DE10106732A1 - Verfahren zum Betreiben eines Insassenschutzsystems - Google Patents
Verfahren zum Betreiben eines InsassenschutzsystemsInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Insassenschutzsystems in einem Kraftfahrzeug vorgestellt, bei dem ein der Insassenschutzeinrichtung zugeordnetes Steuermodul einen Energiespeicher aufweist, der von einer Ladeeinheit aufgeladen wird und in welchem die für die Auslösung der Insassenschutzeinrichtung erforderliche Zündenergie gespeichert wird. Das Insassenschutzsystem weist für die Insassenschutzeinrichtungen jeweils einen aktiven Betriebszustand auf, in welchem die jeweilige Insassenschutzeinrichtung ausgelöst werden kann. Während dieses aktiven Betriebszustands können jedoch in Abhängigkeit von zusätzlichen Fahrzeuginformationen zudem bei Eintritt vorgegebener Bedingungen dieser zusätzlichen Fahrzeuginformationen einzelne vorbestimmte Insassenschutzeinrichtungen durch eine Sperrinformation gesperrt werden. Dennoch kam es zu Fehlauslösungen. DOLLAR A Zusätzlich wird daher beim Setzen der Sperrinformation der Energiespeicher der jeweiligen Insassenschutzeinrichtung von der Ladeeinheit elektrisch getrennt und mittels einer Entladeeinheit zumindest bis unter eine vorgegebene Spannungsschwelle entladen. Eine Spannungsüberwachung für den Energiespeicher überwacht dabei vorzugsweise die Entladung und sendet nach der Feststellung einer erfolgten Entladung ein Signal an die Zentraleinheit.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Insassenschutzsystems
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Grundsätzlich ist bei allen Insassenschutzsystemen zwischen einem aktiven
Betriebszustand, in welchem die Insassenschutzeinrichtungen ausgelöst werden
können und einen Aus-Zustand zu unterscheiden, in welchem das gesamte
Insassenschutzsystem ausgeschaltet ist. Zur Energieeinsparung im Insassen
schutzsystem wird dabei in der DE 197 51 910 C1 darüber hinaus vorgeschlagen,
die im Zündenergiespeicher der Insassenschutzeinrichtung gespeicherte Energie
beim Ausschalten des Insassenschutzsystems in einen langzeitspeicherfähigen
Zwischenspeicher, üblicherweise einen Akkumulator, zu laden und diese Energie
beim Wiedereinschalten des Insassenschutzsystems zur Aufladung des Zünd
energiespeichers zu nutzen.
Verfahren und Insassenschutzsysteme der gattungsbildenden Art sind beispiels
weise aus der DE 40 23 109 A1 und der DE 44 33 601 C1 bekannt. Dabei werden
im aktiven Betriebszustand des Insassenschutzsystems zusätzliche
Fahrzeuginformationen, insbesondere ein Sitzbelegungszustand, erfasst und beim
Eintreten vorgegebener Bedingungen für einzelne vorbestimmte Insassenschutz
einrichtungen eine Sperrinformation gesetzt und damit die Auslösung dieser
Insassenschutzeinrichtungen unterdrückt wird.
So sind neben den Unfallsensoren, üblicherweise insbesondere Beschleunigungsauf
nehmern, weitere Sensoren zur Erfassung von zusätzlichen Informationen über die
Sitzbelegung und Insassenposition vorgesehen. In bestimmten Sitzbelegungs
situationen, insbesondere bei einem nicht belegten oder mit einem Reboard-
Kindersitz belegten Beifahrersitz, ist auch im Falle eines Unfalls eine Auslösung
bestimmter Insassenschutzeinrichtungen unerwünscht. Es wird daher für diese
Insassenschutzeinrichtungen in der Zentraleinheit eine Sperrinformation vermerkt,
so dass bei ordnungsgemäß funktionierender Zentraleinheit die diesem Sitz
zugeordneten Insassenschutzeinrichtungen keinen Auslösebefehl erhalten. Teilweise
werden auch von den Insassen betätigbare Schalter zur Deaktivierung einzelner
Insassenschutzeinrichtungen vorgesehen.
Auch in diesem Fall registriert die Zentraleinheit für diese Insassen
schutzeinrichtungen die Sperrinformation.
Dennoch kann es vorgekommen, daß Insassenschutzeinrichtungen unerwünscht
ausgelöst werden, so dass die Insassen nicht vernachlässigbaren Verletzungs
gefahren ausgesetzt sind, insbesondere bei Belegung des Beifahrer-Sitzes mit einem
Reboard-Kindersitz schwere Verletzungen des darin befindlichen Kindes zu
befürchten sind.
Die Ursachen solcher Fehlauslösungen sind nur teilweise nachvollziehbar und
werden in Funktionsstörungen der Zentraleinheit und den zusätzlichen Sensoren
während des Unfalls sowie elektrischen Störungen, insbesondere Kurzschlüssen in
den Datenübertragungsleitungen zu den Insassenschutzeinrichtungen vermutet.
Darüber hinaus sind Mittel zur Vermeidung einer Fehlauslösung bei der Montage
bzw. Demontage eines Airbags, also außerhalb des Normalbetriebs im Fahrzeug,
bekannt.
So ist in der US 4,938,504 ein Mittel zur Neutralisierung des Energiespeichers vor
zusehen, der als Schalter (SW1 = CA in Fig. 2) innerhalb dieser Insassenschutz
einrichtung zwischen dem Energiespeicher und der pyrotechnischen Zündladung
ausgebildet ist, der sich öffnet, wenn der Airbag vom Fahrzeug abmontiert wird. In
einem Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 4 der US 4,938,504) wird zudem eine
Entladung des Energiespeichers durchgeführt. Analog dazu ist aus der DE 41 40 336 C2
eine Sicherheitsvorrichtung bekannt, bei der ein Fehlbetriebs-Verhinderungs
schalter vorgesehen ist, der bei einem Anbringen oder einem Abnehmen der
Gassackeinheit umgeschaltet wird und die elektrische Verbindung zwischen dem zur
Energiespeicherung dienenden Kondensator und der Aufblaseinrichtung, also dem
eigentlichen Zünder unterbricht. Eine Entladeschaltung entlädt dann den
Kondensator. Zusätzlich wird beim Abnehmen des Gassacks die Verbindung zur
Hauptstromquelle unterbrochen.
Entladevorgänge des Energiespeichers der Insassenschutzeinrichtung werden in der
DE 37 29 785 C1 während des Zündens der Insassenschutzeinrichtung zur Steuerung
der zugeführten Energie oder in der DE 197 05 430 C1 zur Funktionsprüfung der
Zündpille betrachtet, wobei zur Funktionsprüfung nur eine äußerst geringe
Teilentladung durchgeführt wird, um die Insassenschutzeinrichtung nicht
auszulösen. In beiden Fällen erfolgt die Entladung direkt über die Zündpille der
Insassenschutzeinrichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art zum
Betreiben eines Insassenschutzsystem vorzustellen, bei dem die Sicherheit vor Fehl
auslösungen verbessert ist. Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
Erfindungsgemäß wird beim Vorliegen der vorgegebenen Bedingungen der
zusätzlichen Fahrzeuginformationen, insbesondere der Sitzbelegung, mit dem
Setzen der Sperrinformation für die einzelnen Insassenschutzeinrichtungen der
Energiespeicher dieser vorbestimmten Insassenschutzeinrichtungen von der
Ladeeinheit elektrisch getrennt und mittels einer Entladeeinheit zumindest bis unter
eine vorgegebene Spannungsschwelle entladen werden. In diesem energiearmen
Betriebszustand kann das Steuermodul die Insassenschutzeinrichtung nicht
auslösen, selbst wenn es auf der Datenleitung einen Auslösebefehl erkennt.
Vorzugsweise wird die Entladung mittels einer Spannungsüberwachungseinheit in
den Steuermodulen überwacht und das Ergebnis dieser Überwachung an die
Zentraleinheit gemeldet.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Insassen
schutzeinrichtungen bei Inbetriebnahme des Fahrzeuges zunächst inaktiv gesetzt, so
dass der Energiespeicher von der Ladeeinheit elektrisch getrennt und entladen ist
und nur auf einem Befehl an das Steuermodul hin verbunden wird.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und einer Figur
näher erläutert werden. Kurze Beschreibung der Figur:
Fig. Insassenschutzsystem mit einer Zentraleinheit und zumindest einem
Steuermodul einer Insassenschutzeinrichtung, wobei das Steuer
modul eine Lade- und Entladeeinheit für den Energiespeicher
aufweist.
Die einzige Figur zeigt ein Insassenschutzsystem mit einer Zentraleinheit 1 und
(zumindest) ein über ein Bussystem 10 damit verbundenes Steuermodul 2 einer
Insassenschutzeinrichtung 6. In gleicher Weise können beliebig viele weitere
Steuermodule von Insassenschutzeinrichtungen vorgesehen sein.
Das Steuermodul 2 weist eine Steuereinheit 3 auf, üblicherweise einen Micro
controller, der die auf dem Bussystem übertragenen Daten der Zentraleinheit 1 und
möglicherweise anderer Busteilnehmer empfängt und verarbeitet. Das Steuermodul
2 weist eine ebenfalls mit dem Bussystem verbundene Ladeeinheit 4 auf. Die
Ladeeinheit 4 lädt den Energiespeicher C mit der für die Auslösung der Insassen
schutzeinrichtung erforderlichen Zündenergie auf, sofern der zwischengeschaltete
Schalter 5 die Schalterstellung 5a einnimmt. Der Schalter 5 ist von der
Steuereinheit 3 aus steuerbar und nimmt diese Schalterstellung 5a im aktiven
Betriebszustand der Insassenschutzeinrichtung an. Der Energiespeicher C ist
üblicherweise als Kondensator ausgebildet und speichert die Energie zur Auslösung.
Auch bei einem Zusammenbruch der Versorgungsspannungszufuhr über das
Bussystem kann daraus die nachgeordnete Insassenschutzeinrichtung 6 gezündet
werden, indem die Schalter 7a und 7b von der Steuereinheit 3 auf entsprechende
Signale auf dem Bussystem hin geschlossen werden.
Der Schalter 5 weist jedoch einen zweiten Schaltzustand 5b auf. In dieser
Schalterstellung 5b wird der Energiespeicher C der Insassenschutzeinrichtung 6 von
der Ladeeinheit 4 elektrisch getrennt und mit einer Entladeeinheit 8 verbunden, die
(8) den Energiespeicher C zumindest bis unter eine vorgegebene Spannungs
schwelle entlädt.
Die Spannungsschwelle entspricht der mindestens zur Zündung der Insassen
schutzeinrichtung 6 erforderlichen Energiemenge. Diese ist aufgrund der zumindest
teilweisen Entladung somit nicht mehr vorhanden. Grundsätzlich ist auch eine völlige
Entladung denkbar.
Die Steuereinheit 3 weist in bevorzugter Weise zusätzlich eine Spannungsüber
wachung 9 für den Energiespeicher C auf. Diese ist in der Figur einfach als
Spannungsabgriff 9 durch die Steuereinheit 3 ausgeführt. Analog dazu ist einer Aus
gestaltung dieser Spannungsüberwachungseinheit 9 beispielsweise durch einen
Komparator mit einem entsprechenden Spannungsschwellwert denkbar. Durch die
Spannungsüberwachungseinheit 9 wird die Spannung Uc des Energiespeichers C
überwacht und insbesondere nach der Ansteuerung des Schalters 5 in den
Schaltzustand 5b, also dem inaktiven Betriebszustand, die Entladung des Energie
speichers C geprüft. Durch die Spannungsüberwachungseinheit 9 wird es möglich,
die Entladung des Energiespeichers C bei Unterschreitung einer vorgegebenen
Spannungsschwelle zu stoppen. Diese Spannungsschwelle wird so gewählt, dass
eine Auslösung der Insassenschutzeinrichtung 6 damit unmöglich ist, andererseits
ein Notbetrieb der Steuereinheit 3 noch gewährleistet wird.
Nach Feststellung der erfolgten Entladung mittels der Spannungsüberwachungs
einheit 9 sendet das Steuermodul 2 ein entsprechendes Signal an die Zentraleinheit
1.
Selbst wenn die Steuereinheit 3 durch Fehler in der Zentraleinheit 1 oder Störungen
auf dem Bussystem 10 einen Auslösebefehl erhält und diesen an die Schalter 7a
und 7b weiterleitet, kann die Insassenschutzeinrichtung 6 aufgrund der nicht
ausreichenden Energiemenge im Energiespeicher C im inaktiven Betriebszustand
nicht ausgelöst werden. Die Insassenschutzeinrichtung 6 ist somit im Gegensatz zu
einer softwaretechnischen Deaktivierung in der Zentraleinheit 1 sicher inaktiviert.
Diagnosen des Auslösepfads, also der Schalter 7a und 7b sowie der Zündpille der
Insassenschutzeinrichtung 6. werden vorzugsweise unterdrückt.
Die Entscheidung über den jeweiligen Betriebszustand der einzelnen Insassen
schutzeinrichtungen 6, wie Airbags, Gurtstrammer etc. wird dabei vorzugsweise von
der Zentraleinheit 1 oder direkt in den Steuermodulen 2 getroffen, indem Sensoren
11 zur Erfassung von zusätzlichen Fahrzeuginformationen, in diesem Beispiel über
die Sitzbelegung und Insassenposition, oder von den Insassen betätigbare Schalter
12 zur Deaktivierung einzelner Insassenschutzeinrichtungen abgefragt werden.
Darüber hinaus können weitere Fahrzeugdaten, wie beispielsweise die Geschwin
digkeit bei der Entscheidung über den Betriebszustand berücksichtigt werden.
Zumindest ein Teil der Insassenschutzeinrichtungen 6 ist bei Inbetriebnahme des
Fahrzeuges zunächst inaktiv gesetzt, d. h. der Energiespeicher C ist von der
Ladeeinheit 4 elektrisch getrennt und entladen und wird nur auf einem Befehl an das
Steuermodul 2 hin verbunden.
Im aktiven Betriebszustand werden zusätzliche Fahrzeuginformationen, in der Figur
der Sitzbelegungszustand von der Sitzbelegungserkennungseinrichtung 11, erfasst
und mit vorgegebenen Bedingungen, beispielsweise einer Soll-Position des Insassen,
einer Out-Of-Position-Situation sowie einem Reboard-Kindersitzprofil verglichen.
Diesbezüglich kann auf den eingangs bereits geschilderten Stand der Technik im
Bereich Sitzbelegungserkennung verwiesen werden.
In Abhängigkeit von diesem Vergleich der zusätzlichen Fahrzeuginformationen, in
diesem Beispiel also die Sitzbelegung und Insassenposition, wird in der
Zentraleinheit 1 für einzelne vorbestimmte Insassenschutzeinrichtungen 6 des
Insassenschutzsystems eine Sperrinformation gesetzt und damit die Auslösung
dieser Insassenschutzeinrichtungen 6 unterdrückt.
Zudem wird mit dem Setzen der Sperrinformation die Entladung durch Umschalten
des Schalters 5 in den zweiten Schaltzustand 5b der Energiespeicher C der
Insassenschutzeinrichtung 6 von der Ladeeinheit 4 elektrisch getrennt und mit einer
Entladeeinheit 8 verbunden, die (8) den Energiespeicher C zumindest bis unter eine
vorgegebene Spannungsschwelle entlädt. Die Zentraleinheit 1 kann also
vorzugsweise jede einzelne Insassenschutzvorrichtung vom aktiven in den
gesperrten Betriebszustand setzen und die jeweiligen Energiespeicher entladen.
Claims (4)
1. Verfahren zum Betreiben eines Insassenschutzsystems in einem Kraftfahrzeug,
bestehend aus einer Anzahl von Insassenschutzeinrichtungen (6) mit jeweils
einem der Insassenschutzeinrichtung (6) zugeordneten Steuermodul (2) mit
zumindest einem Energiespeicher (C), die von einer Ladeeinheit (4) aufgeladen
werden und in welchen die für die Auslösung der Insassenschutzeinrichtung
erforderliche Zündenergie gespeichert wird,
- a) wobei das Insassenschutzsystem einen aktiven Betriebszustand aufweist, in welchem die Insassenschutzeinrichtung (6) ausgelöst werden können, und einen Aus-Zustand, in welchem das gesamte Insassenschutzsystem ausgeschaltet ist, und
- b) im aktiven Betriebszustand zusätzliche Fahrzeuginformationen (11, 12), insbesondere ein Sitzbelegungszustand, erfasst und beim Eintreten vorgegebener Bedingungen für einzelne vorbestimmte Insassenschutz einrichtungen (6) des Insassenschutzsystems eine Sperrinformation gesetzt und damit die Auslösung dieser Insassenschutzeinrichtungen (6) unterdrückt wird,
- 1. mit dem Setzen der Sperrinformation für die einzelnen Insassenschutz einrichtungen (6) die Energiespeicher (C) dieser vorbestimmten Insassenschutz einrichtungen (6) von der Ladeeinheit (4) elektrisch getrennt (5) und mittels einer Entladeeinheit (8) zumindest bis unter eine vorgegebene Spannungs schwelle entladen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermodul
(2) eine Spannungsüberwachung (9) für den Energiespeicher (C) aufweist und
die erfolgte Entladung mittels dieser Spannungsüberwachungseinheit (9)
geprüft wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Feststellung
einer erfolgten Entladung mittels der Spannungsüberwachungseinheit (9) das
Steuermodul (2) ein Signal an die Zentraleinheit (1) sendet.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, dass zumindest ein Teil der Insassenschutzeinrichtungen (6) bei
Inbetriebnahme des Fahrzeuges zunächst inaktiv gesetzt ist, der Energie
speicher (C) von der Ladeeinheit (4) elektrisch getrennt und entladen ist und
nur auf einem Befehl an das Steuermodul (2) hin verbunden wird.
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