DE10348997A1 - Manufacture and operation of crash sensors and computing system for road vehicle involves setting up program with branching tree with question at each step producing binary 1 or 0 - Google Patents

Manufacture and operation of crash sensors and computing system for road vehicle involves setting up program with branching tree with question at each step producing binary 1 or 0 Download PDF

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Abstract

Crash sensors may measure acceleration and may be connected to ignition control, seatbelt tightening and airbag deploying circuits. Test programs may be run with a prototype test vehicle. A computing tree (80) may be formed, with 9 steps (81-89) which query if a given parameter is smaller than a given threshold. Y or N answers may give a binary 1 or 0 output or may proceed to a further step in the tree.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung von Sicherheitseinrichtung, insbesondere Insassenschutzeinrichtungen.The The invention relates to a method and a device for controlling of safety device, in particular occupant protection devices.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus dem US-Patent US 5,583,771 bekannt. Bei dem Verfahren wird das Ausgangssignal eines einzigen Beschleunigungssensors über ein definiertes Zeitfenster hinsichtlich seines Verlaufes gespeichert und aus dem Signalverlauf eine Reihe von Informationen, wie Amplitude, Geschwindigkeitsverlauf, bestimmt. Diese Informationen werden einem neuronalen Netz zugeführt, das darüber entscheidet, ob ein Airbag gezündet wird oder nicht. Das verwendete Zeitfenster ist veränderbar und befindet sich bei einem oder mehreren spezifischen Punkten entlang eines Unfallsignals, während es sich entwickelt. Jeder Teil des Zeitfensters, der sich zeitlich vor den Start des Unfallsignals erstreckt, wird mit Zufallswerten gefüllt.Such a method is for example from the US patent US 5,583,771 known. In the method, the output signal of a single acceleration sensor over a defined time window is stored in terms of its course and determined from the waveform a number of information, such as amplitude, speed curve. This information is fed to a neural network which decides whether or not to ignite an airbag. The time window used is changeable and located at one or more specific points along an accident signal as it develops. Each part of the time window that extends in time before the start of the accident signal is filled with random values.

Aus dem US-Patent US 5,684,701 ist weiterhin ein Verfahren zur Bestimmung eines Auslösezeitpunktes einer Insassenschutzeinrichtung bekannt, bei dem die Ausgangssignale von Beschleunigungssensoren einer Mustererkennungseinrichtung zugeführt werden, die ein neuronales Netz aufweist. In Abhängigkeit der Ausgangssignale der Beschleunigungssensoren wird von der Mustererkennungseinrichtung ein Signal zur Ansteuerung der Insassenschutzeinrichtung erzeugt. Die Ausgangssignale werden der Mustererkennungseinrichtung zugeführt, wenn ein Ereignis eintritt, das nicht der normalen Betriebsweise des Fahrzeuges entspricht, beispielsweise wenn die Längsbeschleunigung einen bestimmten Wert überschreitet.From the US patent US 5,684,701 Furthermore, a method for determining a triggering time of an occupant protection device is known in which the output signals from acceleration sensors are fed to a pattern recognition device which has a neural network. Depending on the output signals of the acceleration sensors, a signal for controlling the occupant protection device is generated by the pattern recognition device. The output signals are supplied to the pattern recognition device when an event occurs which does not correspond to the normal operation of the vehicle, for example when the longitudinal acceleration exceeds a certain value.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 198 54 380 A1 beschreibt ein Verfahren zum Erkennen der Schwere eines Fahrzeugzusammenstosses, bei dem die Ausgangssignale einer Mehrzahl von Beschleunigungssensoren einem neuronalen Netz zugeführt werden. Bei dem Verfahren wird der Beginn der Auswertung der Ausgangssignale der Beschleunigungssensoren durch ein Triggersignal bestimmt, das von einem Beschleunigungssensor ausgegeben wird, wenn sein Ausgangssignal einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Bei einem Zusammenstoß wird dies der Sensor sein, der dem Aufprallort eines Objektes am nächsten liegt. Dieser Sensor veranlasst die anderen Sensoren, zu ein- und demselben Zeitpunkt des jeweiligen Ausgangssignals zu liefern. Es wird weiterhin vorgeschlagen, die Ausgangsignale der Beschleunigungssensoren ein oder zweimal zu integrieren. Des Weiteren offenbart die Druckschrift, die Ausgangssignale der Beschleunigungssensoren nicht nur einmalig zu einem definierten Zeitpunkt zu betrachten, sondern die Ausgangssignale der Beschleunigungssensoren auch zu mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten dem neuronalen Netz zuzuführen, wobei auch hier der Beginn der Auswertung durch das beschriebene Triggersignal festgelegt wird. Des Weiteren schlägt die deutsche Offenlegungsschrift DE 100 35 505 A1 eine Weiterentwicklung des Verfahrens der DE 196 54 380 A1 vor, bei der mit Hilfe des neuronalen Netzes das Ausgangssignal des Beschleunigungssensors in seinem zukünftigen zeitlichen Verlauf auf der Basis der Beschleunigungssensorsignale zu mindest einem definierten Zeitpunkt vorhergesagt wird.The German patent application DE 198 54 380 A1 describes a method for detecting the severity of a vehicle collision, in which the output signals of a plurality of acceleration sensors are fed to a neural network. In the method, the beginning of the evaluation of the output signals of the acceleration sensors is determined by a trigger signal which is output by an acceleration sensor when its output signal exceeds a predetermined threshold value. In a collision this will be the sensor closest to the impact location of an object. This sensor causes the other sensors to deliver at the same time of the respective output signal. It is further proposed to integrate the output signals of the acceleration sensors once or twice. Furthermore, the document discloses not only to regard the output signals of the acceleration sensors at a defined time, but also to supply the output signals of the acceleration sensors to the neural network at a plurality of successive points in time, the beginning of the evaluation being determined by the described trigger signal. Furthermore, the German Offenlegungsschrift proposes DE 100 35 505 A1 an evolution of the process of DE 196 54 380 A1 in which, with the aid of the neural network, the output signal of the acceleration sensor is predicted in its future time profile on the basis of the acceleration sensor signals at least at a defined point in time.

Die Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung von Sicherheitseinrichtungen zu schaffen, insbesondere von Airbageinrichtungen, bei dem präziser zwischen Ansteuerungsereignissen und Nichtansteuerungsereignissen unterschieden werden kann, sowie eine entsprechende Vorrichtung.The The object of the invention is a method for controlling safety devices particular of airbag facilities, where more precise between Control events and non-driving events are distinguished can, as well as a corresponding device.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.The The object is solved by the features of claims 1 and 9. advantageous Training and further developments are shown in the subclaims.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass bei dem Verfahren zur Steuerung von Sicherheitseinrichtungen die Ausgangssignale mindestens eines einen bevorstehenden Aufprall erfassenden Sensors und/oder einen Aufprall erfassenden Sensors und/oder davon abgeleitete Signale fortlaufend gespeichert werden und von einem momentanen Zeitpunkt die gespeicherten Vergangenheitswerte der Ausgangssignale des mindestens einen einen bevorstehenden Aufprall erfassenden Sensor und/oder des mindestens einen einen Aufprall erfassenden Sensors und/oder der davon abgeleiteten Signale ausgewertet werden und zumindest in Abhängigkeit der Auswertung der Ausgangssignale des mindestens einen einen bevorstehenden Aufprall erfassenden Sensors und/oder des mindestens einen einen Aufprall erfassenden Sensors und/oder der abgeleiteten Signale Steuersignale zur Ansteuerung mindestens einer Sicherheitseinrichtung erzeugt werden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der einen Aufprall erfassende Sensor ein Beschleunigungssensor, ein Drucksensor oder ein Kontaktsensor, wobei auch unterschiedliche Sensortypen in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen können. Als einen bevorstehenden Aufprall erfassende Sensoren können beispielsweise Radar- oder Lasersensoren verwendet werden.According to the invention it is envisaged that in the method of controlling safety devices the output signals of at least one impending impact detecting sensor and / or an impact detecting sensor and / or derived signals are stored continuously and by a current time the stored past values the output signals of the at least one impending impact detecting sensor and / or the at least one an impact detected sensor and / or derived therefrom signals and at least depending on Evaluation of the output signals of the at least one imminent Impact sensing sensor and / or the at least one impact detecting sensor and / or the derived signals control signals generates for controlling at least one safety device become. According to one advantageous development of the invention is the one impact detecting sensor an acceleration sensor, a pressure sensor or a contact sensor, whereby also different sensor types in one Motor vehicle can be used. As an upcoming one Impact sensing sensors can For example, radar or laser sensors are used.

Die Auswertung der Vergangenheitswerte der Ausgangssignale der Sensoren und/oder der davon abgeleiteten Signale führt aufgrund der Auswertung der Entwicklungsgeschichte des Signals zu einer verbesserten Erkennung und Analyse eines bevorstehenden Aufpralls oder eines standgefundenen Aufpralls, wodurch differenzierter durch die Steuerung von Sicherheitseinrichtungen darauf eingegangen werden kann.The evaluation of the past values of the output signals of the sensors and / or the signals derived therefrom, due to the evaluation of the history of the signal to an improved detection and analysis of an impending impact or a collision impacted, which eingan differentiated by the control of safety devices can be.

Nach einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung werden die Ausgangssignale des mindestens einen Sensors und/oder die davon abgeleiteten Signale zur Erkennung eines Frontaufpralls während eines definierten Zeitraums, vorzugsweise bis zu 50 ms, vorzugsweise in einem Zeitraum bis 40 ms, insbesondere in einem Zeitraum bis 32 ms fortlaufend kontinuierlich oder in Zeitabständen abgespeichert. Bei der Ermittlung eines Seitencrashs ist der Zeitraum, in dem die Ausgangssignale des mindestens einen Sensors gespeichert werden, geringer und vorzugsweise 10 ms, insbesondere 5 ms. Für die Ermittlung eines Fahrzeugüberschlages werden die Signale vorzugsweise in einem Zeitraum bis 4 s, vorzugsweise bis 2 s gespeichert.To In a preferred embodiment of the invention, the output signals the at least one sensor and / or the signals derived therefrom to detect a frontal impact during a defined period, preferably up to 50 ms, preferably in a period up to 40 ms, especially in a period up to 32 ms continuously continuously or at intervals stored. When determining a page crash, the period of time in which the output signals of the at least one sensor are stored be less, and preferably 10 ms, in particular 5 ms. For the investigation a vehicle rollover the signals are preferably in a period up to 4 s, preferably stored up to 2 s.

Eine zusätzliche Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Ausgangssignale des mindestens einen Sensors und/oder die abgeleiteten Signale zur Ermittlung eines Frontaufpralls von einem momentanen Zeitpunkt beginnend zeitlich zurück, vorzugsweise in einem Bereich bis 50 ms, vorzugsweise bis 40 ms, insbesondere bis 32 ms zeitlich zurück einer Auswertung zugeführt werden. Für die Ermittlung eines Seitencrashs beträgt der Auswertezeitraum vorzugsweise 10 ms, insbesondere 5 ms. Für die Ermittlung eines Fahrzeugüberschlages ist der Auswertezeitraum in die Vergangenheit wesentlich länger, vorzugsweise beträgt er bis 4 s, vorzugsweise bis 2 s.A additional Development of the invention provides that the output signals the at least one sensor and / or the derived signals for detection a frontal impact, starting from a momentary time back, preferably in a range up to 50 ms, preferably up to 40 ms, in particular, be fed back to an evaluation until 32 ms. For the Determining a side impact, the evaluation period is preferably 10 ms, in particular 5 ms. For the determination of a vehicle rollover the evaluation period into the past is much longer, preferably is he to 4 s, preferably to 2 s.

Die Ausgangssignale des mindestens einen Sensors und/oder davon abgeleitete Signale werden kontinuierlich oder in vordefinierten Abständen ausgewertet.The Output signals of the at least one sensor and / or derived therefrom Signals are evaluated continuously or at predefined intervals.

Eine andere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass die Auswertung der gespeicherten Ausgangssignale und/oder der davon abgeleiteten Signale in unterschiedlichen Zeitabständen erfolgt, wobei nach einer Weiterbildung der Erfindung die Auswerteabstände in die Vergangenheit größer werden.A Another embodiment of the invention provides that the evaluation of stored output signals and / or the signals derived therefrom at different intervals takes place, according to a development of the invention, the evaluation intervals in the Get bigger in the past.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist der mindestens eine Sensor ein Beschleunigungssensor, wobei die Ausgangssignale des mindestens einen Beschleunigungssensors vor einer Auswertung ein- und/oder mehrfach integriert. Der Auswertung werden in diesem Fall Geschwindigkeitssignale oder Wegsignale zugeführt. Dies hat den Vorteil, dass der Auswertung durch Filterung der hochfrequenten Anteile des Beschleunigungssignals eine stabilere Entscheidungsgröße zugeführt werden kann und die Signale besser reproduzierbar sind.According to one preferred embodiment of the invention is the at least one sensor an acceleration sensor, wherein the output signals of at least an acceleration sensor before an evaluation and / or integrated several times. The evaluation will be speed signals in this case or path signals supplied. This has the advantage that the evaluation by filtering the high-frequency Shares of the acceleration signal can be supplied to a more stable decision size and the signals are more reproducible.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, sind mehrere einen bevorstehenden Aufprall erfassende Sensoren und/oder einen Aufprall erfassende Sensoren vorgesehen, wobei die Ausgangssignale mindestens zweier Sensoren und/oder die davon abgeleiteten Signale miteinander kombiniert werden. Die aus der Kombination hervorgehenden Signale werden einer Auswertung zur Erzeugung von Signalen zur Ansteuerung mindestens einer Sicherheitseinrichtung zugeführt. Vorzugsweise sind die einen Aufprall erfassenden Sensoren Beschleunigungssensoren, andere Sensoren sind denkbar, wobei auch die Ausgangssignale von nach unterschiedlichen Prinzipien arbeitenden Sensoren und/oder davon abgeleitete Signale miteinander kombiniert werden können.To a preferred embodiment of the invention, several are one impinging impact sensors and / or impact sensing Sensors provided, wherein the output signals of at least two Sensors and / or the signals derived therefrom combined become. The signals resulting from the combination become one Evaluation for generating signals for controlling at least supplied to a safety device. Preferably, the impact sensors, acceleration sensors, others Sensors are conceivable, whereby the output signals of different after Principles working sensors and / or derived signals can be combined with each other.

Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird zur Auswertung der Ausgangssignale des mindestens einen Sensors und/oder davon abgeleiteten Signale ein automatisch erlernter Entscheidungsbaum (decision tree) verwendet. Der Entscheidungsbaum wird gemäß der Erfindung sowohl in seiner Topologie als auch in seinen Parametern erlernt. Eine andere Möglichkeit der Auswertung besteht in der Verwendung eines neuronalen Netzes oder von sogenannten „rule sets".According to one advantageous embodiment of the invention is used to evaluate the output signals of the at least one sensor and / or signals derived therefrom automatically learned decision tree. The decision tree is according to the invention learned both in its topology and in its parameters. Another possibility the evaluation consists in the use of a neural network or from so-called "rule sets ".

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist mindestens eine Sicherheitseinrichtung, beispielsweise eine Insassenschutzeinrichtung, mindestens einen einen bevorstehenden Aufprall detektierenden Sensor und/oder mindestens einen einen Aufprall erfassenden Sensor, eine Speichereinrichtung zur fortlaufenden Speicherung der Ausgangssignale des mindestens einen Sensors und/oder davon abgeleiteter Signale und eine Verarbeitungseinrichtung auf. Die Verarbeitungseinrichtung ist gemäß der Erfindung derart ausgebildet, dass von einem momentanen Zeitpunkt die gespeicherten Vergangenheitswerte der Ausgangssignale des mindestens einen Sensors und/oder der davon abgeleiten Signale auswertbar sind und im Betrieb der Verarbeitungseinrichtung auch ausgewertet werden, wobei zumindest in Abhängigkeit der Auswertung der Ausgangssignale und/oder der davon abgeleiteten Signale von der Verarbeitungseinrichtung Steuersignale zur Ansteuerung der mindestens einen Sicherheitseinrichtung erzeugbar sind und im Betrieb erzeugt werden. Soweit es sich bei den Ausgangssignalen des mindestens einen Sensors bzw. den davon abgeleiteten Signalen um analoge Signale handelt, weist die Vorrichtung eine Einrichtung zur Umwandlung der analogen Signale in digitale Signale auf, der die Signale vor ihrer Auswertung zugeführt werden.The inventive device has at least one safety device, for example a Occupant protection device, at least one imminent Impact detecting sensor and / or at least one impact detecting sensor, a memory device for continuous storage the output signals of the at least one sensor and / or thereof derived signals and a processing device. The Processing device is according to the invention designed so that from a momentary time stored Past values of the output signals of the at least one sensor and / or the signals derived therefrom are evaluable and in operation the processing device are also evaluated, wherein at least dependent on the evaluation of the output signals and / or derived therefrom Signals from the processing device Control signals for activation the at least one safety device can be generated and in Operation are generated. As far as the output signals of the at least one sensor or the signals derived therefrom is analog signals, the device has a device for converting the analog signals into digital signals, the the signals are fed before their evaluation.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Verarbeitungseinrichtung derart ausgebildet, dass die Ausgangssignale des mindestens einen Sensors und/oder die davon abgeleiteten Signale während eines Zeitraums bis zu 50 ms, vorzugsweise in einem Zeitraum bis 40 ms, insbesondere in einem Zeitraum bis 32 ms fortlaufend kontinuierlich oder in definierten Zeitabständen, vorzugsweise in Zeitabständen von 2ms bis 4ms in der Speichereinrichtung gespeichert werden. Die Speichereinrichtung kann dazu beispielsweise als Ringspeicher ausgebildet sein.According to an advantageous embodiment of the device according to the invention, the processing device is designed such that the output signals of the at least one sensor and / or the signals derived therefrom during a period up to 50 ms, preferably in a period up to 40 ms, in particular in a period up to 32 ms continuously, continuously or at defined intervals are stored in the memory device, preferably at intervals of 2 ms to 4 ms. The memory device can be designed, for example, as a ring memory.

Gemäß der Erfindung kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Verarbeitungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass die gespeicherten Ausgangssignale des mindestens einen Sensors und/oder die gespeicherten, von den Ausgangsignalen abgeleiteten Signale von einem momentanen Zeitpunkt beginnend zeitlich zurück auswertbar sind und im Betrieb der Verarbeitungseinrichtung ausgewertet werden.According to the invention can furthermore be provided that the processing device is formed such that the stored output signals of at least one sensor and / or the stored, from the output signals derived signals from a current time beginning time back can be evaluated and evaluated during operation of the processing device become.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Verarbeitungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Auswertung der Ausgangssignale des mindestens einen Sensors und/oder der davon abgeleiteten Signale in vordefinierten Abständen ausgewertet werden.Of Furthermore, it can be provided that the processing device is formed such that the evaluation of the output signals the at least one sensor and / or the signals derived therefrom at predefined intervals be evaluated.

Eine andere Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Verarbeitungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Auswertung der Ausgangssignale des mindestens einen Sensors und/oder der davon abgeleiteten Signale in unterschiedlichen Zeitabständen erfolgt, wobei vorzugsweise die Auswerteabstände in die Vergangenheit größer werden.A another variant of the device according to the invention provides in that the processing device is designed such that the Evaluation of the output signals of the at least one sensor and / or the signals derived therefrom take place at different time intervals, wherein preferably the evaluation distances become larger in the past.

Vorzugsweise ist der mindestens eine Sensor ein Beschleunigungssensor, dessen Ausgangssignale vor der Auswertung ein- oder mehrfach integrierbar sind und/oder integriert werden.Preferably the at least one sensor is an acceleration sensor whose Output signals before evaluation one or more times integrable are and / or integrated.

Eine Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass mehrere Sensoren vorgesehen sind und die Verarbeitungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Ausgangssignale mindestens zweier Sensoren und/oder die von den Ausgangssignalen abgeleiteten Signale miteinander kombinierbar sind und im Betrieb der Verarbeitungseinrichtung miteinander kombiniert werden und mindestens die aus der Kombination entstandenen Signale zur Erzeugung von Signalen zur Ansteuerung mindestens einer Sicherheitseinrichtung ausgewertet werden.A Formation of the device according to the invention provides that several sensors are provided and the processing device is formed such that the output signals of at least two Sensors and / or derived from the output signals can be combined with each other and during operation of the processing device be combined with each other and at least those from the combination resulting signals for generating signals for driving at least a safety device to be evaluated.

Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Auswertung der Ausgangssignale des mindestens einen Sensors und/oder der davon abgeleiteten Signale und/oder der kombinierten Signale in der Verarbeitungseinrichtung mittels eines anhand von repräsentativen Trainingsbeispielen in seiner Topologie und seinen Parametern erzeugten Entscheidungsbaumes (decision tree).According to one advantageous embodiment of the device according to the invention takes place Evaluation of the output signals of the at least one sensor and / or the signals derived therefrom and / or the combined signals in the processing means by means of representative ones Training examples in its topology and its parameters generated Decision tree.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:following the invention will be described in more detail with reference to an embodiment. The associated Drawings show:

1: eine schematische Draufsicht eines Kraftfahrzeuges mit mehreren Beschleunigungssensoren, 1 FIG. 2: a schematic plan view of a motor vehicle with a plurality of acceleration sensors, FIG.

2: ein Bockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung und 2 a block diagram of the device according to the invention and

3: ein Beispiel für einen Entscheidungsbaum. 3 : an example of a decision tree.

Das in 1 gezeigte Kraftfahrzeug F weist mehrere Beschleunigungssensoren 1, 2, 3 zur Detektion eines sogenannten Frontaufpralls auf. In Abhängigkeit der Ausgangssignale dieser Beschleunigungssensoren können mehrere nicht dargestellte Insassenschutzeinrichtungen, beispielsweise Airbag-Einrichtungen für Fahrer und Beifahrer gesteuert werden. Im Ausführungsbeispiel sind die Beschleunigungssensoren 1 und 2 im vorderen Motorraum des Kraftfahrzeuges auf der rechten und linken Fahrzeugseite angeordnet, der sogenannte Zentralsensor 3 befindet sich im Innenraum des Kraftfahrzeuges, beispielsweise unter der Mittelkonsole des Kraftfahrzeuges oder unter einem Insassensitz.This in 1 shown motor vehicle F has a plurality of acceleration sensors 1 . 2 . 3 for detecting a so-called front impact. Depending on the output signals of these acceleration sensors, a plurality of occupant protection devices, not shown, for example, airbag devices for driver and front passenger can be controlled. In the exemplary embodiment, the acceleration sensors 1 and 2 arranged in the front engine compartment of the motor vehicle on the right and left side of the vehicle, the so-called central sensor 3 is located in the interior of the motor vehicle, for example under the center console of the motor vehicle or under an occupant seat.

In 2 ist eine mögliche Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die in 1 dargestellte Anordnung von drei Beschleunigungssensoren 1, 2, 3 zur Ermittlung eines Frontaufpralls gezeigt. Jedem der Beschleunigungssensoren 1, 2, 3 ist ein Analog/Digital-Wandler 7 nachgeschaltet, der das analoge Ausgangssignal des Beschleunigungssensors in ein digitales Signal umwandelt, welches einer Verarbeitungseinrichtung 4 zugeführt wird. Die Verarbeitungseinrichtung 4 speichert die Ausgangssignale in einem Ringspeicher 5 kontinuierlich oder in bestimmten Abständen, beispielsweise in Zeitabständen von 2ms oder 4ms ab. Es kann dabei vorgesehen sein, dass nicht die direkten Ausgangsignale aller oder einzelner Beschleunigungssensoren, sondern davon abgeleitete Signale abgespeichert werden, um einer Auswertung zugeführt zu werden. Die abgeleiteten Signale können beispielsweise durch ein- oder mehrfache Integration und vorgeschaltete und/oder nachbereitete Aufbereitung der Signale gebildet werden. Ein mögliches Verfahren besteht gemäß der Erfindung darin, dass die Ausgangssignale der Beschleunigungssensoren in ihrer positiven und negativen Amplitude begrenzt werden, danach in einem Zeitfenster integriert werden. Die so erhaltenen Signale werden nun nochmals in ihrer positiven und negativen Amplitude begrenzt und gegebenenfalls einer sogenannten „Peakhold-Funktion" unterworfen. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Änderung der aufbereiteten Signale, zumindest für einen Teil der Beschleunigungssensoren der Auswertung zugeführt werden. Die Verarbeitungseinrichtung weist weiterhin einen anhand von Trainingsbeispielen in seiner Algorithmustopologie und seinen Parametern trainierten Entscheidungsbaum (decision tree) auf. Mit Hilfe dieses Entscheidungsbaumes werden die Ausgangssignale bzw. die von den Ausgangssignalen abgeleiteten Signale, d. h. die aufbereiteten Ausgangssignale der Beschleunigungssensoren und deren gespeicherte Vergangenheitswerte; vorzugsweise in einem vom momentanen Ausgangssignal zurückliegenden Bereich von 32 ms in die Vergangenheit ausgewertet und entschieden, ob ein Entfaltungsereignis für die Airbag-Einrichtung 6 vorliegt oder nicht und entsprechende Signale zur Ansteuerung der Airbag-Einrichtung 6 vorliegt.In 2 is a possible embodiment of the device according to the invention for in 1 illustrated arrangement of three acceleration sensors 1 . 2 . 3 shown to determine a frontal impact. Each of the acceleration sensors 1 . 2 . 3 is an analogue to digital converter 7 downstream, which converts the analog output signal of the acceleration sensor into a digital signal, which a processing device 4 is supplied. The processing device 4 stores the output signals in a ring buffer 5 continuously or at certain intervals, for example at intervals of 2 ms or 4 ms. It may be provided that not the direct output signals of all or individual acceleration sensors, but signals derived therefrom are stored in order to be fed to an evaluation. The derived signals can be formed for example by single or multiple integration and upstream and / or postprocessed conditioning of the signals. A possible method according to the invention is that the output signals of the acceleration sensors are limited in their positive and negative amplitude, then integrated in a time window. The signals thus obtained are again limited in their positive and negative amplitudes and optionally subjected to a so-called "peak hold function." In addition, it can be provided that the change of the processed signals is supplied to the evaluation for at least some of the acceleration sensors also has one based on training examples in its algorithm topology and its parameters trained decision tree. With the aid of this decision tree, the output signals or the signals derived from the output signals, ie the processed output signals of the acceleration sensors and their stored historical values; preferably evaluated in a past from the instantaneous output range of 32 ms in the past and decided whether a deployment event for the airbag device 6 present or not and appropriate signals to control the airbag device 6 is present.

3 zeigt beispielhaft ein Beispiel eines in der Verarbeitungseinrichtung 4 hinterlegten Entscheidungsbaums, der aufbereitete Ausgangssignale der Beschleunigungssensoren verwendet. 3 exemplifies an example of one in the processing device 4 deposited decision tree that uses processed output signals of the acceleration sensors.

In der Verarbeitungseinrichtung 4 wird der Beschleunigungssensor 2 überwacht. Unterschreitet dessen, wie oben beschriebenes aufbereitetes Signal x2 zum momentanen Zeitpunkt 0 einen trainierten Schwellwert k1, wird das aufbereitete Signal des Beschleunigungssensors 1 zum momentanen Zeitpunkt 0 mit einem zweiten Schwellwert K2 verglichen. Unterschreitet das aufbereitete Signal den Schwellwert K2, wird die Änderung des aufbereiteten Signals des zentral angeordneten Beschleunigungssensors 3 zum Vergangenheitszeitpunkt –6 mit einem dritten Schwellwert k3 verglichen. Unterschreitet die Änderung des aufbereiteten Signals den Schwellwert k3 erfolgt keine Ansteuerung der Airbag-Einrichtung 6 zur Entfaltung des Airbags. Ist die Änderung des aufbereiten Signals größer als der Schwellwert k3 wird der Airbag gezündet.In the processing facility 4 becomes the acceleration sensor 2 supervised. If, as described above conditioned signal x2 at the current time 0 falls below a trained threshold k1, the conditioned signal of the acceleration sensor 1 at the current time 0 compared to a second threshold K2. If the processed signal falls below the threshold value K2, the change of the conditioned signal of the centrally arranged acceleration sensor 3 compared to the past time -6 with a third threshold k3. If the change in the processed signal falls below the threshold value k3, no activation of the airbag device takes place 6 for the deployment of the airbag. If the change of the conditioned signal is greater than the threshold value k3, the airbag is ignited.

War das aufbereitete Signal des Beschleunigungssensors 1 zum momentanen Zeitpunkt nicht kleiner als der Schwellwert k2 wird das aufbereitete Signal des zentralen Beschleunigungssensors 3 zum Zeitpunkt 0 mit einem weiteren Schwellwert k4 verglichen. Unterschreitet das Signal den Schwellwert k4 erfolgt keine Ansteuerung der Airbag-Einrichtung 6. Im anderen Fall wird ein Ansteuersignal zur Zündung des Airbags erzeugt.Was the prepared signal of the acceleration sensor 1 at the present time not smaller than the threshold value k2 becomes the conditioned signal of the central acceleration sensor 3 at time 0 compared to another threshold k4. If the signal falls below the threshold value k4, no activation of the airbag device takes place 6 , In the other case, a drive signal for ignition of the airbag is generated.

Hat das aufbereitete Signal des Beschleunigungssensors 2 den Schwellwert k1 zum Zeitpunkt 0 nicht unterschritten, wird das aufbereitete Signal des Beschleunigungssensors 3 zum Zeitpunkt 0 mit einem Schwellwert k5 verglichen, unterschreitet das Signal den Schwellwert k5 nicht, wird von der Verarbeitungseinrichtung 4 ein Signal zur Ansteuerung der Airbageinrichtung 6 erzeugt. Liegt das Signal unterhalb des Schwellwertes k5 wird das aufbereitete Vergangenheitssignal des Beschleunigungssensors k3 zum Zeitpunkt –2,4 mit einem Schwellwert k6 verglichen. Unterschreitet dieses Signal den Schwellwert k6 wird die Änderung des aufbereiteten Signals des Beschleunigungssensors 3 zum Zeitpunkt –2 mit einem Schwellwert k7 verglichen, bei Unterschreitung des Schwellwertes k7 erfolgt keine Auslösung des Airbags, bei Überschreitung des Schwellwertes k7 wird von der Verarbeitungseinrichtung 4 ein Ansteuersignal für die Airbag-Einrichtung 6 erzeugt. War die Änderung des aufbereiteten Signals des Beschleunigungssensors 3 größer als der Schwellwert k6, wird das aufbereitete Signal des Beschleunigungssensors 1 zum Zeitpunkt 0 mit einem Schwellwert k8 verglichen, unterschreitet das Signal den Schwellwert k8 wird von der Verarbeitungseinrichtung 4 ein Signal zur Ansteuerung der Airbag-Einrichtung 6 erzeugt, im anderen Fall erfolgt keine Ansteuerung der Airbageinrichtung 6.Has the prepared signal of the acceleration sensor 2 the threshold value k1 at time 0 is not exceeded, the processed signal of the acceleration sensor 3 At time 0, compared with a threshold value k5, the signal does not fall below the threshold value k5, is output from the processing means 4 a signal for controlling the airbag device 6 generated. If the signal lies below the threshold value k5, the processed past signal of the acceleration sensor k3 is compared with a threshold value k6 at the time -2.4. If this signal falls below the threshold value k6, the change of the processed signal of the acceleration sensor 3 at time -2 is compared with a threshold value k7, if the threshold value k7 is not reached no airbag is triggered, if the threshold value k7 is exceeded, the processing device 4 a drive signal for the airbag device 6 generated. Was the change of the processed signal of the acceleration sensor 3 greater than the threshold value k6, the processed signal of the acceleration sensor 1 At the time 0, compared with a threshold value k8, the signal falls below the threshold value k8 from the processing device 4 a signal for controlling the airbag device 6 generated, in the other case, no control of the airbag device takes place 6 ,

Claims (17)

Verfahren zur Steuerung von Sicherheitseinrichtungen (6) von Kraftfahrzeugen (F), bei dem die Ausgangssignale mindestens eines einen bevorstehenden Aufprall erfassenden Sensors und/oder mindestens eines einen Aufprall erfassenden Sensors (1, 2, 3), insbesondere eines Beschleunigungssensors, und/oder davon abgeleitete Signale fortlaufend gespeichert werden und von einem momentanen Zeitpunkt die gespeicherten Vergangenheitswerte der Ausgangssignale des mindestens einen einen bevorstehenden Aufprall erfassenden Sensors und/oder des mindestens einen einen Aufprall erfassenden Sensors (1, 2, 3) und/oder davon abgeleitete Signale ausgewertet werden und zumindest in Abhängigkeit der Auswertung der Ausgangssignale des mindestens einen einen bevorstehenden Aufprall erfassenden Sensors und/oder des mindestens einen einen Aufprall erfassenden Sensors (1, 2, 3) und/oder der abgeleiteten Signale Steuersignale zur Ansteuerung mindestens einer Sicherheitseinrichtung (6) erzeugt werden.Method for controlling safety devices ( 6 ) of motor vehicles (F), in which the output signals of at least one of an impending impact sensor and / or at least one impact detecting sensor ( 1 . 2 . 3 ), in particular an acceleration sensor, and / or signals derived therefrom are stored continuously and from a momentary instant the stored past values of the output signals of the at least one impingement detecting sensor and / or the at least one impact detecting sensor ( 1 . 2 . 3 ) and / or signals derived therefrom are evaluated and at least as a function of the evaluation of the output signals of the at least one sensor detecting an impending impact and / or of the at least one sensor detecting an impact ( 1 . 2 . 3 ) and / or the derived signals control signals for controlling at least one safety device ( 6 ) be generated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssignale des mindestens einen Sensors (1, 2, 3) und/oder die davon abgeleiteten Signale während eines definierten Zeitraums fortlaufend kontinuierlich oder in Zeitabständen abgespeichert werden.Method according to claim 1, characterized in that the output signals of the at least one sensor ( 1 . 2 . 3 ) and / or the signals derived therefrom are stored continuously or at intervals over a defined period of time. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssignale des mindestens einen Sensors (1, 2, 3), und/oder die abgeleiteten Signale von einem momentanen Zeitpunkt beginnend zeitlich zurück einer Auswertung zugeführt werden.Method according to Claim 2, characterized in that the output signals of the at least one sensor ( 1 . 2 . 3 ), and / or the derived signals from an instantaneous time beginning to be fed back to an evaluation. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssignale des mindestens einen Sensors (1, 2, 3), und/oder der davon abgeleiteten Signale in vordefinierten Abständen ausgewertet werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the output signals of the at least one sensor ( 1 . 2 . 3 ), and / or the signals derived therefrom are evaluated at predefined intervals. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der gespeicherten Ausgangsignale und/oder der davon abgeleiteten Signale in unterschiedlichen Zeitabständen erfolgt, wobei vorzugsweise die Auswerteabstände in die Vergangenheit größer werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the evaluation of the stored output signals and / or the signals derived therefrom takes place at different time intervals, wherein preferably the evaluation distances become larger in the past. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (1, 2, 3) ein Beschleunigungssensor ist und die Ausgangsignale des Beschleunigungssensors vor einer Auswertung ein- und/oder mehrfach integriert werden.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one sensor ( 1 . 2 . 3 ) is an acceleration sensor and the output signals of the acceleration sensor are integrated one and / or more times before an evaluation. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sensoren (1, 2, 3) vorgesehen sind und die Ausgangssignale mindestens zweier Sensoren und/oder die davon abgeleiteten Signale miteinander kombiniert werden und die aus der Kombination entstandenen Signale einer Auswertung zur Erzeugung von Signalen zur Ansteuerung mindestens einer Sicherheitseinrichtung (6) zugeführt werden.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a plurality of sensors ( 1 . 2 . 3 ) are provided and the output signals of at least two sensors and / or the signals derived therefrom are combined with each other and the signals resulting from the combination of an evaluation for generating signals for controlling at least one safety device ( 6 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung mittels eines neuronalen Netzes, rule sets oder eines automatisch erzeugten Entscheidungsbaumes (decision tree), durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized that the evaluation by means of a neural network, rule sets or an automatically generated decision tree, carried out becomes. Vorrichtung zur Steuerung von Sicherheitseinrichtungen von Kraftfahrzeugen (F) mit mindestens einer Sicherheitseinrichtung (6), insbesondere eine Insassenschutzeinrichtung, mindestens einem in dem Kraftfahrzeug (F) angeordneten einen bevorstehenden Aufprall erfassenden Sensor und/oder mindestens einen einen Aufprall erfassenden Sensors (1, 2, 3), insbesondere einen Beschleunigungssensor, einer Speichereinrichtung (5) zur fortlaufenden Speicherung der Ausgangssignale des mindestens einen einen bevorstehenden Aufprall erfassenden Sensor (1, 2, 3) und/oder des mindestens einen einen Aufprall erfassenden Sensor und/oder davon abgeleiteter Signale und einer Verarbeitungseinrichtung (4), die derart ausgebildet ist, dass von einem momentanen Zeitpunkt die gespeicherten Vergangenheitswerte der Ausgangssignale des mindestens einen einen bevorstehenden Aufprall erfassenden Sensors (1, 2, 3) und/oder des mindestens einen einen Aufprall erfassenden Sensor und/oder die davon abgeleiteten Signale auswertbar sind und/oder ausgewertet werden, wobei zumindest in Abhängigkeit der Auswertung der Ausgangssignale des mindestens einen einen bevorstehenden Aufprall erfassenden Sensors (1, 2, 3) und/oder des mindestens einen einen Aufprall erfassenden Sensors und/oder der abgeleiteten Signale von der Verarbeitungseinrichtung (4) Steuersignale zur Ansteuerung der mindestens einen Sicherheitseinrichtung (6) erzeugbar sind und/oder erzeugt werden.Device for controlling safety devices of motor vehicles (F) with at least one safety device ( 6 ), in particular an occupant protection device, at least one sensor which detects an imminent impact in the motor vehicle (F) and / or at least one sensor which detects an impact ( 1 . 2 . 3 ), in particular an acceleration sensor, a memory device ( 5 ) for continuously storing the output signals of the at least one impinging sensor ( 1 . 2 . 3 ) and / or the at least one impact-detecting sensor and / or signals derived therefrom and a processing device ( 4 ), which is designed such that from a momentary instant the stored past values of the output signals of the at least one sensor detecting an impending impact ( 1 . 2 . 3 ) and / or the at least one sensor detecting an impact and / or the signals derived therefrom are evaluated and / or evaluated, at least as a function of the evaluation of the output signals of the at least one sensor detecting an impending impact ( 1 . 2 . 3 ) and / or the at least one impact-detecting sensor and / or the derived signals from the processing device ( 4 ) Control signals for controlling the at least one safety device ( 6 ) are producible and / or generated. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (7) zur Umwandlung der analogen Ausgangssignale des mindestens einen Sensors (1, 2, 3) und/oder der davon abgeleiteten Signale vor ihrer Auswertung in digitale Signale vorgesehen ist.Apparatus according to claim 9, characterized in that a device ( 7 ) for converting the analog output signals of the at least one sensor ( 1 . 2 . 3 ) and / or the signals derived therefrom are provided prior to their evaluation in digital signals. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (4) derart ausgebildet ist, dass die Ausgangssignale des mindestens einen Sensors (1, 2, 3) und/oder die davon abgeleiteten Signale während eines vordefinierten Zeitraums fortlaufend kontinuierlich oder in definierten Zeitabständen in der Speichereinrichtung (5) gespeichert werden.Apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that the processing device ( 4 ) is designed such that the output signals of the at least one sensor ( 1 . 2 . 3 ) and / or the signals derived therefrom continuously or at defined time intervals in the memory device during a predefined period of time ( 5 ) get saved. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (4) derart ausgebildet ist, dass die Ausgangssignale des mindestens einen Sensors (1, 2, 3) und/oder die abgeleiteten Signale von einem momentanen Zeitpunkt beginnend zeitlich zurück auswertbar sind und/oder ausgewertet werden.Apparatus according to claim 11, characterized in that the processing device ( 4 ) is designed such that the output signals of the at least one sensor ( 1 . 2 . 3 ) and / or the derived signals can be evaluated and / or evaluated in terms of time starting from a current point in time. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (4) derart ausgebildet ist, dass die Ausgangssignale des mindestens einen Sensors (1, 2, 3) und/oder die davon abgeleiteten Signale in vordefinierten Abständen auswertbar sind und/oder ausgewertet werden.Apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that the processing device ( 4 ) is designed such that the output signals of the at least one sensor ( 1 . 2 . 3 ) and / or the signals derived therefrom can be evaluated at predefined intervals and / or evaluated. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (4) derart ausgebildet ist, dass die Auswertung der Ausgangssignale des mindestens einen Sensors (1, 2, 3) und/oder der davon abgeleitete Signale in unterschiedlichen Zeitabständen erfolgt, wobei vorzugsweise die Auswerteabstände in die Vergangenheit größer werden.Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the processing device ( 4 ) is designed such that the evaluation of the output signals of the at least one sensor ( 1 . 2 . 3 ) and / or the signals derived therefrom take place at different time intervals, the evaluation intervals preferably becoming larger in the past. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1, 2, 3) ein Beschleunigungssensor ist und die Verarbeitungseinrichtung (4) derart ausgebildet ist, dass die Ausgangssignale des mindestens einen Beschleunigungssensors vor der Auswertung ein- oder mehrfach integrierbar sind und/oder integriert werden.Device according to one of claims 9 to 14, characterized in that the sensor ( 1 . 2 . 3 ) is an acceleration sensor and the processing device ( 4 ) is designed such that the output signals of the at least one acceleration sensor are one or more times integrable before the evaluation and / or integrated. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sensoren (1, 2, 3) vorgesehen sind und die Verarbeitungseinrichtung (4) derart ausgebildet ist, dass die Ausgangssignale mindestens zweier Sensoren oder die davon abgeleiteten Signale miteinander kombinierbar sind und/oder kombiniert werden und mindestens die aus der Kombination entstandenen Signale zur Erzeugung von Signalen zur Ansteuerung mindestens einer Sicherheitseinrichtung (6) auswertbar sind und/oder ausgewertet werden.Device according to one of claims 9 to 15, characterized in that a plurality of sensors ( 1 . 2 . 3 ) and the processing device ( 4 ) is designed such that the output signals of at least two sensors or the signals derived therefrom can be combined with one another and / or combined and at least the signals resulting from the combination for generating signals for activating at least one safety device ( 6 ) are evaluable and / or evaluated. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (4) ein neuronales Netz oder einen automatisch erzeugten Entscheidungsbaum (decision tree) aufweist.Device according to one of claims 9 to 16, characterized in that the processing device ( 4 ) has a neural network or an automatically generated decision tree.
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