DE10103661C1 - Verfahren zur Seitenaufprallsensierung in einem Fahrzeug - Google Patents
Verfahren zur Seitenaufprallsensierung in einem FahrzeugInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Seitenaufprallsensierung in einem Fahrzeug vorgeschlagen, das dazu dient, einen Seitenaufprall anhand von Beschleunigungssignalen zu erkennen, wobei die Beschleunigungssignale von der linken und der rechten Fahrzeugseite voneinander abgezogen werden, um diese dann zu integrieren bzw. aufzusummieren und in Abhängigkeit von diesem Differenzbeschleunigungssignal die Auslöseschwelle zu bilden. Liegt das integrierte Differenzbeschleunigungssignal über dieser Schwelle, dann wird auf einen Seitenaufprall erkannt.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur
Seitenaufprallsensierung in einem Fahrzeug nach der Gattung
des unabhängigen Patentanspruchs.
Zur Seitenaufprallsensierung werden Beschleunigungsmessungen
verwendet. Dabei werden insbesondere ausgelagerte
Beschleunigungssensoren (Peripheral Acceleration Sensors =
PAS) dezentral eingebaut. Sie sind räumlich näher zum
Objektaufprallort angebracht, um Signalverzögerungen und
-abschwächungen auszugleichen. Typische Einbauorte sind am
Türschweller, auf dem Sitzquerträger oder an der B-Säule.
In DE 197 81 657 T1 wird ein Aufpralldetektor für einen
Seitenaufprall beschrieben, bei dem ein fester
Referenzschwellenwert von einem Beschleunigungssignal
abgezogen wird. Das so entstehende Signal wird dann über die
Zeit integriert. Das integrierte Signal wird mit einem
Schwellwert verglichen, um zu entscheiden, ob
Rückhaltemittel ausgelöst werden müssen. In DE 196 09 077 C1
wird beschrieben, dass ein Schwellwert von einem
Auslösekriterium selbst abhängig gemacht werden kann. In DE 199 09 296 A1
wird ein Verfahren zum Auslösen einer
Insassenschutzkomponente bei einer Seitenkollision
beschrieben, wobei Signale von Satellitensensoren in einem
zentralen Steuergerät ausgewertet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Seitenaufprallsensierung
in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen
Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die
Signale von den Beschleunigungen links und rechts des
Fahrzeugs von dem Steuergerät intelligent kombiniert werden.
Damit wird nur noch ein Signal verarbeitet, um einen
Seitenaufprall zu detektieren, so daß der Rechenaufwand für
zwei Signale überflüssig wird. Die Fahrzeugschwingungen, die
bei harten Fahrmanövern, den sogenannten Misuses, auftreten,
zeigen dabei keine Seitenbewegungen. Der Abstand zu den
Auslösesignalen wird dann größer. Hier wird insbesondere der
Effekt der Fahrzeugbewegung bei einem Seitenaufprall
ausgenutzt. Die Seitenbewegung läßt sich an allen y-
Beschleunigungssensoren, also die die Seitenbewegung
detektieren, feststellen und wird durch die Intrusion bei
einem Seitenaufprall an der entsprechenden Seite überlagert.
Auf der abgewandten Seite und in dem Steuergerät ist die
Bewegung des Fahrzeugs und ein gefiltertes Intrusionssignal
sichtbar. Somit erfolgt durch die Zusammenführung eine
Erhöhung der Auslösesicherheit zu Nichtauslösern.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte
Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch
angegebenen Verfahrens zur Seitenaufprallsensierung in einem
Fahrzeug möglich.
Besonders vorteilhaft ist, daß das
Differenzbeschleunigungssignal vor der Bildung der Schwelle
gefiltert wird, um insbesondere Signale, die eine Auslösung
bei einer Nichtauslösesituation hervorrufen würden, also den
sogenannten Misuse zu vermeiden.
Schließlich ist es auch von Vorteil, daß eine Vorrichtung
zur Seitenaufprallsensierung zur Durchführung des Verfahrens
vorliegt und die entsprechenden Beschleunigungssensoren
sowie das Steuergerät aufweist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Aufsicht auf die
erfindungsgemäße Vorrichtung und Fig. 2 ein Blockdiagramm,
das das erfindungsgemäße Verfahren illustriert.
Die Seitenaufprallsensierung ist durch die kurze
Deformationszone bei einem Seitenaufprall zwischen Insasse
und Aufprallobjekt besonders kritisch, und dennoch müssen
vor allem hier Fehlauslöser vermieden werden.
Erfindungsgemäß werden hier Seitenaufprallsituationen durch
Beschleunigungssensoren erkannt, wobei die
Beschleunigungssignale von den Beschleunigungssensoren auf
der rechten und auf der linken Fahrzeugseite voneinander
abgezogen werden, um ein Differenzbeschleunigungssignal zu
bilden. Anhand des Differenzbeschleunigungssignals wird
durch Integration ein Differenzgeschwindigkeitssignal
bestimmt und die Auslöseschwelle wird in Abhängigkeit von
dem Differenzbeschleunigungssignal gebildet. Liegt nun das
Differenzgeschwindigkeitssignal über der Schwelle, dann ist
ein Seitenaufprall erkannt, und Rückhaltemittel können
gegebenenfalls ausgelöst werden, liegt es darunter, so liegt
kein Seitenaufprall vor, der die Auslösung von
Rückhaltemitteln erfordert.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Aufsicht auf die
erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Fahrzeug. Ein Fahrzeug
1 weist am rechten Seitenteil ausgelagerte
Beschleunigungssensoren 2 und 3 auf. Der Sensor 2 vorne ist
hier am Sitzquerträger eingebaut. Weitere Einbauorte sind
der Türschweller und die B-Säule. Der Sensor 3 hinten ist
hier an der C-Säule montiert. Weitere Einbauorte sind der
Türschweller und der Sitzquerträger. Die Sensoren 2 und 3
sind jeweils an Datenein-/ausgänge eines Steuergeräts 6
angeschlossen. Auch Sensoren 4 und 5, die ebenfalls
Beschleunigungssensoren sind und sich an der linken
Fahrzeugseite befinden und symmetrisch am Sitzquerträger und
der C-Säule montiert sind, sind über Datenein-/ausgänge
jeweils mit dem Steuergerät 6 verbunden. Die Verbindung kann
beispielsweise über einen Bus erfolgen. Aber auch
herkömmliche Zweidrahtleitungen sind hier möglich.
Die Beschleunigungssignale werden von den
Beschleunigungssensoren 2 bis 5 zu dem Steuergerät 6 als
digitale Daten übertragen. Dazu weisen die Sensoren 2 bis 5
jeweils einen Meßverstärker, eine Meßfilterung und einen
Analog/Digitalwandler auf. Alternativ ist es möglich, daß
beispielsweise die Analog/Digitalwandlung im Steuergerät 6
erfolgt, wobei dabei elektromagnetische Störsignale zu
beachten sind.
Das Steuergerät 6 berechnet den Auslösealgorithmus in
Abhängigkeit von den Signalen der Beschleunigungssensoren 2
bis 5. Zusätzlich weist das Steuergerät 6 selbst
Beschleunigungssensoren für die x- und y-Richtung auf, um so
eine Plausibilitätsüberprüfung der Beschleunigungssignale
von den ausgelagerten Beschleunigungssensoren zu erhalten.
Fig. 2 beschreibt nun diesen Auslösealgorithmus. Zwei
Beschleunigungssignale ayleft und ayright werden im Block 7
voneinander abgezogen, so daß das Beschleunigungssignal
aydiv entsteht. Dieses Differenzbeschleunigungssignal aydiv
wird einerseits in Block 8 integriert, um das
Differenzgeschwindigkeitssignal Δvydiv und andererseits
gefiltert in Block 9, um das gefilterte Signal ayfilter zu
erzeugen. Die Filterung in Block 9 wird in Abhängigkeit von
einer Integrationszeit tinteg durchgeführt. Anhand des
gefilterten Beschleunigungssignals ayfilter wird in Block 10
die Schwelle berechnet, mit der das
Differenzbeschleunigungssignal Δvydiv verglichen wird. Die
Schwelle wird dann mit Δvyth bezeichnet und in Block 11 wird
der Schwellwertvergleich vollzogen. Liegt das
Differenzbeschleunigungssignal über dem Schwellwert Δvyth,
dann ist auf einen Auslösefall erkannt worden, und
Rückhaltemittel werden in Abhängigkeit von der
Insassenklassifizierung eingesetzt. Liegt das
Differenzgeschwindigkeitssignal unter der Schwelle, dann
liegt kein Auslösefall vor. Dieser Algorithmus wird dann
permanent in Abhängigkeit von den Beschleunigungssignalen 2
bis 5 durchgeführt. Die Richtung des Seitenaufpralls wird
beispielsweise im Steuergerät 6 durch die eigenen
Beschleunigungssensoren für die y-Richtung erkannt. Dabei
wird insbesondere das Vorzeichen des integrierten y-
Bschleunigungssignal zur Richtungsbestimmung verwendet.
Damit ist es dann möglich, die situationsgerechten
Rückhaltemittel einzusetzen.
Die Filterung wird in zwei Stufen durchgeführt. Einerseits
wird die Steigung des Beschleunigungssignals begrenzt, um
harte Fahrmanöver, die Beschleunigungssignale mit sehr hohen
Steigungen aufweisen, als Misuse zu eliminieren.
Andererseits wird ein Gleichanteil von dem
Beschleunigungsdifferenzsignal abgezogen, um die Schwelle
nicht zu hoch werden zu lassen. Sowohl der Gleichanteil als
auch die Steigungsbegrenzung werden zeitabhängig
durchgeführt.
Die Wahl des einzusetzenden Algorithmus ist beliebig und
nicht vom Verfahren abhängig. Die gegenüberliegenden
Sensoren 2-5 sowie 3-4 bilden jeweils ein Paar und werden
zusammengefaßt. Jedes Paar wird dann durch einen eigenen
Algorithmus gemäß Fig. 2 bewertet. Somit ist es möglich, die
Plausibilitätsbetrachtung bei den benachbarten Paaren oder
in dem Steuergerät 6 zu erhalten.
Claims (3)
1. Verfahren zur Seitenaufprallsensierung in einem Fahrzeug
(1), wobei wenigstens ein Beschleunigungssensor (2-5)
auf jeder Seite des Fahrzeugs zur
Seitenaufprallsensierung eingesetzt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß durch Subtrahieren von ersten
Beschleunigungssignalen von zweiten
Beschleunigungssignalen ein
Differenzbeschleunigungssignal erzeugt wird, wobei die
ersten Beschleunigungssignale von wenigstens einem
Beschleunigungssensor an der ersten Seite des Fahrzeugs
und die zweiten Beschleunigungssignale von wenigstens
einem zweiten Beschleunigungssensor an der zweiten Seite
des Fahrzeugs erzeugt werden, daß das
Differenzbeschleunigungssignal zu einem
Differenzgeschwindigkeitssignal integriert oder
aufsummiert wird und daß zur Seitenaufprallsensierung
das Differenzgeschwindigkeitssignal mit einer Schwelle
verglichen wird, die in Abhängigkeit von dem
Differenzbeschleunigungssignal gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Differenzbeschleunigungssignal vor der Bildung der
Schwelle gefiltert wird.
3. Vorrichtung zur Seitenaufprallsensierung nach einem der
Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Beschleunigungssensoren (2-5) mit einem Steuergerät (6)
für Rückhaltemittel verbindbar sind, das zur
Plausibilitätsüberprüfung Beschleunigungssensoren
aufweist und einen Algorithmus zur
Seitenaufprallsensierung berechnet, wobei der
Algorithmus eine Differenz der Beschleunigungssignale von
den Beschleunigungssensoren (2-5) auf der ersten und
zweiten Seite des Fahrzeugs zur Bestimmung der
Auslöseentscheidung heranzieht.
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