DE10119621A1 - Data bus system for occupant protection system sensors has at least two data bus lines with mutually redundant sensors in different lines, sensors in different lines in different positions - Google Patents
Data bus system for occupant protection system sensors has at least two data bus lines with mutually redundant sensors in different lines, sensors in different lines in different positionsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Datenbussystem für Sensoren eines Insassenschutz systems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zudem wird ein geeignetes Verfahren zum Betreiben eines Insassenschutzsystems auf Basis eines derartigen Datenbussystems vorgestellt.The invention relates to a data bus system for sensors of an occupant protection systems according to the preamble of claim 1. In addition, a suitable Method for operating an occupant protection system based on such Data bus system presented.
Derartige Datenbussysteme sind beispielsweise aus der DE 38 11 217 C2, 198 13 963 A1 oder auch der DE 197 40 021 A1 zu entnehmen. Datenbusstränge sind dabei ein- oder mehradrige Leitungen, an denen jeweils eine Mehrzahl von Sensoren angeordnet sind und über zugeordnete Adressen mit der Zentraleinheit in einem Datenaustausch stehen. Diese ersetzen zunehmend die sternförmige Einzel anbindung der Sensoren an die Zentraleinheit, die bei der weiter steigenden Anzahl von Sensoren zu einem unverhältnismäßig hohen Verdrahtungsaufwand führen würde.Such data bus systems are, for example, from DE 38 11 217 C2, 198 13 963 A1 or also from DE 197 40 021 A1. Data bus strands are single or multi-core cables, each with a plurality of sensors are arranged and assigned addresses with the central unit in one Data exchange is available. These are increasingly replacing the star-shaped individual Connection of the sensors to the central unit, which with the increasing number of sensors lead to a disproportionate amount of wiring would.
Neben Beschleunigungssensoren kommen dabei auch Aufprallsensoren, die ab einer vorgegebenen Stärke des Aufpralls ein Signal erzeugen, oder sogar sogenannte Precrash-Sensoren zum Einsatz, wobei letztere den Nahbereich um das Fahrzeug überwachen und bei einem unmittelbar bevorstehenden als unvermeidbar einzustufenden Zusammenstoß mit einem Objekt bereits vorab ein Signal senden. Zudem werden zunehmend Drehratensensoren für die Auslösung der Insassen schutzeinrichtungen auch beim Überschlag eines Kraftfahrzeugs eingesetzt.In addition to acceleration sensors, there are also impact sensors that start at one generate a predetermined strength of the impact a signal, or even so-called Precrash sensors are used, the latter the close range around the vehicle monitor and in the event of an imminent as inevitable Send a collision to be classified in advance with an object. In addition, rotation rate sensors are increasingly being used to trigger the occupants protective devices are also used when a motor vehicle rolls over.
Wie beispielsweise der WO 97/22009 A2 zu entnehmen ist, werden zudem in Kraftfahrzeugen bereits zueinander redundante Sensoren für die unterschiedlichen Aufprallrichtungen, insbesondere für den Front- und Seitencrash eingesetzt. Die Sensoranordnung ermöglicht es, dass die Signale der einen Vorrichtung zur Überprüfung der Signale der anderen Vorrichtung verwendet werden können. Dabei sind die Sensoren nicht bloß redundant ausgeführt sondern hinsichtlich einer optimierten Signalaufnahme im Fahrzeug dezentral und voneinander beabstandet verteilt (vgl. WO 97/22009 A2, S. 3, Z. 30-34). Insbesondere kann beim Ausfall eines Sensors die ausgefallene Funktion durch den redundanten Sensor erfolgen. As can be seen, for example, from WO 97/22009 A2, in Motor vehicles already have mutually redundant sensors for the different ones Direction of impact, especially used for front and side crashes. The Sensor arrangement makes it possible for the signals of the one device for Checking the signals of the other device can be used. there the sensors are not just redundant, but in terms of one optimized signal recording in the vehicle decentralized and spaced apart distributed (see WO 97/22009 A2, p. 3, lines 30-34). In particular, in the event of failure the failed function of a sensor is carried out by the redundant sensor.
Gerade im Bereich der Seitencrashbeschleunigungssensoren ist dabei die redundante Auswertung der zueinander redundanten Beschleunigungssensoren im rechten und linken Fahrzeugseitenbereich bereits auch aus der DE 44 25 846 A1 bekannt.Especially in the area of side crash acceleration sensors redundant evaluation of the mutually redundant acceleration sensors in the right and left vehicle side area already from DE 44 25 846 A1 known.
Über einen dazu zu verwendenden Datenbus sind jedoch in keinem Fall nähere Hinweise zu entnehmen.In any case, however, there are no details about a data bus to be used Take notes.
Wie beispielsweise der DE 197 40 021 A1 zu entnehmen ist, können dabei neben den Sensoren auch Aktoren, also Auslösemittel von Insassenschutzeinrichtungen angeordnet sein und dezentral anhand der Sensordaten über ihre Auslösung entscheiden. Als Insassenschutzeinrichtungen sind dabei Airbags, Gurtstrammer wie auch Überrollbügel etc. bekannt.As can be seen, for example, from DE 197 40 021 A1, in addition to the sensors also actuators, i.e. triggering devices for occupant protection devices be arranged and decentralized based on the sensor data on their triggering decide. Airbags and belt tensioners are used as occupant protection devices also known as roll bars etc.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Datenbussystem für Sensoren eines Insassen schutzsystems vorzustellen, durch welches die Vorteile zueinander redundanter Sensoren noch besser ausgenutzt und die Auslösesicherheit im Falle eines Unfalls weiter erhöht wird. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zudem wird ein geeignetes Verfahren zum Betreiben eines Insassenschutzsystems auf Basis eines derartigen Datenbussystems vorgestellt.The object of the invention is a data bus system for sensors of an occupant protection system through which the advantages of mutually redundant Sensors are better used and the trigger safety in the event of an accident is further increased. This task is characterized by the characteristics of the Claim 1 solved. In addition, a suitable method for operating a Occupant protection system presented on the basis of such a data bus system.
Ausgangspunkt ist dabei die Gefahr für Datenbussysteme, dass während eines Unfalls der Datenbus in der Zone des Zusammenpralls unterbrochen oder gar ganz zerstört wird. Deshalb ist vorgesehen, zumindest zwei Datenbusstränge zu ver wenden und die zueinander redundanten Sensoren in jeweils einem anderen Datenbusstrang anzuordnen.The starting point is the risk for data bus systems that during a Accident the data bus in the zone of collision is interrupted or even completely gets destroyed. It is therefore provided to ver at least two data bus lines turn and the mutually redundant sensors in each other Arrange data bus line.
Insbesondere bei bezüglich einer Aufprallrichtung zueinander redundanten Sensoren, die an voneinander abweichender Position im Kraftfahrzeug angeordnet sind, besteht so eine erheblich geringere Ausfallwahrscheinlichkeit des Datenbus systems für diese Aufprallrichtung.In particular in the case of redundants with respect to one another with respect to an impact direction Sensors arranged at different positions in the motor vehicle there is a significantly lower probability of failure of the data bus systems for this direction of impact.
Vorzugsweise werden dabei sowohl Sensoren der rechten als auch linken Fahr zeughälfte miteinander in einem Datenbusstrang zusammengefasst - d. h. es sind in einem ersten Datenbusstrang die Sensoren für einen Frontalaufprall aus der rechten Fahrzeughälfte und die Sensoren für einen Seitenaufprall aus der linken Fahrzeug hälfte angeordnet, in einem zweiten Datenbusstrang die Sensoren für einen Frontal aufprall aus der linken Fahrzeughälfte und die Sensoren für einen Seitenaufprall aus der rechten Fahrzeughälfte.Both right and left driving sensors are preferred half of the tool together in a data bus line - d. H. it is in a first data bus line the sensors for a frontal impact from the right Half of the vehicle and the sensors for a side impact from the left vehicle half arranged, the sensors for a frontal in a second data bus line impact from the left half of the vehicle and the sensors for a side impact the right half of the vehicle.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren näher erläutert werden. Kurze Beschreibung der Figuren:The invention is intended to be explained in more detail below with the aid of exemplary embodiments and figures are explained. Brief description of the figures:
Fig. 1 Grundaufbau eines Datenbussystems mit zwei Datenbussträngen und Verteilung der redundanten Sensoren Fig. 1 Basic structure of a data bus system with two data bus lines and distribution of the redundant sensors
Fig. 2 Ausgestaltung mit zwei Seitensensoren je Seite Fig. 2 embodiment with two side sensors per side
Fig. 3 Ausgestaltung mit drei Seitensensoren je Seite Fig. 3 embodiment with three side sensors per side
Fig. 4 Ausgestaltung mit zusätzlichen Hecksensoren Fig. 4 embodiment with additional rear sensors
Fig. 5 Ausgestaltung mit einem dritten Datenbusstrang Fig. 5 embodiment with a third data bus line
Die Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines erfindungsgemäßen Datenbus systems. Für vorzugsweise zwei unterschiedliche Aufprallrichtungen sind jeweils zumindest zwei zueinander redundante Sensoren vorgesehen, hier für den Frontbereich X die Sensoren 3a und 3b, bspw. Precrash- oder Aufprallsensoren und für den Seitenaufprallbereich Y die jeweils auf einer Fahrzeugseite angeordneten Sensoren 4a und 4b, insbesondere Beschleunigungssensoren, da bei diesen die Redundanz zueinander aufgrund der weitgehend starren Verbindung über die Fahrzeugkarosserie zu einem hohen Maß an Redundanz führt. Die zueinander redundanten Sensoren 3a, 3b sowie 4a, 4b werden dabei auf zwei Datenbusstränge 2a und 2b verteilt, derart daß die zueinander redundanten Sensoren 3a, 3b sowie 4a, 4b in jeweils einem anderen Datenbusstrang angeordnet sind. Wie die Fig. 1 bereits skizzenhaft andeutet, sind dabei die bezüglich einer Aufprallrichtung (X, Y) zueinander redundanten und an unterschiedlichen Datenbussträngen angeordneten Sensoren 3a, 3b/4a, 4b an voneinander abweichender Position angeordnet. Fig. 1 shows the basic structure of a data bus system according to the invention. Preferably for two different directions of impact, at least two mutually redundant sensors, the sensors 3 are provided here for the front section X a and 3 b, for example. Precrash or impact sensors and the side impact area Y each arranged on one side of the vehicle sensors 4a and 4b , in particular acceleration sensors, since in these the redundancy to one another leads to a high degree of redundancy due to the largely rigid connection via the vehicle body. The mutually redundant sensors 3 a, 3 b and 4 a, 4 b are distributed over two data bus lines 2 a and 2 b, such that the mutually redundant sensors 3 a, 3 b and 4 a, 4 b are each arranged in a different data bus line are. As shown in FIGS. 1 suggests already sketchy, besides, with respect to an impact direction (X, Y) mutually redundant and are arranged at different Datenbussträngen sensors 3 a, 3 b / 4 a, 4 b to divergent position arranged.
Im Kraftfahrzeug ist somit zumindest für einen Frontalaufprall und einen Seiten aufprall in jeder Fahrzeughälfte bezogen auf die Fahrzeuglängsachse jeweils ein Sensor angeordnet, wobei in einem ersten Datenbusstrang 2a der Sensor 3a für einen Frontalaufprall aus der rechten Fahrzeughälfte und der Sensor 4a für einen Seitenaufprall aus der linken Fahrzeughälfte angeordnet sind und in einem zweiten Datenbusstrang 2b die Sensoren 3b für einen Frontalaufprall aus der linken Fahrzeughälfte und die Sensoren 4a für einen Seitenaufprall aus der rechten Fahrzeughälfte angeordnet sind.In the motor vehicle is thus at least for a head-on collision and a side impact in each half of the vehicle based on the vehicle longitudinal axis in each case a sensor is arranged, wherein in a first Datenbusstrang 2 a sensor 3a for a frontal impact from the right half of the vehicle and the sensor 4a for a side impact are arranged from the left half of the vehicle and in a second data bus line 2 b the sensors 3 b are arranged for a frontal impact from the left half of the vehicle and the sensors 4 a for a side impact from the right half of the vehicle.
Fig. 2 zeigt nun eine weitergebildete Ausgestaltung, bei der zwei Seitensensoren je Seite, also insgesamt vier Sensoren für den Seitencrash vorgesehen sind. Für jede Fahrzeughälfte sind zwei zueinander redundante Sensoren 4ar, 4br an voneinander abweichender Position angeordnet, wobei diese Sensoren 4ar/4br wiederum jeweils in einem anderen Datenbusstrang 2a/2b angeordnet sind. Fig. 2 shows a further development, in which two side sensors are provided on each side, that is a total of four sensors for the side crash. For each half of the vehicle, two mutually redundant sensors 4 ar, 4 br are arranged at different positions, these sensors 4 ar / 4 br in turn each being arranged in a different data bus line 2 a / 2 b.
Sind drei Seitensensoren je Seite vorhanden wie in Fig. 3 skizziert, (rechts: 4br1, 4ar, 4br2 und links 4al1, 4bl, 4al2), so wird weiterhin zumindest einer der Sensoren 4ar, 4bl im jeweils anderen Datenbusstrang 2a/2b als die anderen Sensoren der gleichen Seite 4br1, 4br2 / 4al1, 4al2 angeordnet.If there are three side sensors per side as outlined in Fig. 3 (right: 4br1, 4ar, 4br2 and left 4al1, 4bl, 4al2), then at least one of the sensors 4 ar, 4 bl in the other data bus line 2 a / 2 b arranged as the other sensors on the same side 4br1, 4br2 / 4al1, 4al2.
Fig. 4 zeigt eine Weiterbildung, bei der in Fahrzeuglängsrichtung X zusätzlich im Heckbereich weitere Sensoren 5a und 5b angeordnet sind, wobei auch diese zueinander redundanten Sensoren auf die zwei Datenbusstränge 2a und 2b verteilt werden, damit beim Ausfall eines Strangs die Sensordaten des redundanten Sensors weiter zur Verfügung stehen. Fig. 4 shows a further development in which additionally further in the vehicle longitudinal direction X at the rear sensors 5 a and 5 are disposed b, where these mutually redundant sensors to the two Datenbusstränge 2 a and are distributed 2 b, so that the failure of a strand, the sensor data of the redundant sensor are still available.
Fig. 5 zeigt nun noch eine weitere Ausgestaltung, bei er ein dritter Datenbusstrang 2c zumindest einen der redundanten Sensoren 4cr1, 4cr2, 4cl1, 4cl2 je Aufprall richtung Y und Fahrzeughälfte mit der Zentraleinheit 1 verbindet, während weiterhin zumindest ein weiterer Sensor je Seite 4ar, 4bl in einem anderen Datenbusstrang 2a bzw. 2b angeordnet ist. Fig. 5 shows yet another embodiment, in which he connects a third data bus line 2 c at least one of the redundant sensors 4 cr1, 4 cr2, 4 cl1, 4 cl2 per impact direction Y and vehicle half with the central unit 1 , while at least one more Sensor on each side 4ar, 4bl is arranged in a different data bus line 2 a or 2 b.
Von der Zentraleinheit 1 wird in allen hier gezeigten Ausführungsbeispielen geprüft, ob einer der Datenbusstränge 2a, 2b, 2c einen Defekt aufweist und bei einem Defekt eines Datenbusstrangs die Signale der redundanten Sensoren in dem zumindest einen weiteren Datenbusstrang erfasst werden. Dazu wird beispielsweise der Stromfluss im Bus, die Amplitude der Busspannung auf der bzw. den Bus leitungen oder ggfs. bei zwei Busleitungen eines Strangs auch die Spannungs symmetrie zwischen diesen überwacht und mit Sollwerten verglichen. Fällt beispielsweise in der Ausgestaltung gemäß Fig. 5 der Datenbusstrang 2a aus, so wird für einen Frontaufprall der Sensor 3b aus dem Datenbusstrang 2b erfasst, für einen rechten Seitenaufprall die Sensoren 4cr1, 4cr2 über den Datenbusstrang 2c.In all of the exemplary embodiments shown here, the central unit 1 checks whether one of the data bus lines 2 a, 2 b, 2 c has a defect and, if a data bus line is defective, the signals of the redundant sensors are detected in the at least one further data bus line. For this purpose, for example, the current flow in the bus, the amplitude of the bus voltage on the bus line (s) or, if necessary, the voltage symmetry between two bus lines of one line is also monitored between them and compared with setpoints. If, for example, the data bus line 2 a fails in the embodiment according to FIG. 5, the sensor 3 b is detected from the data bus line 2 b for a front impact, and the sensors 4 cr1, 4 cr2 via the data bus line 2 c for a right side impact.
Dabei ändert sich vorzugsweise die Bewertung der Signale der redundanten Sensoren des weiteren Datenbusstrangs. So werden bei einem Defekt des Datenbusstrangs 2a in Fig. 1 insbesondere für die Bewertung der Signale des redundanten Sensors 4b des weiteren Datenbusstrangs 2b beim Seitencrash herabgesetzte Schwellwerte verwendet, um trotz des dort verzögert und abgeschwächt erkennbaren Signals rechtzeitig zur Auslösung zu kommen. Die Unterscheidung zu einem linksseitigen Aufprall ist dabei über das Vorzeichen des Beschleunigungssignals möglich. The evaluation of the signals of the redundant sensors of the further data bus line preferably changes. In the event of a defect in the data bus line 2 a in FIG. 1, in particular for the evaluation of the signals of the redundant sensor 4 b of the further data bus line 2 b, in the event of a side crash, reduced threshold values are used in order to be triggered in good time despite the delayed and weakened detectable signal. It is possible to distinguish between a left-hand collision using the sign of the acceleration signal.
Bei einem Insassenschutzsystem, bei dem in den Datenbussträngen neben den Sensoren auch Aktoren für Insassenschutzeinrichtungen angeordnet sind und bei dem die Aktoren anhand der auf dem Datenbusstrang übertragenen Signale der Sensoren dezentral über eine Auslösung der Insassenschutzeinrichtungen entscheiden, gibt die Zentraleinheit bei einem Defekt eines Datenbusstrangs die Signale derjenigen Sensoren, die redundant zu den Sensoren im ausgefallenen Datenbusstrang sind, über zumindest einen verbleibenden Datenbusstrang an die Aktoren weiter.In the case of an occupant protection system in which, in addition to the Sensors and actuators for occupant protection devices are arranged and at which the actuators use the signals transmitted on the data bus line Decentralized sensors by triggering the occupant protection devices decide, the central unit gives the in the event of a defect in a data bus line Signals from those sensors that are redundant to the sensors in the failed Are to at least one remaining data bus line Actuators further.
Claims (10)
- a) wobei für zumindest eine Aufprallrichtung (X, Y) zumindest zwei zueinander redundante Sensoren (3a, 3b/4a, 4b) vorgesehen sind,
- b) Datenbusstränge (2) zur Verbindung der Sensoren (3) mit einer Zentraleinheit (1) vorgesehen sind, wobei mit einem Datenbusstrang jeweils wenigstens zwei Sensoren verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass
- c) zumindest zwei Datenbusstränge (2a, 2b) vorgesehen sind und die zueinander redundanten Sensoren (3a, 3b/4a, 4b) in jeweils einem anderen Datenbusstrang angeordnet sind.
- a) wherein at least two sensors ( 3 a, 3 b / 4 a, 4 b) are provided for at least one impact direction (X, Y),
- b) data bus lines ( 2 ) are provided for connecting the sensors ( 3 ) to a central unit ( 1 ), at least two sensors being connected to each data bus line, characterized in that
- c) at least two data bus lines ( 2 a, 2 b) are provided and the mutually redundant sensors ( 3 a, 3 b / 4 a, 4 b) are each arranged in a different data bus line.
- a) zumindest für einen Frontalaufprall und einen Seitenaufprall in jeder Fahrzeug hälfte bezogen auf die Fahrzeuglängsachse jeweils ein Sensor angeordnet ist,
- b) wobei in einem ersten Datenbusstrang (2a) zumindest einer der Sensoren (3a) für einen Frontalaufprall aus der rechten Fahrzeughälfte und zumindest einer der Sensoren (4a, 4al) für einen Seitenaufprall aus der linken Fahrzeughälfte angeordnet sind und
- c) in einem zweiten Datenbusstrang (2b) zumindest einer der Sensoren (3b) für einen Frontalaufprall aus der linken Fahrzeughälfte und zumindest einer der Sensoren (4b, 4bl) für einen Seitenaufprall aus der rechten Fahrzeughälfte angeordnet sind.
- a) at least for one frontal impact and one side impact in each vehicle half with respect to the longitudinal axis of the vehicle, a sensor is arranged,
- b) wherein one of the sensors (3 a) for a frontal impact from the right half of the vehicle and at least one of the sensors (4 a, 4 al arranged) for a side impact from the left half of the vehicle in a first Datenbusstrang (2 a) at least, and
- c) in a second Datenbusstrang (2 b) at least one of the sensors (3 b) for a frontal impact from the left half of the vehicle and at least one of the sensors (4 b, 4 bl) are arranged for a side impact from the right half of the vehicle.
- a) wobei für zumindest zwei unterschiedliche Aufprallrichtungen (X, Y) jeweils zumindest zwei zueinander redundante Sensoren (3a, 3b/4a, 4b, . . ..) vorgesehen sind, wobei die zueinander redundanten Sensoren in jeweils einem anderen Datenbusstrang angeordnet sind,
- b) von der Zentraleinheit (1) geprüft wird, ob einer der Datenbusstränge (2a, 2b, 2c) einen Defekt aufweist und bei einem Defekt eines Datenbusstrangs die Signale der redundanten Sensoren in dem zumindest einen weiteren Datenbusstrang erfaßt werden.
- a) wherein at least two mutually redundant sensors (3a, 3b / 4a, 4b,...) are provided for at least two different impact directions (X, Y), the mutually redundant sensors being arranged in a different data bus line,
- b) the central unit ( 1 ) checks whether one of the data bus lines ( 2 a, 2 b, 2 c) has a defect and if a data bus line is defective, the signals of the redundant sensors are detected in the at least one further data bus line.
- a) wobei in den Datenbussträngen (2a, 2b, 2c) neben den Sensoren (3, 4, 5) auch Aktoren für Insassenschutzeinrichtungen angeordnet sind, die anhand der auf dem Datenbusstrang übertragenen Signale der Sensoren dezentral über eine Auslösung der Insassenschutzeinrichtungen entscheiden,
- b) und die Zentraleinheit (1) bei einem Defekt eines Datenbusstrangs die Signale derjenigen Sensoren, die redundant zu den Sensoren im ausgefallenen Datenbusstrang sind, über zumindest einen verbleibenden Datenbusstrang an die Aktoren weitergibt.
- a) wherein in the data bus lines ( 2 a, 2 b, 2 c), in addition to the sensors ( 3 , 4 , 5 ), actuators for occupant protection devices are also arranged, which decentrally decide on the triggering of the occupant protection devices based on the signals of the sensors transmitted on the data bus line .
- b) and the central unit ( 1 ) in the event of a defect in a data bus line forwards the signals from those sensors which are redundant to the sensors in the failed data bus line to the actuators via at least one remaining data bus line.
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