DE102005058924B4 - Method and device for controlling an irreversible safety device in a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Steuerung wenigstens einer irreversiblen Sicherheitseinrichtung (18, 20) in einem Kraftfahrzeug, wobei die Steuerung unter Einbeziehung von Daten wenigstens einer reversiblen Sicherheitseinrichtung (10) erfolgt, und wobei ein Auslösealgorithmus für die irreversible Sicherheitseinrichtung (18, 20) vorgesehen ist, in den die Daten der reversiblen Sicherheitseinrichtung (10) einfließen, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten der reversiblen Sicherheitseinrichtung (10) zeitunabhängig erfasst werden, und dass die Entscheidung über die Auslösung der irreversiblen Sicherheitseinrichtung (18, 20) mit Hilfe eines Algorithmus getroffen wird, der einen Frontalaufprall erkennt und die berechnete Beschleunigung des Fahrzeuginsassen (14) einbezieht.Method for controlling at least one irreversible safety device (18, 20) in a motor vehicle, the control taking place taking into account data of at least one reversible safety device (10), and wherein a triggering algorithm for the irreversible safety device (18, 20) is provided in the the data of the reversible safety device (10) are incorporated, characterized in that the data of the reversible safety device (10) are detected independently of time, and that the decision on the triggering of the irreversible safety device (18, 20) is made with the aid of an algorithm which includes a Detects frontal impact and the calculated acceleration of the vehicle occupant (14) involves.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Steuerung wenigstens einer irreversiblen Sicherheitseinrichtung in einem Kraftfahrzeug.The invention relates to a method and a device for controlling at least one irreversible safety device in a motor vehicle.

Kraftfahrzeuge sind heutzutage mit verschiedenartigen Sicherheitseinrichtungen ausgestattet. Die Sicherheitseinrichtungen lassen sich in irreversible Systeme, die nach einmaligem Auslösen nicht wieder funktionsfähig sind, und reversible Systeme unterteilen, die nach Beendigung einer Gefahrensituation wieder in einen Ausgangszustand zurückversetzt werden können. Zu den irreversiblen Sicherheitseinrichtungen zählen z. B. Airbagsysteme oder pyrotechnische Gurtstraffer. Eine reversible Sicherheitseinrichtung kann z. B. ein Sicherheitsgurtsystem mit einem elektrischen Gurtaufroller sein, der über eine Vorstraffunktion verfügt.Motor vehicles today are equipped with various safety devices. The safety devices can be subdivided into irreversible systems, which are not functional again after a single release, and reversible systems, which can be restored to an initial state after the end of a dangerous situation. The irreversible safety devices include z. B. airbag systems or pyrotechnic belt tensioners. A reversible safety device can, for. B. a seat belt system with an electric belt retractor, which has a Vorstraffunktion.

Aus der gattungsgemäßen DE 103 46 625 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung wenigstens einer irreversiblen Sicherheitseinrichtung in einem Kraftjahrzeug bekannt, wobei die Steuerung unter Einbeziehung von Daten wenigstens einer reversiblen Sicherheitseinrichtung erfolgt. Dabei erfolgt die Bestimmung der Insassenposition in Abhängigkeit von der Zeit.From the generic DE 103 46 625 A1 a method is known for controlling at least one irreversible safety device in a power tool, wherein the control takes place by including data of at least one reversible safety device. In this case, the determination of the occupant position as a function of time.

Die ebenfalls gattungsgemäße DE 103 45 726 A1 gibt keinen Hinweis, wie die Entscheidung zur Auslösung der irreversiblen Sicherheitseinrichtung getroffen wird.The also generic DE 103 45 726 A1 gives no indication of how the decision to trigger the irreversible safety device is made.

Die WO 01/17825 A1 zeigt eine Steuerung, die abhängig von einer Vielzahl verschiedener Sensorsignale (unter anderem bezüglich Präsenz, Gewicht und Position von Fahrzeuginsassen sowie Pre-Crash- und Unfallschwere-Signale) mehrere Ausgangssignale zur Ansteuerung verschiedener Sicherheitseinrichtungen (Gurtvorstraffer, Gurtaufroller, Airbag) bereitstellt. Kernstück der Steuerung ist eine Fuzzy-Logik, die anhand eines vorgegebenen Algorithmus für eine optimierte Ansteuerung der einzelnen Sicherheitseinrichtungen sorgt.The WO 01/17825 A1 shows a controller that provides a plurality of output signals for controlling various safety devices (Gurtvorstraffer, belt retractor, airbag) depending on a variety of different sensor signals (among other things, presence, weight and position of vehicle occupants and pre-crash and accident severity signals). At the heart of the control system is fuzzy logic, which uses a given algorithm to optimize control of the individual safety devices.

Eine ähnliche Steuerung ist aus der GB 2 308 842 A bekannt. Ein Steuermodul arbeitet abhängig von zwei Datensätzen einen sogenannten Aktivierungsplan für eine situationsabhängige Ansteuerung verschiedener Sicherheitseinrichtungen aus. Gemäß einer Ausführungsform kann der erste Datensatz Daten bezüglich des detektierten Aufpralls (Aufprallort, -winkel, Masse des Aufprallobjekts und Aufprallschwere) und der zweite Datensatz Daten bezüglich des detektierten Aufprallobjekts (z. B. dessen relative Geschwindigkeit vor dem Aufprall) enthalten. Die Auswertung erfolgt unter gegenseitiger Berücksichtigung der Datensätze.A similar control is from the GB 2 308 842 A known. Depending on two data sets, a control module works out a so-called activation plan for a situation-dependent activation of various safety devices. According to an embodiment, the first set of data may include data related to the detected impact (impact location, angle, impact target mass and impact severity) and the second set of data regarding the detected impact object (eg, its pre-impact relative velocity). The evaluation takes place with mutual consideration of the data records.

Auch die WO 2004/085220 A1 betrifft eine optimierte Ansteuerung aktiver und passiver Sicherheitseinrichtungen auf der Grundlage zahlreicher Sensordaten und deren Auswertung in einem sogenannten Gefahrenrechner.Also the WO 2004/085220 A1 relates to an optimized control of active and passive safety devices on the basis of numerous sensor data and their evaluation in a so-called danger computer.

Schließlich zeigen auch die EP 0 904 982 A2 und die EP 1 488 960 A1 Steuerungen, bei denen Daten bezüglich der Unfallschwere bzw. der Art des Zusammenstoßes bei der Ansteuerung von Sicherheitseinrichtungen einbezogen werden.Finally, the show EP 0 904 982 A2 and the EP 1 488 960 A1 Controls that include data on the severity of the accident or the nature of the collision when controlling safety devices.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Kriterien für die Auslösung irreversibler Sicherheitseinrichtungen in einem Kraftfahrzeug zu verbessern.The object of the invention is to improve the criteria for triggering irreversible safety devices in a motor vehicle.

Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art erreicht, bei dem die Steuerung wenigstens einer irreversiblen Sicherheitseinrichtung unter Einbeziehung von Daten wenigstens einer reversiblen Sicherheitseinrichtung erfolgt, wobei die Daten der reversiblen Sicherheitseinrichtung zeitunabhängig erfasst werden, und die Entscheidung über die Auslösung der irreversiblen Sicherheitseinrichtung mit Hilfe eines Algorithmus getroffen wird, der einen Frontalaufprall erkennt und die berechnete Beschleunigung des Fahrzeuginsassen einbezieht. Bislang ist es lediglich bekannt, mittels geeigneter Sensoren kritische Fahrsituationen oder die Schwere eines Aufpralls zu erkennen und dementsprechend reversible bzw. irreversible Schutzmaßnahmen einzuleiten. Der Grundgedanke der Erfindung besteht jedoch darin, bestimmte Daten einer im Fahrzeug vorhandenen reversiblen Sicherheitseinrichtung auszuwerten und in die Steuerung der irreversiblen Sicherheitseinrichtung einfließen zu lassen. Diese Daten können anstelle von oder zusätzlich zu anderen Fahrzeugsensordaten verwendet werden. Dadurch ist eine Erweiterung der Kriterien für die Steuerung der irreversiblen Sicherheitseinrichtung für einen optimalen Schutz der Fahrzeuginsassen möglich.This is inventively achieved by a method of the type mentioned, in which the control of at least one irreversible safety device involving data at least one reversible safety device takes place, the data of the reversible safety device are detected independently of time, and the decision on the triggering of the irreversible safety device Help is made of an algorithm that detects a frontal impact and involves the calculated acceleration of the vehicle occupant. So far, it is only known to recognize by means of suitable sensors critical driving situations or the severity of an impact and to initiate accordingly reversible or irreversible protective measures. The basic idea of the invention, however, is to evaluate certain data of a reversible safety device present in the vehicle and to incorporate it in the control of the irreversible safety device. This data may be used instead of or in addition to other vehicle sensor data. As a result, an extension of the criteria for the control of the irreversible safety device for optimal protection of the vehicle occupants is possible.

Für die Aktivierung der irreversiblen Sicherheitseinrichtung ist dabei ein Auslösealgorithmus vorgesehen, in den die Daten der reversiblen Sicherheitseinrichtung einfließen.For the activation of the irreversible safety device, a triggering algorithm is provided in which the data of the reversible safety device are incorporated.

Dieser Auslösealgorithmus bestimmt im Auslösefall auch die Art der Ansteuerung der irreversiblen Sicherheitseinrichtung. So kann unter Einbeziehung der Daten der reversiblen Sicherheitseinrichtung z. B. eine situationsbedingte optimale Härte eines Airbags festgelegt werden, wobei der Auslösealgorithmus eine entsprechende Ansteuerung der reversiblen Sicherheitseinrichtung vornimmt, z. B. durch Zünden nur bestimmter Stufen eines Gasgenerators oder durch gezielte Freigabe von Abströmöffnungen.This triggering algorithm also determines the type of control of the irreversible safety device when triggered. Thus, taking into account the data of the reversible safety device z. B. a situation-related optimal hardness of an airbag are set, the triggering algorithm performs a corresponding control of the reversible safety device, z. B. by igniting only certain stages of a gas generator or by targeted release of outflow.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die reversible Sicherheitseinrichtung ein Sicherheitsgurtsystem, insbesondere mit einem elektrischen Gurtaufroller. In diesem Fall betreffen die Daten, die in die Steuerung der irreversiblen Sicherheitseinrichtung einbezogen werden, vorzugsweise den Gurtbandauszug, insbesondere die Gurtbandauszugslänge, -geschwindigkeit und/oder -beschleunigung. According to the preferred embodiment of the method according to the invention, the reversible safety device is a safety belt system, in particular with an electric belt retractor. In this case, the data included in the control of the irreversible safety device preferably relates to the webbing extension, in particular the webbing extension length, speed and / or acceleration.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous developments of the method according to the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung schafft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention also provides a device for carrying out the method according to the invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and from the accompanying drawings, to which reference is made. In the drawings show:

1 verschiedene Sicherheitskomponenten in einem Kraftfahrzeug; 1 various safety components in a motor vehicle;

2 einen Auslösealgorithmus für eine irreversible Sicherheitseinrichtung; 2 a triggering algorithm for an irreversible safety device;

3a bis 3c grundlegende Diagramme für einen Insassenbewegungs-Algorithmus; 3a to 3c basic diagrams for an occupant movement algorithm;

4a, 4b grundlegende Diagramme für einen Pre-Crash-Algorithmus; und 4a . 4b basic diagrams for a pre-crash algorithm; and

5a, 5b grundlegende Diagramme für einen Aufprallbestimmungs-Algorithmus. 5a . 5b basic diagrams for an impact determination algorithm.

In 1 sind schematisch verschiedene Komponenten reversibler und irreversibler Sicherheitseinrichtungen in einem Fahrzeug dargestellt. Ein Sicherheitsgurtsystem des Fahrzeugs umfaßt eine aktive Gurtaufrollersteuerung 10 mit Sensoren zur Bestimmung der Gurtspannung und -länge. Das Sicherheitsgurtsystem ist ferner in der Lage, sowohl eine reversible als auch eine irreversible pyrotechnische Straffung des Sicherheitsgurts vorzunehmen.In 1 schematically various components of reversible and irreversible safety devices are shown in a vehicle. A safety belt system of the vehicle includes an active belt retractor control 10 with sensors to determine the belt tension and length. The seatbelt system is also capable of providing both reversible and irreversible pyrotechnic tightening of the seatbelt.

Ein Sitzpositionssensor 12 erkennt die Anwesenheit und die Sitzposition eines Fahrzeuginsassen 14. Eine bewegliche und steuerbare Lenkung ist mit dem Bezugszeichen 16 versehen. Das Fahrzeug ist ferner mit einem aufblasbaren Airbag 18 einstellbarer Härte sowie aktiven Kopfstützen 20 ausgerüstet. Als elektronische Komponenten sind unter anderem eine Insassenklassifikationseinheit 22, eine Einheit zur Aufprallbestimmung 24 sowie weitere elektronische Einheiten 26 vorgesehen.A seating position sensor 12 Detects the presence and seating position of a vehicle occupant 14 , A movable and controllable steering is denoted by the reference numeral 16 Mistake. The vehicle is also equipped with an inflatable airbag 18 Adjustable hardness and active headrests 20 equipped. As electronic components include an occupant classification unit 22 , a unit for impact determination 24 as well as other electronic units 26 intended.

In 2 ist ein weitgehend selbsterklärender Auslösealgorithmus für eine irreversible Sicherheitseinrichtung in einem Kraftfahrzeug dargestellt. Neben den Ergebnissen eines Pre-Crash-Algorithmus und eines Aufprallerkennungs-Algorithmus fließen auch Daten einer reversiblen Sicherheitseinrichtung des Fahrzeugs, genauer gesagt des Sicherheitsgurtsystems, in den Auslösealgorithmus ein. Diese Daten werden in einem sogenannten Insassenbewegungs-Algorithmus verarbeitet. Insgesamt ergibt sich somit eine modulare Kombination des Insassenbewegungs-Algorithmus, des Pre-Crash-Algorithmus und des Aufprallerkennungsalgorithmus.In 2 is a largely self-explanatory triggering algorithm for an irreversible safety device shown in a motor vehicle. In addition to the results of a pre-crash algorithm and an impact detection algorithm, data from a reversible safety device of the vehicle, or more specifically the seat belt system, also flows into the triggering algorithm. These data are processed in a so-called occupant movement algorithm. Overall, this results in a modular combination of the occupant movement algorithm, the pre-crash algorithm and the impact detection algorithm.

Der Insassenbewegungsalgorithmus dient selbstverständlich auch als Grundlage für die Steuerung des Sicherheitsgurtsystems mit dem elektrischen Gurtaufroller und dem pyrotechnischen Gurtstraffer. Die Entscheidung darüber, ob der Fahrzeuginsasse 14 durch den Sicherheitsgurt zurückgezogen wird, erfolgt auf der Grundlage von Sensordaten und/oder Messungen des Sicherheitsgurtsystems, wie anhand der 3a bis 3c nachfolgend erläutert wird.Of course, the occupant movement algorithm also serves as the basis for controlling the safety belt system with the electric belt retractor and the pyrotechnic belt tensioner. The decision on whether the vehicle occupant 14 is retracted by the seat belt, is based on sensor data and / or measurements of the safety belt system, as based on the 3a to 3c will be explained below.

Der in 3c gezeigte Signalverlauf 28 ergibt sich aus der relativen Vorverlagerung x des Fahrzeuginsassen 14 (oder des Gurts) und der Gurtbandauszugsgeschwindigkeit VGurt. Die Insassenverlagerung x wird mit Hilfe des Sitzpositionssensors 12 und/oder mit Hilfe der aktiven Gurtaufrollersteuerung 10 des Sicherheitsgurtsystems gemessen. Die Gurtbandauszugsgeschwindigkeit VGurt wird ebenfalls mit Hilfe der aktiven Gurtaufrollersteuerung 10 (z. B. auf Grundlage der Daten eines Sensors zur Ermittlung der Gurtbandauszugslänge) bestimmt. Wenn das Signal eine bestimmte, durch vorherige Kalibration festgelegte Schwelle (Grenzwertkurve) TB überschreitet, wird als reversible Sicherheitsmaßnahme die Gurtspannung erhöht, um eine weitere Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen 14 zu verhindern. Mit anderen Worten, die Rückhaltekraft des Gurts wird dynamisch auf der Grundlage zeitunabhängiger Messungen angepaßt, um eine Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen 14 zu verhindern.The in 3c shown waveform 28 results from the relative forward displacement x of the vehicle occupant 14 (or the belt) and the webbing pull-out speed V belt . The occupant displacement x is determined by means of the seat position sensor 12 and / or with the help of the active belt retractor control 10 the safety belt system measured. The belt pullout speed V belt is also using the active belt retractor control 10 (eg, based on the data of a sensor for determining the webbing extension length). If the signal exceeds a certain threshold (limit curve) TB determined by previous calibration, the belt tension is increased as a reversible safety measure in order to further advance the vehicle occupant 14 to prevent. In other words, the restraining force of the belt is dynamically adjusted based on time-independent measurements to advance the vehicle occupant 14 to prevent.

Der Signalverlauf 28 der 3c gehorcht der Gleichung kGurtx + αGurtẋ = m0ẍ, wobei kGurt die Federkonstante des aktiven Gurtaufrollers, αGurt der Reibungskoeffizient, m0 die Masse des Fahrzeuginsassen und x die Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen 14 ist. Die Bestimmung der Masse des Fahrzeuginsassen m0 erfolgt mit Hilfe der Insassenklassifikationseinheit 22. Im Normalfall sind entweder die Federkonstante kGurt oder der Reibungskoeffizient α oder beide Werte so einstellbar, daß der Signalverlauf 28 in den Phasenraum eingegrenzt ist, der durch die Grenzwertkurve TB vorgegeben ist. Es ist zu beachten, daß die Grenzwertkurve TB zeitunabhängig ist, d. h. der Insassenbewegungs-Algorithmus ist quasi-zeitunabhängig.The waveform 28 of the 3c obeys the equation k belt x + α belt ẋ = m 0 ẍ, where k belt is the spring constant of the active belt retractor, α belt the friction coefficient, m 0 the mass of the vehicle occupant and x the forward displacement of the vehicle occupant 14 is. The determination of the mass of the vehicle occupant m 0 is carried out with the aid of the occupant classification unit 22 , Normally, either the spring constant k belt or the friction coefficient α or both values are adjustable so that the waveform 28 is bounded in the phase space, which is specified by the limit curve TB. It should be noted that the limit curve TB is time-independent, ie the occupant movement algorithm is quasi-time independent.

Eine übermäßig hohe Gurtrückhaltekraft sollte vermieden werden. Die Gurtspannung wird gemäß 3b als Funktion der Verlagerung x des Fahrzeuginsassen 14 (oder des Gurts) gemessen. Wenn das Signal 30 eine vorher kalibrierte Schwelle TT überschreitet, wird die Federkonstante kGurt verringert, um so die auf den Fahrzeuginsassen ausgeübte Gurtrückhaltekraft zu begrenzen.An excessively high belt retention force should be avoided. The belt tension is according to 3b as a function of the displacement x of the vehicle occupant 14 (or the belt) measured. If the signal 30 exceeds a previously calibrated threshold TT, the spring constant k belt is decreased so as to limit the belt restraint force applied to the vehicle occupant.

Die vom Gurt aufgenommene Energie Egurt als Funktion der Vorverlagerung x ist in dem Diagramm der 3a dargestellt und berechnet sich zu EGurt = 1 / 2kGurtx2, was genau der dem Insassen entzogenen kinetischen Energie Ekin = 1 / 2m0ẋ2 entspricht.The energy E belt absorbed by the belt as a function of the forward displacement x is shown in the diagram of FIG 3a represented and calculated to E strap = 1 / 2k strap x 2 , what exactly the kinetic energy withdrawn from the occupant E kin = 1 / 2m 0 ẋ 2 equivalent.

Abhängig von den ermittelten Werten können nachfolgend eingeleitete Sicherheitsmaßnahmen optimal angepaßt werden, um den Fahrzeuginsassen 14 bestmöglich zu schützen. Als Beispiel sei die Aktivierung eines Airbagsystems genannt, bei der die Härte des aufgeblasenen Airbags 18 entsprechend der Position und der kinetischen Energie des Fahrzeuginsassen 14 eingestellt wird.Depending on the determined values, subsequently introduced security measures can be optimally adapted to the vehicle occupants 14 best possible protection. An example is the activation of an airbag system, in which the hardness of the inflated airbag 18 according to the position and the kinetic energy of the vehicle occupant 14 is set.

Die Entscheidung, ob irreversible Sicherheitsvorkehrungen erforderlich sind, wird mit Hilfe der in 3c dargestellten Kriterien getroffen. Falls der Signalverlauf 28 den Bereich CF (confinement) verläßt, ist es ohne übermäßige Gurtspannung nicht mehr möglich, den Fahrzeuginsassen 14 vor einem Auftreffen auf die Instrumententafel oder das Lenkrad zu bewahren. Deshalb wird ein Auslösesignal ausgegeben, um das Airbagsystem zu aktivieren und dadurch ein zusätzliches Rückhaltemittel zur Verfügung zu stellen. Die Härte des Airbags 18 bestimmt sich, wie oben erläutert, insbesondere aus der kinetischen Energie des Fahrzeuginsassen 14.The decision as to whether irreversible safety measures are required is made with the help of the in 3c met criteria. If the waveform 28 leaves the area CF (confinement), it is no longer possible without excessive belt tension, the vehicle occupants 14 to prevent it from hitting the instrument panel or the steering wheel. Therefore, a trigger signal is issued to activate the airbag system and thereby provide additional retention means. The hardness of the airbag 18 determined, as explained above, in particular from the kinetic energy of the vehicle occupant 14 ,

Zusammengefaßt sind zwei Aspekte wesentlich für den Schutz des Fahrzeuginsassen 14. Zum einen wird eine reversible Sicherheitseinrichtung (das Sicherheitsgurtsystem) zeitunabhängig in herkömmlicher Weise gesteuert. Zum anderen werden die zeitunabhängig aus der reversiblen Sicherheitseinrichtung verfügbaren Daten dazu genutzt, ggf. eine irreversible Sicherheitseinrichtung geeignet anzusteuern.In summary, two aspects are essential for the protection of the vehicle occupant 14 , On the one hand, a reversible safety device (the safety belt system) is controlled independently of time in a conventional manner. On the other hand, the time-independent available from the reversible safety device data are used, if necessary, to control an irreversible safety device suitable.

Wie in 2 gezeigt, fließen auch Ergebnisse eines Pre-Crash-Algorithmus und eines Aufprallerkennungs-Algorithmus in den Auslösealgorithmus ein. Bestimmte Sensoren (Kurz-/Langstreckenradar, Ultraschall, etc.) können Informationen über die Umgebung liefern, die für eine Pre-Crash-Analyse von Bedeutung sind. Diagramme zur Unterscheidung verschiedener Aufprallarten sind in den 4a und 4b gezeigt.As in 2 Also shown are results of a pre-crash algorithm and an impact detection algorithm in the triggering algorithm. Certain sensors (short-distance / long-range radar, ultrasound, etc.) can provide information about the environment that is important for a pre-crash analysis. Diagrams for distinguishing different impact types are in the 4a and 4b shown.

4a zeigt ein Modell zur Klassifizierung der Aufprallposition eines Objekts auf dem Fahrzeug, wie sie z. B. mit Hilfe von Positionssensoren bestimmbar ist, die an der vorderen oder der hinteren Stoßstange des Fahrzeugs angebracht sind. YAufprall ist repräsentativ für die Position des Aufpralls auf dem Fahrzeug. YObjekt ist repräsentativ für die Position des Hindernisses (z. B. Abstand des Schwerpunkts des Hindernisses von der Stoßstangenmitte). Die Aufprallarten werden mit Hilfe einer Matrix CT klassifiziert. 4a shows a model for classifying the impact position of an object on the vehicle, as z. B. is determined by means of position sensors which are mounted on the front or the rear bumper of the vehicle. Y impact is representative of the position of the impact on the vehicle. Y Object is representative of the position of the obstacle (eg distance of the center of gravity of the obstacle from the center of the bumper). Impact types are classified using a matrix CT.

Gemäß 4b werden Objekte mittels optischer, Radar-Lidar- oder Ultraschallsignale klassifiziert. Außerdem wird der Abstand des Objekts und die Annäherungsgeschwindigkeit des Hindernisses mit geeigneten Sensoren ermittelt. Abhängig von der Pre-Crash-Situation, die wiederum mittels einer Matrix PC oder kontinuierlich klassifiziert wird, werden geeignete Schwellen (Grenzwertkurven) festgelegt, wie nachfolgend erläutert wird.According to 4b Objects are classified by means of optical, radar-lidar or ultrasonic signals. In addition, the distance of the object and the approach speed of the obstacle is determined with suitable sensors. Depending on the pre-crash situation, which in turn is classified by means of a matrix PC or continuously, suitable thresholds (limit curves) are set, as explained below.

Die Entscheidung über die Auslösung der irreversiblen Sicherheitseinrichtung wird mit Hilfe eines Algorithmus getroffen, der einen Frontalaufprall erkennt. Die Beschleunigung a des Fahrzeuginsassen 14 wird anhand der durch die Verzögerung des Fahrzeugschwerpunkts und/oder die Deformation der Fahrzeugstruktur verursachte Aufprallreaktion berechnet. Die Insassenbewegung aufgrund der Fahrzeugverzögerung kann durch das Modell eines harmonischen Oszillators mit folgender Differentialgleichung beschrieben werden: ẍ + 2aẋ + ω0 2x = –a(t). The decision to trigger the irreversible safety device is made with the help of an algorithm that detects a frontal impact. The acceleration a of the vehicle occupant 14 is calculated on the basis of the impact reaction caused by the deceleration of the vehicle center of gravity and / or the deformation of the vehicle structure. The passenger movement due to the vehicle deceleration can be described by the model of a harmonic oscillator with the following differential equation: ẍ + 2aẋ + ω 0 2 x = -a (t).

Der Phasenraum des harmonischen Oszillatormodells ist in 5a gezeigt. Die Schwellen (Grenzwertkurven) TF für Frontalaufprälle, die im Quadranten QI mit (1) bis (5) bezeichnet sind, werden gemäß den Pre-Crash-Informationen oder der kinetischen Energie Ekin des Fahrzeuginsassen 14 ausgewählt. Das gleiche Prinzip gilt bei Heckaufprällen für die Schwellen TR, die im Quadranten QII dargestellt sind.The phase space of the harmonic oscillator model is in 5a shown. The thresholds (limit curves) TF for frontal crashes indicated by (1) to (5) in the quadrant QI are determined according to the pre-crash information or the kinetic energy E kin of the vehicle occupant 14 selected. The same principle applies to rear impacts for the thresholds TR, which are shown in the quadrant QII.

Eine alternative Möglichkeit der Aufprallerkennung besteht darin, die Geschwindigkeit ẋ und Verlagerung x des Fahrzeuginsassen 14 unabhängig zu verfolgen, z. B. mit den Sensoren des Sicherheitsgurtsystems und/oder der Insassenklassifizierungseinheit 22. In diesem Fall können die Schwellen TF/TR gemäß den Pre-Crash-Informationen ausgewählt werden.An alternative possibility of impact detection is the speed ẋ and displacement x of the vehicle occupant 14 to track independently, e.g. B. with the sensors of the seat belt system and / or the occupant classification unit 22 , In this case, the thresholds TF / TR may be selected according to the pre-crash information.

Claims (11)

Verfahren zur Steuerung wenigstens einer irreversiblen Sicherheitseinrichtung (18, 20) in einem Kraftfahrzeug, wobei die Steuerung unter Einbeziehung von Daten wenigstens einer reversiblen Sicherheitseinrichtung (10) erfolgt, und wobei ein Auslösealgorithmus für die irreversible Sicherheitseinrichtung (18, 20) vorgesehen ist, in den die Daten der reversiblen Sicherheitseinrichtung (10) einfließen, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten der reversiblen Sicherheitseinrichtung (10) zeitunabhängig erfasst werden, und dass die Entscheidung über die Auslösung der irreversiblen Sicherheitseinrichtung (18, 20) mit Hilfe eines Algorithmus getroffen wird, der einen Frontalaufprall erkennt und die berechnete Beschleunigung des Fahrzeuginsassen (14) einbezieht.Method for controlling at least one irreversible safety device ( 18 . 20 ) in a motor vehicle, the controller including data from at least one reversible safety device ( 10 ), and wherein a triggering algorithm for the irreversible safety device ( 18 . 20 ) into which the data of the reversible safety device ( 10 ), characterized in that the data of the reversible safety device ( 10 ) are recorded independently of time, and that the decision on the triggering of the irreversible safety device ( 18 . 20 ) is made using an algorithm that detects a frontal impact and the calculated acceleration of the vehicle occupant ( 14 ). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösealgorithmus im Auslösefall auch die Art der Ansteuerung der irreversiblen Sicherheitseinrichtung (18, 20) bestimmt.A method according to claim 2, characterized in that the triggering algorithm in the triggering case, the type of control of the irreversible safety device ( 18 . 20 ) certainly. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die irreversible Sicherheitseinrichtung ein Airbagsystem (18) oder ein Gurtstraffer ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the irreversible safety device is an airbag system ( 18 ) or a belt tensioner. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die reversible Sicherheitseinrichtung ein Sicherheitsgurtsystem (10) mit einem elektrischen Gurtaufroller ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reversible safety device is a safety belt system ( 10 ) with an electric belt retractor. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten der reversiblen Sicherheitseinrichtung den Gurtbandauszug betreffen.A method according to claim 4, characterized in that the data of the reversible safety device relate to the Gurtbandauszug. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Auslösealgorithmus Daten betreffend die Vorverlagerung eines Fahrzeuginsassen einfließen.Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that data relating to the forward displacement of a vehicle occupant are included in the triggering algorithm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Auslösealgorithmus Daten eines Fahrzeuginsassen (14) einfließen.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the triggering algorithm data of a vehicle occupant ( 14 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Auslösealgorithmus Ergebnisse eines Pre-Crash-Algorithmus einfließen, wobei die Ergebnisse die Fahrsituation, die Aufprallwahrscheinlichkeit, die Klassifizierung eines Aufprallobjekts und/oder die Interaktion des Fahrers betreffen.Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the triggering algorithm includes results of a pre-crash algorithm, the results relating to the driving situation, the impact probability, the classification of an impact object and / or the driver's interaction. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den Auslösealgorithmus Ergebnisse eines Aufprallerkennungs-Algorithmus einfließen.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the triggering algorithm results of an impact detection algorithm incorporated. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Apparatus for carrying out the method according to one of the preceding claims. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch wenigstens eine der folgenden Komponenten: – Sicherheitsgurtsystem (10) mit elektrischem Gurtaufroller, Gurtspannungs- und Gurtbandauszugslängensensor sowie reversiblem und pyrotechnischem Gurtstraffer, – Sitzpositionssensor (12), – bewegliche und steuerbare Lenkung (16), – aufblasbarer, adaptiver Airbag (18), – aktive Kopfstütze (20), – Insassenklassifikationseinheit (22), – Aufprallerkennungseinheit (24).Device according to claim 10, characterized by at least one of the following components: - safety belt system ( 10 ) with electric belt retractor, belt tension and belt extension length sensor as well as reversible and pyrotechnic belt tensioner, - seat position sensor ( 12 ), - movable and controllable steering ( 16 ), - inflatable, adaptive airbag ( 18 ), - active headrest ( 20 ), - occupant classification unit ( 22 ), - Impact detection unit ( 24 ).
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