Search

DE-102021132424-B4 - VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM STEUERN EINES AIRBAGS EINES FAHRZEUGS

DE102021132424B4DE 102021132424 B4DE102021132424 B4DE 102021132424B4DE-102021132424-B4

Abstract

Eine Vorrichtung (202) zum Steuern eines Airbags eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung eine Verletzungswahrscheinlichkeit-des-Menschen-Berechnungseinheit (206), eine Lerneinheit (208) und eine Airbagauslösung-Ermittlungseinheit (210) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verletzungswahrscheinlichkeit-des-Menschen-Berechnungseinheit (206) eingerichtet ist, um eine Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und eine Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit auf der Grundlage einer Fahrzeugbewegungsinformation zu berechnen, die von einer Erfassungsvorrichtung (250) gemessen wird, die Lerneinheit (208) eingerichtet ist, um eine Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen zu berechnen, indem ein wahrscheinlichkeitsbasiertes Maschinenlernen mit Rückkopplung in Echtzeit durchgeführt wird, das auf der Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und der Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit basiert, und die Airbagauslösung-Ermittlungseinheit (210) eingerichtet ist, um zu ermitteln, ob der Airbag auf der Grundlage der Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen ausgelöst werden soll.

Inventors

  • Sungwook Lee
  • Seok Ho Hong
  • Sungsoo Kim

Assignees

  • HYUNDAI MOTOR COMPANY
  • KIA CORPORATION

Dates

Publication Date
20260507
Application Date
20211209
Priority Date
20201229

Claims (18)

  1. Eine Vorrichtung (202) zum Steuern eines Airbags eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung eine Verletzungswahrscheinlichkeit-des-Menschen-Berechnungseinheit (206), eine Lerneinheit (208) und eine Airbagauslösung-Ermittlungseinheit (210) aufweist, dadurch gekennzeichnet , dass die Verletzungswahrscheinlichkeit-des-Menschen-Berechnungseinheit (206) eingerichtet ist, um eine Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und eine Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit auf der Grundlage einer Fahrzeugbewegungsinformation zu berechnen, die von einer Erfassungsvorrichtung (250) gemessen wird, die Lerneinheit (208) eingerichtet ist, um eine Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen zu berechnen, indem ein wahrscheinlichkeitsbasiertes Maschinenlernen mit Rückkopplung in Echtzeit durchgeführt wird, das auf der Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und der Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit basiert, und die Airbagauslösung-Ermittlungseinheit (210) eingerichtet ist, um zu ermitteln, ob der Airbag auf der Grundlage der Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen ausgelöst werden soll.
  2. Vorrichtung (202) gemäß Anspruch 1 , wobei die Lerneinheit (208) eingerichtet ist, um: eine Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen basierend auf der Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und der Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit zu berechnen, und die Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen zu berechnen, indem die Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit mit der Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen multipliziert wird.
  3. Vorrichtung (202) gemäß Anspruch 2 , wobei das wahrscheinlichkeitsbasierte Maschinenlernen mit Rückkopplung in Echtzeit eingerichtet ist, um die Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen zu aktualisieren, indem eine aktuelle Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen auf eine vorherige Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen zurückgeführt wird.
  4. Vorrichtung (202) gemäß Anspruch 2 oder 3 , wobei die Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit so eingerichtet ist, dass sie unter Verwendung von Gleichung 1 berechnet wird: P ( x t | u t , x t − 1 ) , P ( z t | x t ) wobei P(x t | u t ,x t-1 ) eine Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit zu einem aktuellen Zeitpunkt (t) gemäß den gemessenen Werten der Aufprallsensoren und einer vorherigen (t-1) Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des Menschen ist, P(z t | x t ) die Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit ist, die gemäß den durch eine Simulation gemessenen Insassenschäden vorhergesagt wird, x t eine tatsächliche Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des Menschen für jeden der sechs Bereiche des Kopfes, Halses und Brustkorbs zum aktuellen Zeitpunkt (t), u t ein Messwert einer Erfassungsvorrichtung (250) zum aktuellen Zeitpunkt (t) ist, x t-1 eine tatsächliche Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des Menschen zum vorherigen Zeitpunkt (t-1) ist und z t eine Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit für einen jeden der sechs Bereiche des Kopfes, des Halses und des Brustkorbs zum aktuellen Zeitpunkt (t) ist.
  5. Die Vorrichtung (202) gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 4 , wobei die Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen so eingerichtet ist, dass sie unter Verwendung von Gleichung 2 berechnet wird: ( b e l ( x ) ) ¯ = ∫ P ( x t | u t , x t − 1 ) b e l ( x t − 1 ) d x t − 1 wobei P(x t | u t ,x t-1 ) eine Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit gemäß den Messwerten der Aufprallsensoren und dem aktuellen Zeitpunkt (t) gemäß der vorherigen (t-1) Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des Menschen ist, und bel(x t-1 ) eine vorherige (t-1) Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen ist.
  6. Die Vorrichtung (202) gemäß Anspruch 2 , wobei die Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen so eingerichtet ist, dass sie unter Verwendung von Gleichung 3 berechnet wird: b e l ( x ) = η P ( z t | x t ) b e l ( x ) ¯ wobei η ein Normalisierungsfaktor ist, P(z t | x t ) eine Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit ist, die gemäß einer durch eine Simulation gemessene Insassenverletzung vorhergesagt wird, und (bel(x)) eine Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen ist.
  7. Vorrichtung (202) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Airbagauslösung-Ermittlungseinheit (201) eingerichtet ist, um die Auslösung des Airbags auf der Grundlage der Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen, die einen vorbestimmten Referenzwert überschreitet, zu ermitteln.
  8. Vorrichtung (202) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fahrzeugbewegungsinformation einen Beschleunigungswert und einen Winkelgeschwindigkeitswert des Fahrzeugs, einen Aufprallwert, einen Druckwert, einen Rollwert, einen Nickwert und einen Gierwert aufweist.
  9. Ein Verfahren zum Steuern eines Airbags eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren aufweist: Berechnen (330, 352), durch eine Verletzungswahrscheinlichkeit-des-Menschen-Berechnungseinheit (206), einer Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und einer Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit, Berechnen (356), durch eine Lerneinheit (208), einer Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen, und Ermitteln (374, 378), durch eine Airbagauslösung-Ermittlungseinheit (201), ob der Airbag ausgelöst werden soll, dadurch gekennzeichnet , dass die Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und die Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit auf der Grundlage einer Fahrzeugbewegungsinformation, die von einer Erfassungsvorrichtung (250) gemessen wird, berechnet werden, die Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen berechnet wird durch Durchführen eines wahrscheinlichkeitsbasierten Maschinenlernens mit Rückkopplung in Echtzeit auf der Grundlage der Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und der Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit, und basierend auf der Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen ermittelt wird, ob der Airbag ausgelöst werden soll.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9 , ferner aufweisend: Berechnen, durch die Lerneinheit (208), einer Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen basierend auf der Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und der Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit, und Berechnen (356), durch die Lerneinheit (208), der Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen durch Multiplizieren der Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit mit der Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10 , wobei das wahrscheinlichkeitsbasierte Maschinenlernen mit Rückkopplung in Echtzeit eingerichtet ist, um die Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen zu aktualisieren, indem eine aktuelle Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen auf eine vorherige Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen zurückgeführt wird.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11 , wobei die Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit so eingerichtet ist, dass sie durch Gleichung 1 berechnet wird: P ( x t | u t , x t − 1 ) , P ( z t | x t ) wobei P(x t | u t, x t-1 ) eine Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit zu einem aktuellen Zeitpunkt (t) gemäß den gemessenen Werten der Aufprallsensoren und einer vorherigen (t-1) Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des Menschen ist, P(z t | x t ) eine Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit ist, die gemäß durch eine Simulation gemessenen Insassenschäden vorhergesagt wird, x t eine tatsächliche Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des Menschen für einen jeden der sechs Bereiche des Kopfes, Halses und Brustkorbs zum aktuellen Zeitpunkt (t) ist, u t ein Messwert einer Erfassungsvorrichtung (250) zum aktuellen Zeitpunkt (t) ist, x t-1 eine tatsächliche Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des Menschen zum vorherigen Zeitpunkt (t-1) ist und z t eine Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit für einen jeden der sechs Bereiche des Kopfes, des Halses und des Brustkorbs zum aktuellen Zeitpunkt (t) ist.
  13. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 10 bis 12 , wobei die Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen so eingerichtet ist, dass sie unter Verwendung von Gleichung 2 berechnet wird: ( b e l ( x ) ) ¯ = ∫ P ( x t | u t , x t − 1 ) b e l ( x t − 1 ) d x t − 1 wobei P(x t | u t ,x t-1 ) eine Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit gemäß den Messwerten der Aufprallsensoren und dem aktuellen Zeitpunkt (t) gemäß der vorherigen (t-1) Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des Menschen ist, und bel(x t-1 ) eine vorherige (t-1) Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen ist.
  14. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 10 bis 13 , wobei die Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen so eingerichtet ist, dass sie unter Verwendung von Gleichung 3 berechnet wird: b e l ( x ) = η P ( z t | x t ) b e l ( x ) ¯ wobei η ein Normalisierungsfaktor ist, P(z t | x t ) eine Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit ist, die gemäß durch eine Simulation gemessenen Insassenverletzungen vorhergesagt wird, und (bel(x)) eine Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen ist.
  15. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 14 , wobei die Airbagauslösung-Ermittlungseinheit (210) eingerichtet ist, um die Auslösung des Airbags auf der Grundlage der Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen, die einen vorbestimmten Referenzwert überschreitet, zu ermitteln.
  16. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 15 , wobei die Fahrzeugbewegungsinformation einen Beschleunigungswert und einen Winkelgeschwindigkeitswert des Fahrzeugs, einen Aufprallwert, einen Druckwert, einen Rollwert, einen Nickwert und einen Gierwert aufweist.
  17. Eine Vorrichtung zum Steuern eines Airbags eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung eine Verletzungswahrscheinlichkeit-des-Menschen-Berechnungseinheit (206), eine Lerneinheit (208) und eine Airbagauslösung-Ermittlungseinheit (210) aufweist, dadurch gekennzeichnet , dass die Verletzungswahrscheinlichkeit-des-Menschen-Berechnungseinheit (206) eingerichtet ist, um eine Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und eine Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit auf der Grundlage einer Fahrzeugbewegungsinformation zu berechnen, die von einer Erfassungsvorrichtung (250) gemessen wird, die Lerneinheit (208) eingerichtet ist, um: eine Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen auf der Grundlage der Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und der Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit zu berechnen, die Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen durch Multiplizieren der Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit mit der Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen zu berechnen, und die Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen durch Rückkoppeln einer aktuellen Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen auf eine vorherige Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen durch wahrscheinlichkeitsbasiertes Maschinenlernen mit Rückkopplung in Echtzeit zu aktualisieren, und die Airbagauslösung-Ermittlungseinheit (210) eingerichtet ist, um zu ermitteln, ob ein Airbag auf der Grundlage der Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen ausgelöst werden soll.
  18. Ein Verfahren zum Steuern eines Airbags eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren aufweist: Berechnen (330, 352), durch eine Verletzungswahrscheinlichkeit-des-Menschen-Berechnungseinheit (206), einer Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und einer Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit , Berechnen, durch eine Lerneinheit (208), einer Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen, Berechnen (356), durch die Lerneinheit (208), der Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen, Aktualisieren (354), durch die Lerneinheit (208), der Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen, und Ermitteln (374, 378), durch eine Airbagauslösung-Ermittlungseinheit, ob ein Airbag entfaltet werden soll, dadurch gekennzeichnet , dass die Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und die Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit auf der Grundlage einer Fahrzeugbewegungsinformation, die von einer Erfassungsvorrichtung (250) gemessen wird, berechnet werden, die Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen, basierend auf der Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und der Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit, berechnet wird, die Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen durch Multiplizieren der Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit mit der Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen berechnet wird, die Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen durch Rückkopplung einer aktuellen Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen auf eine vorherige Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen durch wahrscheinlichkeitsbasiertes Maschinenlernen mit Rückkopplung in Echtzeit aktualisiert wird, und basierend auf der Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen ermittelt wird, ob der Airbag entfaltet werden soll.

Description

HINTERGRUND 1. Gebiet Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, und insbesondere ein Steuern des Auslösens bzw. Entfaltens eines Airbags im Fahrzeug. 2. Beschreibung der verwandten Technik Ein Airbag ist eine Vorrichtung zum Schutz von Insassen vor einem Aufprall bei einem Fahrzeugaufprall und ist neben dem Sicherheitsgurt eine typische Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeugs. Wenn ein Fahrzeugaufprall von einem Sensor erfasst wird, wird eine Betätigungsgasvorrichtung (Gasgenerator) gezündet und wird der Airbag sofort durch ein Explosionsgas aufgeblasen (entfaltet), um die Insassen zu schützen. Je kürzer die Zeitspanne zwischen einem Aufprall des Fahrzeugs und der Entfaltung des Airbags ist, desto besser. Es ist jedoch notwendig, die Entfaltung des Airbags gemäß der Frage zu ermitteln, ob der durch den Fahrzeugaufprall verursachte Aufprall stark genug ist, um die Entfaltung des Airbags zu erfordern, oder ob der Aufprall so stark ist, dass die Entfaltung des Airbags unnötig ist. Wenn der Airbag in einer Situation, in der er zum Schutz des Insassen ausgelöst werden muss, nicht ausgelöst wird, kann der Insasse nicht geschützt werden. Umgekehrt ist es unerwünscht, wenn der Airbag auch im Falle eines Aufpralls mit einem Ausmaß ausgelöst wird, dass der Airbag nicht ausgelöst werden muss, weil ein Einsatz des Airbags unnötig ist und Kosten für eine Neuanordnung (z. B. Austausch, Reparatur) des Airbags entstehen können. Mit anderen Worten ist es erforderlich, genau zu ermitteln, ob der Airbag gemäß dem Verletzungsgrad des Insassen bei einem Fahrzeugaufprall ausgelöst werden soll. Beispielsweise sind aus DE 10 2012 222 382 A1 Vorrichtungen und Verfahren zum Steuern eines Airbags mit den Merkmalen gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche bekannt. Weitere Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Airbags sind z.B. jeweils aus DE 10 2013 113 984 A1 und DE 10 2018 125 638 A1 bekannt. KURZERLÄUTERUNG Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Airbagsteuerungsvorrichtung und -verfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, die Robustheit einer Airbagauslösungs- bzw. entfaltungslogik (im Weiteren kurz: Airbagauslösungslogik) sicherzustellen und Insassen wirksamer zu schützen, indem ermittelt wird, ob ein Airbag auf Grundlage einer Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen zu entfalten ist, die mit Hilfe eines Modells für die Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des Menschen (bspw. Insasse wie Fahrer oder Beifahrer) und eines Bayes'schen Netzes bzw. Netzwerks (Rückkopplungslernen) berechnet wird. Weitere Aspekte der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt und sollten teilweise aus der Beschreibung ersichtlich werden oder können durch die Praxis der Erfindung erlernt werden. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Steuern eines Airbags eines Fahrzeugs bereitgestellt. Die Vorrichtung weist auf: eine Verletzungswahrscheinlichkeit-des-Menschen-Berechnungseinheit, die eingerichtet ist, um eine Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit (engl. „human injury conditional probability“; bspw. Wahrscheinlichkeit des Eintritts einer Bedingung, in welcher z.B. ein Kopf, ein Hals oder ein Brustkorb verletzt werden kann) und eine Verletzung-des-Menschen-Vorhersage- bzw. Prognosewahrscheinlichkeit (engl. „human injury prediction probability“; bspw. eine Vorhersage bzw. Prognose, ob eine Verletzung des Menschen eintritt; im Weiteren kurz: Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit) auf der Grundlage einer Fahrzeugbewegungsinformation zu berechnen, die von einer Erfassungsvorrichtung gemessen wird, eine Lerneinheit, die eingerichtet ist, um eine Post- bzw. Ergebnis-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen zu berechnen (engl. „post-human injury probability“; bspw. eine Verletzungswahrscheinlichkeit als Ergebnis einer Berechnung; im Weiteren kurz: Post- -Verletzungswahrscheinlichkeit), indem ein wahrscheinlichkeitsbasiertes Maschinenlernen mit Rückkopplung in Echtzeit auf der Grundlage der Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und der Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit durchgeführt wird, und eine Airbagauslösung-Ermittlungseinheit, die eingerichtet ist, um auf der Grundlage der Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen zu ermitteln, ob der Airbag ausgelöst bzw. entfaltet werden soll. Die Lerneinheit kann eingerichtet sein, um eine Prä- bzw. Vorergebnis-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen (engl. „pre-human injury probability“; bspw. eine Verletzungswahrscheinlichkeit als Ergebnis einer Schätzung oder eines Zwischen-Berechnungsschritts); im Weiteren kurz: Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit)auf der Grundlage der Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit und der Verletzung-des-Menschen-Vorhersagewahrscheinlichkeit zu berechnen und um die Post-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen durch Multiplizieren der Verletzung-des-Menschen-Bedingungswahrscheinlichkeit mit der Prä-Verletzungswahrscheinlichkeit des Menschen