DE4223562A1 - Verfahren zur einflussnahme auf die ausloesung eines insassenrueckhaltesystems in einem kraftfahrzeug und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur einflussnahme auf die ausloesung eines insassenrueckhaltesystems in einem kraftfahrzeug und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Einflußnahme auf die Auslösung eines Insassenrückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug nach der Gattung des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der DE 39 42 011 C2 ist eine Einrichtung zur Aus­ lösung eines Insassenrückhaltesystems in einem Kraftfahr­ zeug bekannt, bei der u. a. ein Zeitglied vorgesehen ist, welches nach Überschreiten einer vorbestimmten Beschleuni­ gungsschwelle für eine gewisse vorbestimmte Ausblendzeit das Ansprechen der Auslösung eines Insassenrückhaltesy­ stems verhindert. Dabei ist diese Ausblendzeit so ge­ wählt, daß Störsignale wie z. B. Hammerschläge, Bordstein­ überfahrungen etc. am Ende dieser Zeit abgeklungen bzw. abgeschlossen sind. Dadurch wird eine unerwünschte Aus­ lösung erschwert bzw. verhindert.
Die WO 90/06 492 beschreibt ein Verfahren zur Auswertung des Ausgangssignals eines Sensors, bei welchem aus einer Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Meßwerten be­ sagten Ausgangssignals ein Mittelwert gebildet wird. An­ schließend wird die Differenz zwischen diesem Mittelwert und einem zeitlich folgenden Meßwert des Ausgangssignals des Sensors ermittelt und schließlich wird der so gebilde­ te Differenzwert mit einem vorgegebenen Schwellwert ver­ glichen, um ein Kriterium für die Aktivierung eines Rück­ haltemittels abzuleiten.
Es gibt allerdings Unfallarten, bei denen aufgrund beson­ derer physikalischer Gegebenheiten die Auslösung von In­ sassenrückhaltesystemen weder beim erstgenannten noch beim letztgenannten Stand der Technik zuverlässig erfol­ gen kann. Dazu gehören auch extrem energiereiche Unfall­ arten, bei denen jede Auslöseschwelle beispielsweise durch den Grenzwert eines Integrals der erfaßten Beschleunigun­ gen überschritten wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Ein­ flußnahme auf die Auslösung eines Insassenrückhaltesy­ stems in einem Kraftfahrzeug und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben vorzuschlagen, welche den vor­ genannten Nachteil nicht aufweisen.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen gemäß Anspruch 1 ge­ löst.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die empfindli­ che Abhängigkeit von den in der Abtastfrequenz vorlie­ genden Beschleunigungen deutlich gedämpft. Dies hat zur Folge, daß z. B. Bordsteinüberfahrungen, die nicht zur Auslösung eines Insassenrückhaltesystems führen sollen, nicht zu einer sofortigen, sondern zu einer so verzöger­ ten Veränderung der Vergleichsschwelle führen, daß eine (vorschnelle) Auslösung vermieden wird. Gleichzeitig wird z. B. bei Aufprallarten mit einer schrägen Komponente, die nicht so hohe Signale liefern wie z. B. eine Bordsteinüber­ fahrung, dafür aber über einen längeren Zeitraum sich aufbauen und erstrecken, und bei denen ausgelöst werden soll, die Vergleichsschwelle dahingehend beeinflußt, daß sie in einem auslösebereiten Zustand verharrt und die Auslösung rechtzeitiger als ohne Nachführung der Aus­ lösevergleichsschwelle geschieht.
Mittels einer Vorrichtung gemäß Anspruch 3 kann das Ver­ fahren vorteilhaft durchgeführt werden, rückbezogene An­ sprüche 4 und 5 lehren vorteilhafte Weiterbildungen.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungegemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in der Zeichnung in Form eines Blockschaltbildes veranschaulicht. Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren im Zuge der Erläute­ rung der beispielhaften Vorrichtung beschrieben.
Die Vorrichtung umfaßt zunächst in der Reihenfolge des Signalflusses einen Crash-Sensor 1 in Form eines Beschleu­ nigungsaufnehmers, Signalaufbereitungsmittel 2 beispiels­ weise in Form eines Verstärkers, einen Bandpaß 3 und zweckmäßigerweise, aber nicht notwendigerweise, einen A/D- Wandler zur Digitalisierung des verstärkten und gefilter­ ten Beschleunigungssignals. Diesem nachgeschaltet ist eine verschiedene Funktionen umfassende Auswertung 20, die zweckmäßigerweise digital wirkend, ohne Beschränkung der Allgemeinheit aber genau so gut auch teilweise oder voll­ ständig analog wirkend realisiert sein kann. Eingangssei­ tig umfaßt sie eine Diskriminationsfunktion 5 für das anstehende Beschleunigungssignal, welche das letztere be­ züglich seiner Größe gegen einen (ersten) Schwellwert prüft.
Sie weist zwei Ausgänge auf. Der erste Ausgang 11 beauf­ schlagt einerseits eine Integrationsfunktion 6 und ande­ rerseits ein Filter 7 beispielsweise des FIR-(Final Im­ pulse Response)-Typs. Die letztgenannten Funktionen wer­ den von der Diskriminationsfunktion 5 mit dem Beschleuni­ gungssignal beaufschlagt, sofern es größer ist als der bei der Diskrimination 5 gesetzte Schwellwert, andern­ falls nicht.
Die Diskriminationsfunktion 5 wirkt insoweit als pegel­ abhängiges Gate, das nur dann offen ist, wenn das zu übertragende Signal einen kritischen Wert überschreitet bzw. überschritten hat; andernfalls gelangt das Beschleu­ nigungssignal nicht an die Funktionen 6 und 7.
Sobald besagter (erste) Schwellwert überschritten wird, nimmt der Ausgang 12 der Diskriminationsfunktion 5 einen vorbestimmten logischen Zustand an, der einer Zeitfen­ sterfunktion 8 zwecks deren Auslösung zugeführt wird. Der Ausgang 13 der (FIR-)Filterterfunktion 7 und der Ausgang 14 des Zeitgliedes 8 speisen eine Schwellenge­ nerationsfunktion 9, deren Ausgang 15 wiederum zusammen mit dem Ausgang 16 besagter Integrationsfunktion 6 eine Vergleichsfunktion 10 beaufschlagt. Letztere ist aus­ gangsseitig mit dem Auslöser des Insassenrückhalte­ systems wirkverbunden.
Die Vorrichtung funktioniert wie folgt.
Wenn das vom Crash-Sensor 1 abgegebene und anschließend aufbereitete Signal wertmäßig den in der Diskriminations­ funktion fest gesetzten ersten Schwellwert übersteigt, dann wird von diesem Signalwert ausgehend von der Inte­ grationsfunktion 6 das Integral des Signals gebildet und dieses dann der Schwellenvergleichfunktion 10 zugeführt.
Parallel dazu wird es einer Filterfunktion 7, beipiels­ weise einer mittelnden FIR-Filterfunktion 7 unterworfen. Die FIR-Filterfunktion hat die Eigenschaft, eingangs an­ kommende Signalwerte in Mittelwerte umzusetzen. Im digi­ talen Falle errechnet eine FIR-Filterfunktion z. B. aus jeweils zehn am Eingang aktuell empfangenen Signalwor­ ten einen Mittelwert, und aus 10 Mittelwerten z. B. einen neuen Rechenwert. Vorzugsweise kann sie auch der Bildung bewerteter oder gewichteter Mittelwerte fähig sein, je nach ihrer Abstimmung. Das Überschreiten des besagten ersten Schwellwertes wird in 5 detektiert; durch den entsprechenden logischen Zustandswechsel am Ausgang 12 wird die Zeitfensterfunktion 8 aktiviert dahingehend, daß diese ein logisches Signal vorbestimmter Dauer TF abgibt, welches die Schwellengenerationsfunktion 9 da­ hingehend beeinflußt, daß der aus der Filterfunktion erhaltene Vergleichsschwellwert für die Dauer des Zeit­ fensters TF erhöht wird. Demgemäß gibt also der Ausgang 15 während dieser Zeit einen erhöhten Vergleichsschwell­ wert an die Schwellenvergleichsfunktion 10 ab, so daß am Ausgang 17 derselben binnen dieser Zeit ein Aktivierungs­ signal für das Insassenrückhaltesystem nur dann abgebbar ist, wenn das von der Funktion 6 ausgegebene Signalinte­ gral binnen dieser Zeit entsprechend stark wachst, wie dies z. B. bei einer Unfallsituationen mit hohem Ener­ gieumsatz der Fall ist. Auf diese Weise werden unge­ wollte Auslösungen durch hochfrequente Abklingstörungen wirkungsvoll unterdrückt und können nicht zu einer Fehl­ auslösung oder Ansprechdämpfung eines entsprechenden Rückhaltesystems führen.
Die Vorrichtung kann relativ einfach im wesentlichen di­ gital wirkend verwirklicht sein. Erwähntermaßen kann je­ denfalls die Diskriminationsfunktion (5) eine digital wir­ kende und zu diesem Zweck dieser ein A/D-Wandler 4 vorge­ schaltet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Einflußnahme auf die Auslösung eines Insassenrückhaltesystems in einem Kraft­ fahrzeug, sieht demnach also vor, daß in an sich bekann­ ter Weise ein Beschleunigungssignal gewonnen, dieses einer Integrationsfunktion unterworfen und der so erhaltene In­ tegralwert mit einer Auslöseschwelle verglichen und bei Überschreiten der Auslöseschwelle durch besagten Inte­ gralwert ein die Auslösung des Rückhaltesystems bewir­ kendes Signal generiert wird, mit folgenden erfindungs­ gemäßen Verfahrensschritten:
Das noch nicht integrierte Signal wird einer Diskrimi­ nationsfunktion (5) unterworfen, die das Signal sperrt, solange es einen vorbestimmten ersten Schwellwert nicht wenigstens erreicht hat, und die das Signal durchläßt bzw. überträgt (11), sobald es einen vorbestimmten Wert erreicht bzw. übersteigt; das durchgelassene bzw. übertragene Signal (11) wird einer mittelwertbildenden Filterfunktion (7) un­ terworfen; das Ergebnis dieser mittelwertbildenden Filte­ rung wird als besagte Auslöseschwelle verwendet, gegen die das Integrationsergebnis einer Vergleichsfunktion unter­ worfen wird; diese Auslöseschwelle wird für eine vorbe­ stimmte feste Zeitdauer (TF), die mit dem Durchlassen bzw. der Übertragung des Signals durch die Diskrimina­ tionsfunktion (5) beginnt, um ein bestimmtes Maß ange­ hoben.
Fortbildungsgemäß wird als mittelwertbildende Filterfunk­ tion eine digitale FIR-Filterfunktion angewandt.

Claims (5)

1. Verfahren zur Einflußnahme auf die Auslösung eines Insassenrückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug, wobei ein Beschleunigungssignal gewonnen, einer Integration unterworfen und der erhaltene Integralwert mit einer Auslöseschwelle verglichen und bei Überschreiten der Auslöseschwelle durch besagten Integralwert ein die Auslösung des Rückhaltesystems bewirkendes Signal generiert wird, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß das noch nicht integrierte Signal einer Diskri­ minationsfunktion (5) unterworfen wird, die das Signal sperrt, solange es einen vorbestimmten Schwellwert nicht wenigstens erreicht hat, und die das Signal durchläßt bzw. überträgt (11), sobald es einen vorbestimmten Wert erreicht bzw. übersteigt;
  • - daß das durchgelassene bzw. übertragene Signal (11) einer mittelwertbildenden Filterfunktion (7) unterworfen wird;
  • - daß das Ergebnis dieser mittelwertbildenden Filterung als besagte Auslöseschwelle verwendet wird, gegen die das Integrationsergebnis einer Vergleichsfunktion unterworfen wird,
  • - daß diese Auslöseschwelle für eine vorbestimmte feste Zeitdauer (TF), die mit dem Durchlassen bzw. der Übertra­ gung des Signals durch die Diskriminationsfunktion (5) beginnt, um ein bestimmtes Maß angehoben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß als Filterfunktion eine digitale FIR-(Final Impulse Response)-Filterfunktion zur Anwendung gelangt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, mit Mitteln zur Integration eines von einem Crash-Sensor ableitbaren Beschleunigungssignals und Mitteln zum Vergleich des Integrationsergebnisses mit einer Auslöseschwelle, letztwelche Mittel bei Über­ schreitung der Auslöseschwelle durch das Integrations­ ergebnis ein die Auslösung des Insassenrückhaltesy­ stems bewirkendes Signal erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung folgende weitere Mittel umfaßt:
  • - eine Diskriminationsfunktion (5), die das zu inte­ grierende Beschleunigungssignal sperrt, solange es einen vorbestimmten Schwellwert nicht wenigstens erreicht hat, und die das Signal durchläßt bzw. überträgt (11), sobald es einen vorbestimmten Wert erreicht hat bzw. übersteigt;
  • - eine der Diskriminationsfunktion (5) nachgeschaltete und eingangsseitig der Integrationsfunktion parallelge­ schaltete mittelwertbildende Filterfunktion (7);
  • - einen eingangsseitig mit dem Ausgang der Filterfunk­ tion verbundenen Auslöseschwellengenerator (9), welcher ausgangsseitig besagte Auslöseschwelle abgibt, gegen die das Integrationsergebnis verglichen wird;
  • - eine Zeitfensterfunktion, die eingangsseitig von der Diskriminationsfunktion (5) im Sinne einer Setzbarkeit bei Ansprechen der letzteren beufschlagbar ist und deren Aus­ gang mit einem weiteren Eingang des Auslöseschwellengene­ rators (9) wirkverbunden ist in dem Sinne, daß während des Ablaufs des gesetzten Zeitfensters (TF) die Auslö­ seschwelle in vorbestimmtem Maße erhöhbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Filterfunktion eine digitale FIR-(Final- Impulse-Response)-Filterfunktion ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß sie im wesentlichen digital wirkend verwirklicht ist und jedenfalls die Diskriminationsfunktion (5) eine digitale und dieser ein A/D-Wandler (4) vorgeschaltet ist.
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