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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR CREATING A DATA STRUCTURE, METHOD FOR OPERATING A VEHICLE SYSTEM, AND A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/102740
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for creating a data structure (6) to be used for setting at least one vehicle system, in particular a safety system of a motor vehicle (16) in accordance with at least one occupant characteristic of an occupant, wherein a biomechanical human model is used that can be parameterised by at least one model parameter describing an occupant characteristic, wherein, via simulations (7) carried out for the motor vehicle (16), for multiple model parameter sets (3) and multiple accident data sets describing a respective accident in relation to a security value describing the security of the occupant described by the human model for a respective model parameter set (3), optimized vehicle system parameters of the at least one vehicle system are determined, and driving system parameters assigning data structure (6) are used to create the model parameters.

Inventors:
ROTH FRANZ (DE)
SCHEEF JOACHIM (DE)
FÜRST FRANZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/080821
Publication Date:
June 22, 2017
Filing Date:
December 13, 2016
Export Citation:
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Assignee:
AUDI AG (DE)
International Classes:
B60R21/013; G06F17/50
Domestic Patent References:
WO2004071816A12004-08-26
Other References:
IZTOK CIGLARIC ET AL: "PRISM WP1: Task 1.1: State of the Art and Patent Search Report", REPORT WP1 TASK 1.1, EUROPEAN PRISM PROJECT, 1 February 2005 (2005-02-01), pages 1 - 54, XP055340581, Retrieved from the Internet [retrieved on 20170131]
ROGER HARDY ET AL: "BOSCOS - Development and Benefits of a Bone Scanning System", 1 January 2005 (2005-01-01), pages 1 - 16, XP055340741, Retrieved from the Internet [retrieved on 20170131]
MATTHJER ET AL: "XC60 Sitzmemory", AUTO FORUM MOTORRAD FORUM, 8 November 2010 (2010-11-08), Auto Forum Motorrad Forum, www.motor-talk.de, pages 1 - 3, XP055340080, Retrieved from the Internet [retrieved on 20170130]
ESI GROUP ET AL: "Virtual Evaluation of Seat Performance using ESI's Virtual Seat Solution Global Seat System Creator", 23 June 2015 (2015-06-23), pages 1 - 8, XP055340766, Retrieved from the Internet [retrieved on 20170131]
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E

1 . Verfahren zum Erstellen einer zur Einstellung wenigstens eines Fahrzeugsystems, insbesondere Sicherheitssystems, eines Kraftfahrzeugs (16) in Abhängigkeit wenigstens einer Insasseneigenschaft eines Insassen zu verwendenden Datenstruktur (6),

dadurch gekennzeichnet,

dass ein durch wenigstens einen eine Insasseneigenschaft beschreibenden Modellparameter parametrierbares, biomechanisches Menschmodell verwendet wird, wobei durch für das Kraftfahrzeug (16) durchgeführte Simulationen (7) für mehrere Modellparametersätze (3) und mehrere jeweils einen Unfall beschreibende Unfalldatensätze bezüglich eines die Sicherheit des durch das Menschmodell beschriebenen Insassen beschreibenden Sicherheitswerts für jeweils einen Modellparametersatz (3) optimierte Fahrzeugsystemparameter des wenigstens einen Fahrzeug Systems ermittelt und zur Erstellung der Modellparametern Fahrsystemparameter zuordnenden Datenstruktur (6) verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass als Modellparameter wenigstens eine Insasseneigenschaft aus der Gruppe umfassend Geschlecht, Größe, Gewicht, Gewichtsverteilung, Körperbau, Skelettgeometrie, Skelettkonstitution und medizinische Vorschädigungen beschreibende Insassenparameter verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Simulation mit dem Menschmodell auf Basis eines Finite- Elemente-Modells und/oder eines Mehrkörper-Menschmodells erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass neben den Unfalldatensätzen Simulationen (7) auch für wenigstens einen eine allgemeine Fahrsituation beschreibenden Fahrsituati- onsdatensatz durchgeführt werden und/oder wenigstens ein Teil der Fahrzeugsystemparameter auch einen den Komfort des Insassen beschreibenden Komfortwert optimierend gewählt werden.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Fahrzeugsystemparameter im Rahmen eines Optimierungsverfahrens (5) unter wiederholter Durchführung und/oder Aktualisierung von Simulationsvorgängen (7) bis zum Auffinden des Optimums variiert werden.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Modellparametersätze (3) einen aus realen Menschdaten bezüglich der Insasseneigenschaften gebildeten Raum abdecken.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass als Unfalldatensätze reale stattgefundene Unfälle beschreibende Realunfalldaten aus einer Realunfalldatenbank (8) verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass als Datenstruktur (6) eine Datenbank und/oder ein Datenkennfeld ermittelt wird.

9. Verfahren zum Betrieb von wenigstens einem Fahrzeugsystem in einem Kraftfahrzeug (16),

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Insasseneigenschaften eines einem bestimmten Sitzplatz zu- ordenbaren oder zugeordneten Insassen beschreibender Modellpara- metersatz (10) empfangen wird, in Abhängigkeit des empfangenen Modellparametersatzes (10) aus einer in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ermittelten Datenstruktur (6) ein Fahrzeugsystemparametersatz ermittelt wird und das Fahrzeugsystem gemäß dem Fahrzeugsystemparametersatz eingestellt wird.

Verfahren nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass der empfangene Modellparametersatz (10) wenigstens teilweise aus einem von dem Insassen mit sich geführten Datenträger ausgelesen wird und/oder wenigstens teilweise von wenigstens einem Insassensensor des Kraftfahrzeugs (16) ermittelt wird und/oder nach einer Identifikation des Insassen aus einer Insassendatenbank (21 ) des Kraftfahrzeugs (16) ausgelesen wird.

Verfahren nach Anspruch 9 oder 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass wenigstens ein Teil der empfangenen Modellparameter durch Vermessung des Insassen mit einem medizinischen Bildgebungsver- fahren ermittelt wurden.

Kraftfahrzeug (16), aufweisend ein zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 ausgebildetes Steuergerät (17).

Description:
Verfahren zur Erstellung einer Datenstruktur, Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsystems und Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer zur Einstellung wenigstens eines Fahrzeugsystems, insbesondere Sicherheitssystems, eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit wenigstens einer Insasseneigenschaft eines Insassen zu verwendenden Datenstruktur, ein Verfahren zum Betrieb von wenigstens einem Fahrzeugsystem in einem Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug.

In modernen Kraftfahrzeugen existieren eine Vielzahl von Möglichkeiten, Fahrzeugkomponenten über entsprechende Fahrzeugsysteme auf den individuellen Fahrer beziehungsweise Insassen einzustellen. Hierzu ist es beispielsweise bekannt, manuell und/oder elektrisch Sitzkomponenten, das Lenkrad und dergleichen zu positionieren. Inzwischen wurde auch bereits vorgeschlagen, einen Teil dieser Fahrzeugkomponenten beziehungsweise Fahrzeugsysteme automatisch aufgrund von Informationen über den Insassen einzustellen. So ist es beispielsweise bekannt, Sitzbelegungssensoren, in Sitzen verbaute Gewichtssensoren, Innenraumkameras und dergleichen Kenngrößen des Insassen zu ermitteln, beispielsweise seine Größe oder sein Gewicht, wobei den entsprechenden Kenngrößen des Insassen fest entsprechende Einstellungen insbesondere hinsichtlich des Komforts zugeordnet sind.

Dennoch hat sich in der Praxis gezeigt, dass derartige Maßnahmen nicht in allen Fällen ausreichend sind, um beispielsweise Rückhaltesysteme, Sitzeinstellungen, Spiegeleinstellungen und dergleichen optimal für den jeweiligen Insassen zu wählen. Es besteht mithin ein Bedarf zur Verbesserung solcher automatischer Einstellungsmöglichkeiten auf den Insassen in Kraftfahrzeugen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine demgegenüber verbesserte, automatische Einstellung von Fahrzeugsystemen auf individuelle Insassen eines Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Erstellen einer zur Einstellung wenigstens eines Fahrzeugsystems, insbesondere Sicherheitssystems, eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit wenigstens einer Insasseneigenschaft eines Insassen zu verwendenden Datenstruktur vorgesehen, welches sich dadurch auszeichnet, dass ein durch wenigstens einen eine Insasseneigenschaft beschreibenden Modellparameter parametrierba- res, biomechanisches Menschmodell verwendet wird, wobei durch für das Kraftfahrzeug durchgeführte Simulationen für mehrere Modellparametersätze und mehrere jeweils einen Unfall beschreibende Unfalldatensätze bezüglich eines die Sicherheit des durch das Menschmodell beschriebenen Insassen beschreibenden Sicherheitswerts für jeweils einen Modellparametersatz optimierte Fahrzeugsystemparameter des wenigstens einen Fahrzeugsystems ermittelt und zur Erstellung der Modellparametern Fahrsystemparameter zuordnenden Datenstruktur verwendet werden.

Erfindungsgemäß wird mithin eine Simulation mit einem (virtuellen, also softwarebasierten) Menschmodell genutzt, um eine Datenstruktur aus den Simulationsergebnissen abzuleiten, die dann in einem Kraftfahrzeug abgespeichert werden kann, um ein Fahrzeugsystem automatisch zur Einstellung auf einen Insassen zu betreiben. Zum Betrieb des Fahrzeugsystems werden dann Insasseneigenschaften eines aktuellen Insassen ermittelt, wonach es die Datenstruktur ermöglicht, entsprechende Fahrzeugsystemparameter, die optimal auf den aktuellen Insassen abgestimmt sind, zu ermitteln und zur Einstellung des Fahrzeugsystems zu verwenden. Dabei kann die Datenstruktur insbesondere als eine Datenbank und/oder ein Datenkennfeld ermittelt werden, wobei erfindungsgemäß die Verwendung eines Datenkennfelds bevorzugt wird, um möglichst einfach und schnell eine automatische Einstellung wenigstens eines Fahrzeugsystems auf einen aktuellen Insassen zu ermöglichen. Bei der hier beschriebenen Idee wird ausgenutzt, dass Menschmodelle, die insbesondere für biomechanische Simulationen ideal nutzbar sind, im Bereich der Medizin bereits bekannt wurden. Während bislang ein Optimieren von beispielsweise Sicherheitssystemen meist anhand von Fahrversuchen mit einem Dummy durchgeführt wurde, der allerdings einen Menschen hinsichtlich der Biomechanik nur ungenügend nachbildet, wurde nun ein Mittel gefunden, um eine deutliche Verbesserung der Ermittlung von auf individuelle Insassen abgestimmten Fahrzeugsystemparametern zu ermöglichen. Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, dass inzwischen auch eine Vielzahl wenig belastender, bildgebender medizinischer Verfahren existiert, mit denen die benötigten Insasseneigenschaften auch für aktuelle Insassen ermittelt werden können, mithin hinreichend genaue Informationen zur Biomechanik bestimmbar sind, beispielsweise bezüglich des Skeletts.

Neben dem Menschmodell wird in der Simulation zweckmäßigerweise auch ein Kraftfahrzeugmodell verwendet, das wenigstens alle für das wenigstens eine Fahrzeugsystem und dessen Einstellung relevanten Eigenschaften abdeckt. Nachdem die vorliegende Erfindung insbesondere auf die Erhöhung der Sicherheit des Insassen abzielt, wird vorgeschlagen, mehrere jeweils einen Unfall beschreibende Unfalldatensätze zu verwenden, um die optimalen Fahrzeugsystemparameter zu bestimmen. Es wird mithin für jeden Modellparametersatz jeweils wenigstens eine Simulation mit jedem Unfalldatensatz durchgeführt. So wird die verfügbare Unfalldatenbasis maximal ausgenutzt, um vergleichbare optimierte Fahrzeugsystemparameter für jeden Modellparametersatz ermitteln zu können.

Auf diese Weise wird mit Menschmodellsimulationen eine detaillierte modellspezifische Datenstruktur, die auch als Simulationsmatrix bezeichnet werden kann, aufgebaut, die in Kraftfahrzeugen eingespeichert werden kann, um Fahrzeugsysteme auf aktuelle Insassen anzupassen. Hierdurch wird im Kraftfahrzeug eine individuelle Abstimmung der Fahrzeugsysteme auf die spezifischen anatomischen und medizinischen Eigenheiten des Insassen erlaubt, was einen hohen Komfort- und Sicherheitsgewinn bedeutet. Die indi- viduelle Einstellung von Sicherheitsfunktionen ermöglicht die optimale Voreinstellung der Insassenschutzsysteme auf den individuellen Insassen und damit ein Höchstmaß an persönlichem Schutzpotential.

Vorzugsweise werden als Modellparameter wenigstens eine Insasseneigenschaft aus der Gruppe umfassend Geschlecht, Größe, Gewicht, Gewichtsverteilung, Körperbau, Skelettgeometrie, Skelettkonstitution und medizinische Vorschädigungen beschreibende Insassenparameter verwendet. Wie bereits beschrieben, ist wesentlich für das Menschmodell und die durchgeführte Simulation, dass die Biomechanik möglichst korrekt, vollständig und den konkreten Insassen beschreibend abgebildet werden kann. Vorteilhaft ist ferner, dass für derartige Insasseneigenschaften bereits Klassifizierungsund Abstraktionssysteme, insbesondere aus der Medizin, existieren, die eine kompakte Abbildung auf komplexere Strukturen in nur wenigen Insassenparametern erlauben.

Als Menschmodell kann beispielsweise ein Mehrkörper-Menschmodell, insbesondere also eines, das in einer Datenstruktur starre Komponenten, symbolisierend beispielsweise Gliedmaßen, die gekoppelt sind, abbildet, verwendet werden. Es sind jedoch auch andere, insbesondere aus der Medizintechnik bekannte Menschmodelle denkbar, die eingesetzt werden können, beispielsweise solche, die die Biomechanik bis hin zu einzelnen Muskeln abbilden können. Dabei sei an dieser Stelle angemerkt, dass letztlich bei der Ermittlung der Datenstruktur keine Zeitkritikalität besteht: Es ist mithin durchaus denkbar, komplexere Modelle und somit auch komplexere Simulationen durchzuführen, um eine möglichst verlässliche Datenbasis zu erhalten.

Die Simulation kann eine Finite-Elemente-Simulation umfassen bzw. auf Basis eines Finite-Elemente-Modells erfolgen. Gerade für Vorgänge, in denen es um komplexere Bewegungsvorgänge geht, kann sich eine derartige Finite-Elemente-Simulation anbieten, die im Übrigen mit entsprechend ange- passten Menschmodellen, die beispielsweise auch als Finite-Elemente- Modelle ausgebildet sein können, abgestimmt ist. Besonders bevorzugt werden mithin medizinische Menschmodelle mit für Sicherheitsuntersuchungen in Kraftfahrzeugen bekannten Simulationsmethoden kombiniert, wobei, wie beschrieben, die Verwendung des Menschmodells erstmalig die umfassende Berücksichtigung biomechanischer Zusammenhänge in Unfallsituationen und gegebenenfalls sonstigen Fahrsituationen ermöglicht.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass neben den Unfalldatensätzen Simulationen auch für wenigstens einen eine allgemeine Fahrsituation beschreibenden Fahrsituati- onsdatensatz durchgeführt werden und/oder wenigstens ein Teil der Fahrzeugsystemparameter auch einen den Komfort des Insassen beschreibenden Komfortwert optimierend gewählt werden. Während der hauptsächliche Fokus der vorliegenden Erfindung mithin auf Sicherheitsaspekten liegt, ist es durchaus denkbar, beispielsweise im Rahmen eines sekundären Optimierungskriteriums und/oder einer gewichteten Optimierungszielfunktion, auch im Hinblick auf Komfortkriterien eine Analyse der Simulationsergebnisse vorzunehmen. Bei der nachfolgenden Anwendung der Datenstruktur im Kraftfahrzeug ist mithin nicht nur eine möglichst sichere Einstellung gegeben, sondern es wird auch auf den Komfort des Insassen Rücksicht genommen. Insbesondere wird das Vorgehen bei der Auswertung der Simulationsergebnisse so gestaltet, dass der verbleibende Spielraum für die Fahrzeugsystemparameter, der über die Sicherstellung einer möglichst geringen Verletzungsgefährdung hinaus verbleibt, zur Optimierung des Komforts des Insassen genutzt wird (sekundäres Optimierungskriterium).

Zweckmäßig ist es, wenn die Fahrzeugsystemparameter im Rahmen eines Optimierungsverfahrens und bei wiederholter Durchführung und/oder Aktualisierung von Simulationsvorgängen bis zum Auffinden des Optimums variiert werden. Es kann mithin die einzelnen Simulationen im Rahmen eines Modellparametersatzes übergreifend ein üblicher Optimierungsalgorithmus eingesetzt werden, um auf strukturierte Weise optimale Fahrzeugsystemparameter auffinden zu können, sei es lediglich bezogen auf die Sicherheit, sei es zusätzlich (sekundär) noch einen Komfortwert optimierend. Im Stand der Technik grundsätzlich bekannte Optimierungsverfahren können eingesetzt werden. Bevorzugter Weise können die Modellparametersätze einen aus realen Menschdaten bezüglich der Insasseneigenschaften gebildeten Raum abdecken, insbesondere für dichter auftretende Menschendaten dichter abtasten. Die Modellparametersätze basieren mithin in ihrer Auswahl auf Eigenschaften realer Menschen, wobei bevorzugt die aufgrund der endlichen Zahl der Modellparametersätze getroffene Stichprobenwahl die Häufigkeitsverteilung in der Menschheit sozusagen nachbildet. Weisen also beispielsweise eine große Anzahl von Menschen bestimmte Insasseneigenschaften auf, wird hier eine höhere Abtastung durch die Modellparameter gewählt als bei Insasseneigenschaften, die eher wenige Menschen aufweisen, um für die am häufigsten vorkommenden Fälle die geeignetsten Daten vorhalten zu können.

Dabei ist es im Übrigen besonders zweckmäßig, wenn die realen Menschendaten aus wenigstens einer eine Vielzahl von Menschen umfassenden Datenbank abgerufen werden, insbesondere aus einer anthropomorphischen Datenbank und/oder einer medizinischen Datenbank. Anthropomorphische Datenbanken liegen häufig anonymisiert und öffentlich zugänglich in Staaten vor, wobei zudem häufig medizinische Institutionen anonymisierte medizinische Datenbanken, bislang meist genutzt zu medizinischen Forschungszwecken, bereitstellen. Derartige Informationsquellen werden mit besonderem Vorteil auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung genutzt, um möglichst realitätsnah Modellparametersätze zusammenstellen zu können.

Entsprechend sieht eine besonders bevorzugte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vor, dass als Unfalldatensätze real stattgefundene Unfälle beschreibende Realunfalldaten aus einer Realunfalldatenbank verwendet werden. Gerade im Hinblick auf die Weiterentwicklung von Sicherheitssystemen an sich beziehungsweise die Neuentwicklung von Sicherheitssystemen wurde bereits vorgeschlagen, Unfalldatenbanken, die eine Vielzahl realer Unfälle in verschiedenem Detailgrad enthalten, zur Verfügung zu stellen. Derartige Unfalldatenbanken können mit besonderem Vorteil auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, um anhand einer Anzahl realer, tatsächlich stattgefundener Unfälle eine Beurteilung vornehmen zu können, welche Einstellungen der Fahrzeugsystem zu minimalen Verletzungen bei einem durch einen Modellparametersatz beschriebenen Menschen führen. Dies erhöht die Realitätsnähe des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter.

Als Unfalldatensätze können jedoch auch sogenannte Lastfälle beschreibende verwendet werden. Diese betreffen insbesondere experimentelle Situationen und/oder für Fahrversuche vorgesehene Situationen, die für Tests von Sicherheitssystemen genutzt werden bzw. Anforderungen an diese definieren. Derartige Lastfälle können gesetzlich festgelegt sein oder auf Verbraucherschutzanforderungen beruhen.

Neben dem Erstellungsverfahren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betrieb von wenigstens einem Fahrzeugsystem in einem Kraftfahrzeug, welches sich dadurch auszeichnet, dass ein Insasseneigenschaften eines einem bestimmten Sitzplatz zuordenbaren oder zugeordneten Insassen beschreibender Modellparametersatz empfangen wird, in Abhängigkeit des empfangenen Modellparametersatzes aus einer in einem erfindungsgemäßen Erstellungsverfahren ermittelten Datenstruktur ein Fahrzeugsystemparametersatz ermittelt wird und das Fahrzeugsystem gemäß dem Fahrzeugsystemparametersatz eingestellt wird. Sämtliche Ausführungen zum erfindungsgemäßen Erstellungsverfahren gelten für das erfindungsgemäße Betriebsverfahren selbstverständlich fort. Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren betrifft also die konkrete Anwendung der ermittelten Datenstruktur in einem Kraftfahrzeug. Hierzu wird ein Modellparametersatz für einen an einem bestimmten Sitzplatz befindlichen Insassen entgegengenommen, woraufhin automatisch aufgrund der Datenstruktur die für diesen Insassen an diesem Sitzplatz optimalen Fahrzeugsystemparameter bestimmt werden können.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der empfangene Modellparametersatz wenigstens teilweise aus einem von dem Insassen mit sich geführten Datenträger ausgelesen wird und/oder wenigstens teilweise von wenigstens einem Insassensensor des Kraftfahrzeugs ermittelt wird und/oder nach einer Identifikation des Insassen aus einer Insassendatenbank des Kraftfahrzeugs aus- gelesen wird. Es sind mithin verschiedene, auch kombinierbare, Möglichkeiten denkbar, um einen Modellparametersatz des aktuellen Insassen zu erhalten. Zunächst ist es möglich, dass der Modellparametersatz von einem Datenträger des Insassen ausgelesen wird. Hierzu bietet es sich insbesondere an, den Modellparametersatz wenigstens teilweise auf einem Fahrzeugschlüssel zu speichern. Als zweckmäßig hat es sich jedoch auch erwiesen, RFID-Tags zu verwenden oder gar NFC-Vorrichtungen mit entsprechender Speichereinrichtung, wobei sich insbesondere bei kurzreichweitiger Übertragung oder eindeutiger Zuordnung (beispielsweise Fahrzeugschlüssel - Fahrer) auf einfache Art und Weise auch die Zuordnung zu einem Sitzplatz ergeben kann. Selbstverständlich ist es zudem denkbar, Insasseneigenschaften des aktuellen Insassen aus Sensordaten von Insassensensoren abzuleiten, beispielsweise einer Innenraumkamera und/oder eines Gewichtsensors, was jedoch insgesamt weniger bevorzugt ist, da hiermit Messungen nur bis zu einem bestimmten Grad genau sind. Benutzt eine bestimmte, vorhersehbare Personengruppe das Kraftfahrzeug, kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, Insasseneigenschaften dieser Benutzer beschreibende Parametersätze in einer Speichereinrichtung des Kraftfahrzeugs abzulegen, insbesondere also in einer Insassendatenbank, woher sie nach Identifikation des entsprechenden Insassen innerhalb des Kraftfahrzeugs abgerufen werden können. Dabei können beliebige Identifikationseinrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise personalisierte Autoschlüssel, Verknüpfungen zu Mobilgeräten, Fingerabdruckscanner, sonstige biometrische Sensoren, PIN- Eingaben und dergleichen.

Vorzugsweise wurden wenigstens ein Teil der empfangenen Modellparameter durch Vermessung des Insassen mit einem medizinischen Bildgebungs- verfahren ermittelt. Wie bereits erwähnt wurde, existieren aktuell medizinische bildgebende Verfahren, die äußerst belastungsarm die notwendigen Insasseneigenschaften für eine biometrische Beurteilung und mithin die Nutzung der Datenstruktur zugänglich werden lassen. Rein beispielhaft sei hier auf das von der Firma Braincon Technologies vorgeschlagene„EOS ima- ging" verwiesen. Andere, ähnliche Technologien, die auch eine Einschätzung von Insasseneigenschaften, insbesondere hinsichtlich des Skeletts, erlau- ben, wurden auch bereits im Hinblick auf Sicherheitstechnologien vorgeschlagen. Insbesondere kann also, nachdem der Körper der Insassen durch ein geeignetes medizinisches bildgebendes Verfahren vermessen wurde, ein geometrisches dreidimensionales Körpermodell aus den Bilddaten abgeleitet werden, woraus wiederum die für die Fahrzeugfunktion relevanten anatomischen und medizinischen Parameter abgeleitet werden können, konkret die Modellparameter, über die in der Datenstruktur entsprechende optimale Fahrzeugsystemparameter abgerufen werden können.

Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, aufweisend ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens ausgebildetes Steuergerät. Sämtliche Ausführungen zum erfindungsgemäßen Erstellungsverfahren und zum erfindungsgemäßen Betriebsverfahren lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, mit welchen mithin ebenso die bereits genannten Vorteile erhalten werden können.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Skizze zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Verfahren, und

Fig. 2 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.

Fig. 1 zeigt, wie erfindungsgemäß eine optimale Einstellung von Fahrzeugsystemen auf aktuelle Insassen eines Kraftfahrzeugs erfolgen kann, so dass eine größtmögliche Sicherheit und als sekundäres Optimierungsziel auch ein hoher Komfort erzielt werden können. Zentral ist dabei die Verwendung eines biometrischen Menschmodells, welches in Simulationen von Unfallsituationen und gegebenenfalls sonstigen Fahrsituationen eingebunden wird, um eine Datenstruktur zu erzeugen, aus der für konkrete Insasseneigenschaften eines aktuellen Insassen geeignete Einstellungen der Fahrzeugsysteme abgeleitet werden können. Ausgehend von reale Menschdaten enthaltenden Datenbanken, hier beispielsweise einer anthropomorphischen Datenbank 1 und einer medizinischen Datenbank 2, werden zunächst Modellparameter 3 für das parametri- sierbare, biomechanische Menschmodell zusammengestellt, die möglichst umfassend die in der Bevölkerung vorkommenden Insasseneigenschaften abdecken, wobei für Wertebereiche von Insasseneigenschaften, die besonders häufig vorkommen können, auch eine dichtere Besetzung des Modellparameterraums gewählt werden kann.

Gleichzeitig wird eine Unfalldatenbank 4 herangezogen, in der Daten zu einer großen Anzahl von real vorgekommenen Realunfällen gespeichert sind. Aus diesen wird eine Mehrzahl von repräsentativen Unfalldatensätzen ausgewählt.

Sodann wird im Rahmen eines Optimierungsverfahrens 5 die Datenstruktur 6, die hier als ein Kennfeld ausgebildet ist, ermittelt. Das Optimierungsverfahren 5 bildet einen Rahmen für Simulationen 7, die der Optimierung zugrunde liegen. Konkret werden für jeden Modellparametersatz 3 Simulationen 7 mit allen Unfalldatensätzen durchgeführt, gegebenenfalls zusätzlich noch mit Fahrsituationsdatensätzen, die allgemeine, also nicht einem Unfall entsprechende Fahrsituationen beschreiben. Nachdem dabei sowohl das Menschmodell, mithin die biomechanischen Eigenschaften des (hier gedachten) Insassen, als auch die relevanten Eigenschaften des Kraftfahrzeugs sowie der Fahrzeugsysteme berücksichtigt werden, ist eine Bewertung, konkret die Ermittlung eines Sicherheitswerts für eine Zielfunktion, für verschiedene Einstellungen der Fahrzeugsysteme, mithin verschiedene Fahrzeugsystemparametersätze, möglich; diese werden nun variiert, bis ein Optimum gefunden ist, welches zunächst den die Sicherheit des (hier gedachten) durch den gerade betrachteten Modellparametersatz 3 beschriebenen Insassen beschreibenden Sicherheitswert maximiert, zum anderen aber als sekundäres Optimierungsziel, insbesondere verbleibende Freiräume nutzend, auch einen Komfortwert maximiert, der den Komfort des (gedachten) Insassen beschreibt. Aus den optimalen Fahrzeugsystemparametern für alle Modellpa- rametersätze 3 wird dann die Datenstruktur 6 abgeleitet, die an sich beliebige Modellparametersätzen, also Insasseneigenschaften tatsächlicher Insassen, entsprechend optimale Fahrzeugsystemparameter zuordnet. Hierzu ist die Datenstruktur 6 im vorliegenden Beispiel als ein Kennfeld ausgebildet. Das Kennfeld wird in einer Speichereinrichtung eines Steuergeräts des Kraftfahrzeugs abgespeichert.

Um die Insasseneigenschaften in einem auf einen aktuellen Insassen bezogenen Modellparametersatz beschreiben zu können, wird im hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein medizinischer Bilddatensatz 8 des entsprechenden Insassen aufgenommen. In einem Auswertungsschritt 9 werden hieraus die benötigten Insasseneigenschaften abgeleitet, so dass sich mithin ein konkreter, auf einen tatsächlichen Insassen bezogener Modellparametersatz 10 ergibt, der in einem dem Insassen zugeordneten Datenträger oder aber auch bei regelmäßiger Benutzung des Kraftfahrzeugs durch den Insassen im Kraftfahrzeug selbst in einer Insassendatenbank abgespeichert werden kann.

Sobald der den aktuellen Insassen beschreibende Modellparametersatz 10 empfangen wurde, wird in einem Schritt 1 1 unter Nutzung der Datenstruktur 6 auf schnelle und einfache Weise ein optimaler Fahrzeugsystemparametersatz bestimmt.

Ein Schritt 12 symbolisiert dabei die Einstellung der Fahrzeugsysteme gemäß den in Schritt 1 1 bestimmten Fahrzeugsystemparametern, wobei vorliegend beispielhaft als Fahrzeugsysteme Sitze 13, Airbags 14 und Gurtsysteme 15 beispielhaft gezeigt sind. Wie angedeutet, können selbstverständlich weitere insbesondere auf die Sicherheit des Insassen bezogene Fahrzeugsysteme angesteuert werden.

Es sei an dieser Stelle noch erwähnt, dass vorliegend als Modellparameter Insassenparameter verwendet werden, die die Insasseneigenschaften nach Geschlecht, Größe, Gewicht, Gewichtsverteilung, Körperbau, Skelettgeometrie, Skelettkonstitution und medizinische Vorschädigungen beschreiben. Somit ist eine optimale Grundlage für biomechanische Betrachtungen gegeben.

Fig. 2 ist eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 16, welches ein Steuergerät 17 zur Durchführung des Betriebsverfahrens aufweist. In dem Steuergerät 17 ist also beispielsweise eine Datenstruktur 6 abgelegt. Über ein Bussystem 18 ist das Steuergerät 17 mit den anzusteuernden Fahrzeugsystemen, hier wiederum beispielhaft Sitze 13, Airbags 14 und Gurtsysteme 15, verbunden. Ferner kann über das Bussystem eine Verbindung zu einer Schnittstelle 19 hergestellt werden, über die Modellparametersätze empfangen werden können. Gleichzeitig können auch bei Identifikation eines Insassen über eine entsprechende, hier nicht näher dargestellte Identifikationseinrichtung auf aktuelle Insassen bezogene Modellparametersätze aus einer in einer Speichereinrichtung 20 abgelegten Insassendatenbank 21 abgerufen haben.