner kann die Vorrichtung 102 ausgebildet sein, um zur Bestimmung der Kollisionsart und/oder des Kollisionsbereichs ein Verhältnis zwischen der Längsbeschleunigung und der
Querbeschleunigung und/oder ein Verhältnis zwischen einer der Beschleunigungen und der Drehrate coz auszuwerten.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Erkennung eines Frontcrash bzw. einer Frontalkollision über ein starkes Signal in x-Richtung, also der Fahrzeuglängsrichtung. Dabei kann es sich um eine Beschleunigung in der Längsrichtung handeln. Beispielsweise kann der Frontcrash als solcher erkannt werden, wenn die Beschleunigung in Längsrichtung (Acc_X) größer als eine Schwelle ist. Das Gierratensignal ωζ zeigt nach kurzer Verzögerung, hier von ca. 5 ms nach der Kollision des Fahrzeugs 100 mit dem Hindernis 106, ein starkes Signal, beispielsweise in Form eines eine vorgegebene Schwelle überschreitenden Ausschlags.
Weiterhin zeigt sich, dass die Beschleunigung in y-Richtung, also in Fahrzeug- querrichtung, im Vergleich zu einem Seitencrash bzw. zu einer Seitenkollision, egal in bei welchem Aufschlagpunkt, deutlich kleiner ist. Dennoch ist eine y- Beschleunigung, also eine Querbeschleunigung, zu erkennen. Die Querbeschleunigung kann als Plausibilisierung genutzt werden.
Die Schätzung des Berührungspunkts beruht nun auf dem Auswerten der Gierbeschleunigung. Ist eine starke Gierbeschleunigung zu identifizieren, kann darauf geschlossen werden, dass der Auftreffpunkt sich aus dem Zentrum der Fahrzeugfront hin zur Seite, beispielsweise in Richtung eines Scheinwerfers oder Blinkers bewegt. Die Gierbeschleunigung kann nun in Klassen unterteilt werden, welche wiederum Frontbereichen zugeordnet sind. Die
Gierbeschleunigung kann aus der Gierrate coz bestimmt werden, oder umgekehrt.
Die Drehrichtung bzw. ob sich der Berührungspunkt links oder rechts von der Fahrzeugmitte befindet, kann über das Vorzeichen der Gierrate coz und/oder der y-Beschleunigung ermittelt werden.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Analyse einer Kollision eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um das in Fig. 1 gezeigte Fahrzeug 100 handeln. Das Verfahren kann beispielsweise von der in Fig. 1 gezeig- ten Vorrichtung 102 umgesetzt werden.
In einem Schritt 201 wird eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs mit einem Schwellwert verglichen. Basierend auf einem sich aus dem Vergleich ergebenden Vergleichsergebnis kann ein Beginn der Kollision erkannt werden. Bei- spielsweise kann von einer Kollision ausgegangen werden, wenn ein Wert der
Längsbeschleunigung erstmalig oder über einen vorbestimmten Zeitraum größer als der Schwellwert ist.
In einem Schritt 203 wird eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs mit einem weiteren Schwellwert verglichen. Basierend auf einem sich aus dem Vergleich ergebenden weiteren Vergleichsergebnis kann eine auf der Längsbeschleunigung basierende Erkennung der Kollision plausibilisiert werden. Beispielsweise kann die Querbeschleunigung mit dem weiteren Schwellwert zeitlich nach dem Erkennen des Beginns der Kollision basierend auf der Längsbeschleunigung durchgeführt werden. Ist die Querbeschleunigung zu einem Zeitpunkt nach Beginn der Kollision kleiner als die Längsbeschleunigung zu dem Zeitpunkt, so kann davon ausgegangen werden, dass es sich um eine Frontalkollision oder eine Heckkollision und nicht um eine Seitenkollision handelt. Der weitere Schwellwert kann vorbestimmt sein oder abhängig von einem Wert der Längsbeschleunigung eingestellt werden. In einem Schritt 205 kann ein Drehwert, der eine Drehbewegung oder einen Drehzustand um eine Hochachse des Fahrzeugs repräsentiert, mit mindestens einem Klassifizierungswert verglichen werden, um einen klassifizierten Drehwert zu erhalten. Der Drehwert kann durch den Vergleich klassifiziert werden, also ei- ner einer Mehrzahl von Klassen zugeordnet werden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind drei Klassen 21 1 , 213, 215 gezeigt. Jeder der Klassen 21 1 , 213, 215 kann ein möglicher Kollisionsbereich des Fahrzeugs zugeordnet sein. Beispielsweise kann der Klasse 21 1 der in Fig. 1 gezeigte Bereich 1 1 1 , der Klasse 213 der Bereich 1 13 und der Klasse 215 der Bereich 1 15 zugeordnet sein.
Jeder der Klassen 21 1 , 213, 215 oder jedem durch eine Klasse definierten Kollisionsbereich ist eine Gruppe 221 , 223, 225 von Insassenschutzmitteln zugeordnet. Beispielsweise können der Gruppe 225 die in Fig. 1 gezeigten Insassenschutzmittel 124, 126, der Gruppe 223 das Insassenschutzmittel 126 und der Gruppe 221 die Insassenschutzmittel 126, 128 zugeordnet sein. Durch eine Zuordnung des Drehwerts zu einer der Klassen 21 1 , 213, 215 im Schritt 205 wird somit eine Gruppe 221 , 223, 225 von Insassenschutzmitteln ausgewählt, die anschließend aktiviert werden kann. Der Schritt 205 kann ansprechend auf ein Erkennen einer Kollision durch die
Schritte 201 , 203 durchgeführt werden. Dabei ist der Schritt 203 zur
Plausibilisierung der Kollision optional. Die Schritte 201 , 203 können beide optional ausgeführt werden. Beispielsweise können die Schritte 201 , 203 entfallen, wenn eine Information über die Kollision auf eine andere Weise ermittelt wird oder bereits zur Verfügung steht.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei kann es sich um das in Fig. 1 gezeigte Fahrzeug 100 handeln. Das Fahrzeug 100 weist einen Masse- Schwerpunkt 300 auf. Gezeigt ist eine Einwirkung einer Kraft F durch eine Kollision des Fahrzeugs 100 mit einem Hindernis 106.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel befindet sich ein Berührungspunkt 305 zu Beginn der Kollision zwischen dem Hindernis 106 und dem Fahrzeug 100 in ei- nem Kollisionsbereich an der Vorderseite des Fahrzeugs 100, und zwar auf der rechten Hälfte der Vorderseite. Die Kraft F wirkt daher seitlich versetzt zu dem Schwerpunkt 300 des Fahrzeugs 100. Es besteht somit ein seitlicher Versatz zwischen dem Schwerpunkt 300 und einem Berührungspunkt 305 zwischen dem Hindernis und dem Fahrzeug 100. Der Kraft F wirkt zunächst eine Trägheitskraft r des Fahrzeugs 100 entgegen. Die Trägheitskraft r wirkt in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100. Durch die Einwirkung der Kraft F, versetzt zum Schwerpunkt 300 wird das Fahrzeug 100 in Rotation versetzt. Eine Richtung einer daraus resultierende Gierrate coz ist durch einen Pfeil angedeutet.
Gemäß den beschrieben Ausführungsbeispielen erfolgt eine gemeinsame Bewertung von rotatorischen und linearen Beschleunigungsinformationen, die zur Erkennung diskreter Crashszenarien herangezogen werden. Dabei erfolgt eine Bestimmung eines universellen Merkmals komplexer Crashverläufe, die sowohl lineare und rotatorische Bewegungsänderungen beinhalten.
Ermittelt wird der Berührungspunkt 305 oder der Kollisionsbereich, welcher Rückschlüsse auf das folgende rotatorische Verhalten, beispielsweise der Gierrate coz
im Crashverlauf zulässt. Ist ein großes rotatorisches Verhalten zu erwarten, sollte neben den herkömmlichen Front-Rückhaltemitteln wie Airbag und Gurtstraffer auch seitlich wirkende Insassenschutzmittel, wie ein Fensterairbag sowie, wenn vorhanden, sitzintegrierte Rückhaltemittel, wie z. B. ein crashaktiver Sitz mit einer Seitenhaltfunktion oder einer aktiven Sitzverstellung, aktiviert werden, da hier zu erwarten ist, dass der Kopf der Insassen eine Kurvenbahn beschreibt, welche in der näheren Umgebung der B-Säule endet.
Anstelle der Gierrate ωζ kann auch ein Derivat der Gierrate ωζ wie der Gierwinkel oder die Gierbeschleunigung verwendet werden.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Szenario kann es sich um eine„low overlap" ähnliche Krafteinwirkung, also eine Krafteinwirkung mit einer geringen Überlappung handeln.
Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung, in der die Gierrate ωζ im Verhältnis zur Längsbeschleunigung DV_X gezeigt ist. Gezeigt ist ein Diagramm, bei dem auf der Abszisse die Längsbeschleunigung DV_X und auf der Ordinate ein Betrag der Gierrate coz aufgetragen ist. Eine Schwelle 440 unterteilt den durch die Abs- zisse und die Ordinate aufgespannten Raum in zwei Unterräume 442, 444. Die Schwelle 440 wird durch eine Ursprungsgerade gebildet. Der Unterraum 442 stellt einen Bereich dar, dem Kollisionen vom Typ„low overlap crash", also Kollisionen mit einer geringen Überlappung, zugeordnet sind. Der Unterraum 444 stellt einen Bereich dar, dem alle anderen Typen von Kollisionen zugeordnet sind, also beispielsweise ODB-Kollisionen (Offset Deformable Barrier-Kollision), Winkel-Kollisionen, FF-Kollisionen (Fiat Frontal-Kollisionen) oder no Fire- Kollisionen, bei denen keine Insassenschutzmittel aktiviert werden. Aufgetragen sind zwei Kennlinien 446, 448. Die Kennlinie 446 zeigt einen beispielhaften Verlauf eines Zusammenhangs zwischen dem Betrag der Gierrate ωζ und der Längsbeschleunigung DV_X während einer„low overlap" Kollision, wie sie beispielsweise anhand der Figuren 1 und 3 beschrieben ist. Die Kennlinie 448 zeigt einen beispielhaften Verlauf eines Zusammenhangs zwischen dem Betrag der Gierrate coz und der Längsbeschleunigung DV_X während einer Kollision, bei der es sich nicht um eine„low overlap" Kollision handelt.
Die Unterscheidung ob ein Aufprall auf das Heck oder die Front erfolgt ist, also ob die Kollision von vorne oder von hinten erfolgt ist, lasst sich durch einen Vorzeichenvergleich von Gierrate ωζ und Y-Beschleunigung, also der Querbeschleunigung, durchführen.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele ermöglichen eine Low Overlap Crash Erkennung durch Auswertung des Gierratensignals ωζ. Der Ansatz kann beispielsweise in Steuergeräte-Ausführungen umgesetzt werden, in denen sowohl Drehratensensoren wie auch Beschleunigungssensoren in der entsprechenden Drehebene integriert sind. Zur Crashklassifizierung von rotatorischen Crashes erfolgt die Festlegung eines anschaulichen Crashmerkmals in Form des Kollisionsbereichs oder des Berührungspunkts für die Festlegung eines geeigneten Aktivierungskonzepts für Rückhaltemitteln in entsprechend komplexen
Crashsituationen.
Der beschriebene Ansatz eignet sich für die Freigabe von Pfaden für
gierratenbasierte Algorithmen zur Auslösung von Insassenschutzmitteln. Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Die Verfahrensschritte können fortlaufend wiederholt ausgeführt werden.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur Analyse einer Kollision eines Fahrzeugs (100), das die folgenden Schritte umfasst:
Bestimmen eines die Kollision betreffenden Kollisionsbereichs (1 15; 305) an dem Fahrzeug (100) basierend auf einem Drehwert (ωζ), der eine Drehbewegung oder einen Drehzustand um eine Hochachse (z) des Fahrzeugs repräsentiert.
Verfahren gemäß Anspruch 1 , bei dem die Drehbewegung eine Drehbeschleunigung oder eine Drehgeschwindigkeit (coz) und bei dem der Drehzustand einen Drehwinkel repräsentiert.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (201 ) des Vergleichens einer Längsbeschleunigung in einer Längsrichtung (x) des Fahrzeugs (100) mit einem Schwellwert, um die Kollision zu erkennen.
Verfahren gemäß Anspruch 3, mit einem Schritt (203) des Vergleichens einer Querbeschleunigung in einer Querrichtung (y) des Fahrzeugs (100) mit einem weiteren Schwellwert, um eine auf der Längsbeschleunigung basierende Erkennung der Kollision zu plausibilisieren.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (205) des Vergleichens des Drehwerts (coz) mit mindestens einem Klassifizierungswert, um einen klassifizierten Drehwert zu erhalten, und wobei im Schritt des Bestimmens der Kollisionsbereich basierend auf dem klassifizierten Drehwerts bestimmt wird. 6. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (205) des Zuordnens des Drehwerts (ωζ) zu einer von zumindest zwei Klassen (21 1 , 213, 215), wobei jeder der zumindest zwei Klassen ein Bereich (1 1 1 , 1 13, 1 15) des Fahrzeugs zugeteilt ist, und bei dem im Schritt des Bestimmens der Kollisionsbereich (1 15) als der Bereich des Fahrzeugs (100) bestimmt wird, der derjenigen Klasse zugeteilt ist, der der Drehwert im Schritt des Zuordnens zugeordnet wird.
7. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im
Schritt des Bestimmens der Kollisionsbereich (1 15; 305) ferner basierend auf einem Vorzeichen des Drehwerts (ωζ) und/oder einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs (100) bestimmt wird.
8. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (221 , 223, 225) des Auswählens zumindest eines dem Kollisionsbereich zugeordneten Insassenschutzmittels (124, 126, 128) als aufgrund der Kollision zu aktivierendes Insassenschutzmittel.
9. Vorrichtung (102) zur Analyse einer Kollision eines Fahrzeugs (100), die ausgebildet ist, um die Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
10. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wenn das Programm auf einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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