Kurzfassung
Im Bereich des automobilen Einklemmschutzes werden Methoden zur robusten und immer
sensitiveren Detektion von Einklemmobjekten gesucht, um die Sicherheit zu erhdhen und Risiken
des vollautonomen Betriebs zu minimieren. Die weit verbreiteten indirekten Detektionsverfahren
erfordern eine prazise Pradiktion zeitvarianter, nichtlinearer Aktuatorlastprofile. In dieser Arbeit werden
drei Detektionsansatze vorgestellt, die auf unterschiedlichen Sensorkonzepten basieren. Der erste
Ansatz umfasst eine Lastprofilidentifikation anhand von lernfihiger Beobachtung, indem Unscented
Kalman Filter mit neuronaler Reibungsidentifikation kombiniert werden. Die kalmanfilterbasierte
Lastprofilidentifikation wird anschlieBend zu einem sensorlosen, beobachterfehlerbasierten
Einklemmschutz erweitert. In einem zweiten Ansatz wird ein elektrostatischer Einklemmschutzprototyp
auf Basis von Eigenkapazitdtsinderungen vorgestellt. Mit einer mehrstufigen Validierung und dem
Einsatz von seriennahen Dichtungsprototypen wird die Konzepttauglichkeit unter Randbedingungen
geschlussfolgert. Der dritte Ansatz besteht in einem kamerabasierten Einklemmschutz zur
beriihrungslosen Detektion und Klassifikation von Einklemmobjekten und -situationen. Mittels
Prifstandsvalidierung und Robustheitsanalysen werden Reaktionszeiten und Zuverlassigkeiten
identifiziert, welche Riickschliisse auf Hardware und Trainingsaufwande liefern. Mit diesen drei Ansatzen
werden durch die Schaffung von Rechen- und Sensorsynergien neue Méglichkeiten fiir derzeitige und
zukiinftige Fahrzeugarchitekturen aufgezeigt.
Abstract
In the area of automotive pinch protection, methods for robust and increasingly sensitive detection of
pinch objects are sought in order to increase safety and minimize the risks of autonomous driving. The
widely used indirect detection methods require a precise prediction of time-variant, non-linear actuator
load profiles. In this thesis, three different approaches that are based on different sensor solutions are
presented. The first approach consists of load profile identification that utilizes intelligent cbservers
by combining Unscented Kalman filters with neuronal friction identification. This Kalman-filter-based
approach is then subsequently extended towards a sensorless anti-pinch detection logic that is fully
based on the observer error. In a second approach, an electrostatic anti-pinch protection is presented
that utilizes self-capacitance changes. The proof of concept under target conditions was concluded with
a multistep validation procedure and the use of series conform sealing prototypes. The third approach
consists of a camera-based pinch protection that allows touchless detection and classification of pinch
objects and situations. As part of the test bench validations, reaction times and overall computation time
are evaluated, which serve as indication for computational requirements. The results show compliance
with functional requirements, which is evaluated as part of a robustness analysis. The three proposed
approaches showcase new options that can be suitable for current and future car architectures by
utilizing computational~ and sensorical synergies.