DE102005015961A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Überrollerkennung bei einem Fahrzeug - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Überrollerkennung bei einem Fahrzeug Download PDF

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Lothar Dipl.-Ing. Weichenberger
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überrollerkennung bei einem Fahrzeug (1) mit DOLLAR A mindestens einem ersten Beschleunigungssensor (4) zum Erfassen einer Beschleunigung des Fahrzeugs in Richtung seiner Hochachse, DOLLAR A mindestens einem zweiten Beschleunigungssensor (5) zum Erfassen einer Beschleunigung des Fahrzeugs in Richtung seiner Querachse und DOLLAR A einer Auswertungseinheit zum Auswerten der Signale des mindestens einen ersten und des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors (4, 5) und davon abhängigem Erzeugen eines Überrolldetektionssignals, wobei die Auswertungseinheit ausgebildet ist, um eine Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors (4) bezüglich einer auf das Fahrzeug (1) wirkenden Querbeschleunigung (2) anhand des Ausgangssignals des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors (5) zu korrigieren. DOLLAR A Die Erfindung besitzt den Vorteil, dass ohne Verwendung eines Drehratensensors ein Überrollvorgang des Fahrzeugs sicher detektiert werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überrollerkennung bei einem Fahrzeug nach Anspruch 1 und ein entsprechendes Verfahren nach Anspruch 10.
  • Zur Erfassung von Überrollvorgängen bei Fahrzeugen werden meistens Drehratensensoren eingesetzt, welche die Drehrate und daraus den Drehwinkel eines Fahrzeugs um dessen Längs- und Querachse ermitteln. Ist ein kritischer Drehwinkel erreicht, werden Schutzmittel wie beispielsweise automatische Überrollbügel oder Gurtstraffer ausgelöst, um Fahrzeuginsassen vor den Folgen des Überrollvorgangs zu schützen.
  • 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zur Überrollerkennung mit einem Drehraten- oder -winkelsensor 3, welcher die Drehung eines Fahrzeugs 1 um sein Längsachse erfasst. Eine derartige Drehung kann beispielsweise bei einem Seitencrash auftreten, wie er durch das Bezugszeichen 2 angedeutet ist. Hierbei wirkt eine hohe Beschleunigung ay von z.B. etwa 100 g (g: Erdbeschleunigung) von der Seite auf das Fahrzeug 1, d.h. in Richtung der Fahrzeugquerachse y. Der Drehratensensor 3 ermittelt die durch die Beschleunigung ay bewirkte Drehung des Fahrzeugs 1 um seine Längsachse x und übermittelt die Drehung bzw. den Drehwinkel an ein Insassenschutzsystem des Fahrzeug zum Auslösen eines automatischen Überrollbügels bei Überschreiten des kritischen Drehwinkels. Die Erfassung der Drehrate erfolgt bei dieser Vorrichtung in der Regel ohne Berücksichtigung der Ursache für die Drehung. Mit anderen Worten wird also nicht unterschieden, ob die Drehung aufgrund einer hohen Fliehkraft wie z.B. bei einer hohen Kurvengeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 oder aufgrund einer seitlichen Krafteinwirkung wie z.B. bei einem Seitencrash erfolgt.
  • Um teuere Drehratensensoren einsparen zu können, wurden Vorrichtungen zur Überrollerkennung entwickelt, die lediglich mit einfachen Beschleunigungssensoren auskommen. Eine derartige Vorrichtung ist z.B. aus der DE 19632363 C bekannt. Hierbei werden mindestens zwei Beschleunigungssensoren verwendet, die in einer zur Fahrzeuglängsachse senkrechten Ebene derart angeordnet sind, dass ihre Empfindlichkeitsachsen in dieser Ebene liegen. In einer dazu parallelen Ebene wird mindestens ein weiterer Beschleunigungssensor angeordnet. Durch Verknüpfung der Sensorsignale, z.B. durch Differenz-, Summen- und ggf. Mittelwertbildung wird ein kritischer Bewegungszustand des Fahrzeugs festgestellt und ggf. ein Insassenschutzsystem aktiviert.
  • 2 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einer derartigen Vorrichtung. An der linken und der rechten Fahrzeugseite ist jeweils ein Beschleunigungssensor 4 angeordnet, dessen Empfindlichkeitsachse parallel zur Hochachse z des Fahrzeugs 1 ausgerichtet ist. Der bei der Vorrichtung von 1 noch vorgesehene Drehratensensor 3 kann hier eingespart werden. Die Drehrate ω wird aus den Beschleunigungsmesswerten az(li) und az(re) des linken bzw. rechten Sensors 4 wie folgt ermittelt:
  • Figure 00020001
  • Der Faktor k ist ein Korrekturfaktor, der durch den Abstand der beiden Sensoren 4 zueinander bestimmt ist.
  • Allerdings weisen die Beschleunigungssensoren 4 ein gewisse Querempfindlichkeit auf, die typischerweise etwa 3% beträgt bzw. einen Fehler von etwa 3% im Ausgangssignal der Sensoren erzeugt. Bei einem Seitencrash, bei dem eine in 2 beispielhaft dargestellte sehr hohe Querbeschleunigung 2 von z.B. etwa 100 g auftritt, wird daher ein Fehler von etwa 3% der Querbeschleunigung, also etwa ± 3 g in jedem Ausgangssignal der beiden Sensoren 4 erzeugt. Ein derartiger Fehler stellt einen Unsicherheitsfaktor dar bei den in der Regel kleinen Beschleunigungen, die in Richtung der Hochachse z (Hochrichtung) beim Überrollen eines Fahrzeugs auftreten. Daher erschwert diese Methode auch die Feststellung, ob ein Ausgangssignal der Sensoren 4 aufgrund einer Bodenwellenüberfahrt, eines Überrollvorgangs oder eines Seitencrashes erzeugt wurde.
  • Als Alternative zu diesem Verfahren beschreibt die DE 10242687 A eine Vorrichtung zur Überrollerkennung in einem Fahrzeug mit einer Sensorik, die Höhenmesser aufweist. Durch eine Höhendifferenzbildung von Signalen von wenigstens zwei Detektoren und bei Kenntnis des vertikalen Abstands zwischen den beiden Detektoren ist es möglich, den Drehwinkel, die Drehrate und ein Wahrscheinlichkeitsmass für einen Überrollvorgang zu bestimmen. Insbesondere können die wenigstens zwei Detektoren zur Auswertung von unterschiedlichen, sich verändernden Luftdrücken vorgesehen sein, die bei einer Fahrzeugdrehung auftreten können.
    •
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Überrollerkennung bei einem Fahrzeug und ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen, die eine geringe Querempfindlichkeit, d.h. Empfindlichkeit gegenüber Querbeschleunigungen aufweisen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Überrollerkennung bei einem Fahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch ein entsprechendes Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 10. gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, zur Verringerung des Einflusses der Querempfindlichkeit von Beschleunigungssensoren auf eine Beschleunigungsmessung in Richtung der Hochachse eines Fahrzeugs die Seitenbeschleunigung zu messen und zu berücksichtigen. Dadurch können Fehler infolge der Querempfindlichkeit der in Richtung der Fahrzeughochachse messenden Beschleunigungssensoren berücksichtigt oder sogar korrigiert werden.
  • Die Erfindung besitzt den Vorteil, dass man ohne Verwendung eines kostenaufwendigen Drehratensensors mittels Beschleunigungssensoren eine Drehbewegung des Fahrzeugs sicher sensieren kann. Dadurch ermöglicht die Erfindung es, die Ursache für ein Ausgangssignal eines Beschleunigungssensors zum Erfassen einer Beschleunigung in Richtung der Fahrzeughochachse, d.h. der z-Richtung, sicher festzustellen. Insbesondere kann festgestellt werden, ob ein Ausgangssignal durch eine Bodenwellenüberfahrt, einen Überrollvorgang oder einen Seitencrash verursacht worden ist.
  • Die Erfindung betrifft nun konkret eine Vorrichtung zur Überrollerkennung bei einem Fahrzeug mit mindestens einem ersten Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Beschleunigung des Fahrzeugs in Richtung seiner Hochachse, mindestens einem zweiten Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Beschleunigung des Fahrzeugs in Richtung seiner Querachse, und einer Auswertungseinheit zum Auswerten der Signale des mindestens einen ersten und des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors und davon abhängigen Erzeugen eines Überrolldetektionssignals, wobei die Auswertungseinheit ausgebildet ist, um eine Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors bezüglich einer auf das Fahrzeug wirkenden Querbeschleunigung anhand des Ausgangssignals des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors zu korrigieren. Die Auswertungseinheit kann beispielsweise als Teil eines Steuergeräts für eine Sicherheitseinrichtung eines Fahrzeugs ausgebildet sein. Vorzugsweise wird sie als Teil eines Algorithmus zum Auswerten von Sensorsignalen und Erzeugen von Auslösesignalen für Schutzmittel der Sicherheitseinrichtung ausgebildet sein.
  • Insbesondere ist die Auswertungseinheit ausgebildet, um anhand des Ausgangssignals des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors eine Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors abzuschätzen und die abgeschätzte Querempfindlichkeit zum Korrigieren der tatsächlichen Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors in einem Auslösealgorithmus zu verwenden. Die Abschätzung kann beispielsweise derart erfolgen, dass bei einer bestimmten Querbeschleunigung, die durch den mindestens einen zweiten Beschleunigungssensor gemessen wurde, ein Ausgangssignal des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors ermittelt wird. Falls keine Hochbeschleunigung auftritt, was z.B. bei einem stehendem Fahrzeug der Fall ist, kann aus dem ermittelten Ausgangssignal und der Querbeschleunigung die Querempfindlichkeit ohne grossen Rechenaufwand abgeschätzt werden, insbesondere anhand der folgenden Formel: az,Mess = az,real + x·ay,Mess
  • Hierbei steht x für die Querempfindlichkeit des ersten Beschleunigungssensors. Bei nicht vorhandener Hochbeschleunigung ist der Term az,real vernachlässigbar. Damit kann aus dem Ausgangssignal bzw. -wert az,Mess des ersten Beschleunigungssensors und ay,Mess des zweiten Beschleunigungssensors die Querempfindlichkeit x ermittelt werden.
  • Um für eine effiziente Kompensation korrekte Startparameter zu bestimmen, kann die Auswertungseinheit ausgebildet sein, um das Ausgangssignal des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors bei einer nahezu waagrechten Position des Fahrzeugs zu ermitteln und daraus die Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors abzuschätzen. Die waagrechte Position des Fahrzeugs kann beispielsweise durch einen low-g Beschleunigungssensor eines zentral im Fahrzeug angeordneten Steuergeräts für ein Sicherheitssystem festgestellt werden. Sobald der für die Messung niedriger Beschleunigungen vorgesehene low-g Beschleunigungssensor ein etwa der Erdbeschleunigung entsprechendes Ausgangssignal abgibt, wirkt im Wesentlichen keine weitere Beschleunigung außer der Erdbeschleunigung auf das Fahrzeug. Dann befindet sich das Fahrzeug etwa in einer waagrechten Positionund es kann beispielsweise das Verfahren zur Abschätzung der Querempfindlichkeit eingeleitet werden.
  • Eine weitere Steigerung der Effizienz der Kompensation kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Auswertungseinheit ausgebildet ist, um eine Abschätzung der Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors während einer Initialisierungsphase der Vorrichtung durchzuführen, insbesondere wenn das Fahrzeug sich in einer waagrechten Position befindet.
  • Die Auswertungseinheit kann auch ausgebildet sein, um eine Abschätzung der Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors durchzuführen, wenn das Ausgangsignal des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors in einem vorgegebenen Bereich liegt. Dies bietet den Vorteil, dass eine Abschätzung der Querempfindlichkeit nur dann durchgeführt wird, wenn die Querbeschleunigung in einem definierten Bereich, insbesondere unter einem vorbestimmten Wert liegt, z.B. unter etwa 1 g. Dadurch ist sichergestellt, dass eine Abschätzung der Querempfindlichkeit nur unter vorbestimmten Bedingungen stattfinden kann, beispielsweise nur dann, wenn das Fahrzeug sich in einer etwa waagrechten Position befindet oder nur leicht geneigt ist.
  • Vorzugsweise ist die Auswertungseinheit ausgebildet, um eine erste Abschätzung im Rahmen der Montage der Vorrichtung in einem Fahrzeug durchzuführen. Beispielsweise kann die Abschätzung von der Auswertungseinheit nach dem Einbau der Vorrichtung im Fahrzeug durchgeführt werden, z.B. indem die Auswertungseinheit in einen Modus geschaltet wird, indem eine Abschätzung erfolgen kann.
  • Vorzugsweise sind der mindestens eine erste und mindestens eine zweite Beschleunigungssensor paarweise im Fahrzeug angeordnet, beispielsweise als Sensoreinheit mit einem gemeinsamen Gehäuse und gemeinsamer Signalverarbeitungselektronik. Eine derartige Anordnung hat nicht nur Vorteile bei der Überrollerkennung, sondern auch in der Produktion und Verkabelung des Fahrzeugs.
  • Zum möglichst exakten Ermitteln eines Drehwinkels des Fahrzeugs können ein erstes Paar eines ersten und zweiten Beschleunigungssensors im linken Seitenbereich und ein zweites Paar eines ersten und zweiten Beschleunigungssensors im rechten Seitenbereich des Fahrzeugs derart angeordnet sein, dass die Empfindlichkeitsachsen der beiden ersten und zweiten Beschleunigungssensoren in einer Ebene liegen, die etwa parallel zu der durch die Fahrzeugquer- und -hochachse aufgespannten Ebene liegt. Mit einer solchen Anordnung kann durch entsprechende Auswertung der Ausgangssignale der ersten Beschleunigungssensoren und bei Kenntnis ihrer Lage im Fahrzeug sowie ihres Abstandes zueinander der Drehwinkel bzw. die Lage des Fahrzeugs relativ exakt ohne Einsatz eines teueren Drehratensensors ermittelt werden.
  • Um eine hohe Sicherheit bei der Überrolldetektion zu erzielen, kann ferner ein weiterer erster Beschleunigungssensor und/oder ein dritter Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Beschleunigung des Fahrzeugs in Richtung seiner Längsachse im Frontbereich des Fahrzeugs angeordnet und die Auswertungseinheit ausgebildet sein, um (ein) Ausgangssignal(e) dieses Sensors/Sensorpaares zum Plausibilisieren der Ausgangssignale des ersten und zweiten Paares und/oder zum Detektieren eines Überrollvorgangs des Fahrzeugs um seine Querachse und Bilden eines entsprechenden Überrolldetektionssignals zu verwenden.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Überrollerkennung bei einem Fahrzeug, bei dem mindestens ein erster Beschleunigungssensor eine Beschleunigung des Fahrzeugs in Richtung seiner Hochachse erfasst, mindestens ein zweiter Beschleunigungssensor eine Beschleunigung des Fahrzeugs in Richtung seiner Querachse erfasst, und eine Auswertungseinheit Signale des mindestens einen ersten und des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors auswertet und davon abhängig ein Überrolldetektionssignal erzeugt, wobei die Auswertungseinheit eine Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors bezüglich einer auf das Fahrzeug wirkenden Querbeschleunigung anhand des Ausgangssignals des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors korrigiert.
  • Die Auswertungseinheit kann beispielsweise anhand des Ausgangssignals des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors eine Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors abschätzen und die abgeschätzte Querempfindlichkeit zum Korrigieren der tatsächlichen Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors in einem Auswertealgorithmus verwenden.
  • Insbesondere kann die Auswertungseinheit das Ausgangssignal des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors bei einer nahezu waagrechten Position des Fahrzeugs ermitteln und daraus die Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors abschätzen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Auswertungseinheit eine Abschätzung der Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors während einer Initialisierungsphase der Vorrichtung durchführen.
  • Ferner kann die Auswertungseinheit eine Abschätzung der Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors durchführen, wenn das Ausgangsignal des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors in einem vorgegebenen Bereich liegt.
  • Vorzugsweise wird die Abschätzung unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt, wie beispielsweise bei der Endmontage eines Fahrzeugs im Werk.
  • Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
  • In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in den Zeichnungen werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
    •
  • Die Zeichnungen zeigen in:
  • 1 eine erste Vorrichtung zur Uberrollerkennung eines Fahrzeugs gemäß dem Stand der Technik, bei der ein Drehratensensor verwendet wird;
  • 2 eine zweite Vorrichtung zur Überrollerkennung eines Fahrzeugs gemäß dem Stand der Technik, bei der zwei Beschleunigungssensoren verwendet werden, deren Empfindlichkeit in Richtung der Fahrzeughochachse ausgerichtet ist;
  • 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Überrollerkennung eines Fahrzeugs gemäß der Erfindung; und
  • 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Überrollerkennung eines Fahrzeugs gemäß der Erfindung mit drei Beschleunigungssensoren, deren Empfindlichkeit in Richtung der Hochachse des Fahrzeugs ausgerichtet ist;
  • 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Überrollerkennung eines Fahrzeugs gemäß der Erfindung ebenfalls mit drei Beschleunigungssensoren, deren Empfindlichkeit in Richtung der Hochachse des Fahrzeugs ausgerichtet ist; und
  • 6 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Überrollerkennung eines Fahrzeugs gemäß der Erfindung mit einem Upfront- Beschleunigungssensor, dessen Empfindlichkeit in Richtung der Längsachse des Fahrzeugs ausgerichtet ist.
  • Gleiche und/oder funktional gleiche Elemente können in den Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein.
  • Zur Beschreibung der 1 und 2 wird auf die Beschreibungseinleitung verwiesen.
  • In 3 ist eine Vorrichtung zur Überrollerkennung eines Fahrzeugs 1 dargestellt, die wie die in 2 dargestellte Vorrichtung jeweils einen an der linken und der rechten Fahrzeugseite angeordneten ersten Beschleunigungssensor 4 aufweist, dessen Empfindlichkeitsachse parallel zur Hochachse z des Fahrzeugs 1 ausgerichtet ist. Ferner ist jeweils ein zweiter Beschleunigungssensor 5 an der linken bzw. rechten Fahrzeugsseite vorgesehen, dessen Empfindlichkeitsachse in y-Richtung, d.h. in Richtung der Fahrzeugquerachse ausgerichtet ist. Die zweiten Beschleunigungssensoren 5 ermitteln eine Querbeschleunigung ay(li) und ay(re) des Fahrzeugs 1. Das an jeder Fahrzeugseite vorgesehene Beschleunigungssensor-Paar 4 und 5 dient – wie im folgenden noch genauer beschrieben wird – zum exakten Ermitteln einer Beschleunigung in Richtung der Fahrzeughochachse, ohne dass ein Drehratensensor 3 benötigt wird.
  • Erfindungsgemäss werden im Gegensatz zu der in 2 dargestellten Vorrichtung zusätzlich die Ausgangsgrössen der in Richtung der y-Achse des Fahrzeugs 1 ausgerichteten zweiten Beschleunigungssensoren 5 berücksichtigt, damit bei einem Ausgangssignal an den Beschleunigungssensoren 4 der maximale Fehleranteil, welcher gegebenenfalls durch eine Beschleunigung bzw. Krafteinwirkung 2 von der Seite verursacht werden könnte, berücksichtigt werden kann. Mittels dieser Berücksichtigung kann eindeutig differenziert werden, ob die Ursache für ein Ausgangssignal an den ersten Beschleunigungssensoren 4 eine Bodenwellenüberfahrt, ein Überrollvorgang oder ein Seitencrash ist.
  • Erfindungsgemäß spielt es hierbei keine Rolle, ob es sich bei den zweiten in y-Richtung ausgerichteten Beschleunigungssensoren 5 um separate Beschleunigungssensoren, welche sich am selben oder einem anderem Montageort wie die ersten Beschleunigungssensoren 4 befinden, oder um Beschleunigungssensoren handelt, welche irgendwo im Fahrzeug 1 (z.B. im Zentralgerät einer Sicherheitseinrichtung oder eines Insassenschutzsystems) montiert sind, um die Fahrzeugquerbeschleunigung erfassen zu können.
  • Zur Ermittlung der korrekten Startparameter bzw. der Messwerte, die bei einer typischen Ausgangsruhelage des Fahrzeugs 1 vorherrschen, um die Toleranzen der ersten Beschleunigungsaufnehmer 4 bzw. von deren Signalkette(n) korrigieren zu können, kann in einer Initialisierungsphase des Systems, bei der das Fahrzeug 1 eine waagrechte Position einnimmt, was beispielsweise mit einem Low-g Beschleunigungssensor in einem Zentralgerät verifiziert werden kann, ein Systemabgleich durchgeführt werden, bei dem die bei einer waagrechten Position des Fahrzeugs 1 vorherrschenden Messwerte als korrekte Startparameter definiert werden.
  • 4 zeigt ein Fahrzeug 1 in einer Draufsicht, um die Anordnung von Beschleunigungssensor-Paaren im Fahrzeug 1 besser darzustellen. Jeweils ein Beschleunigungssensor-Paar 4, 5 ist an jeder Seite des KFZ 1 im Bereich der hinteren Räder angeordnet. Ein weiteres Beschleunigungssensor-Paar 4, 5 ist im Frontbereich des KFZ 1 angeordnet. Bei diesem Paar ist ein erster Beschleunigungssensor 4 in Richtung der Fahrzeughochachse z und ein zweiter Beschleunigungssensor 4 in Richtung der Fahrzeuglängsachse x ausgerichtet. Alternativ kann anstelle eines Beschleunigungssensor-Paares 4, 5 auch ein zweidimensionaler Beschleunigungssensor mit zwei unterschiedlichen Empfindlichkeitsrichtungen verwendet werden. Der Vorteil, der sich aus der in 4 dargestellten Anordnung ergibt, ist darin zu sehen, dass durch das weitere im Frontbereich des Fahrzeugs 1 angeordnete Beschleunigungssensor-Paar 4, 5 eine zusätzliche Plausibilisierungsmöglichkeit der Fahrzeugdrehung um die x-Achse besteht, und zudem eine Erkennung einer Fahrzeugdrehung um die y-Achse ermöglicht wird.
  • In 5 ist eine Draufsicht auf ein Fahrzeug 1 dargestellt, in dem jeweils ein Beschleunigungssensor-Paar 4, 5 an jeder Seite des KFZ 1 im Bereich der hinteren Räder angeordnet ist. Bei diesem Paar ist ein erster Beschleunigungssensor 4 in Richtung der Fahrzeughochachse z und ein zweiter Beschleunigungssensor 4 in Richtung der Fahrzeuglängsachse x ausgerichtet. Alternativ kann anstelle eines Beschleunigungssensor-Paares 4, 5 auch ein zweidimensionaler Beschleunigungssensor mit zwei unterschiedlichen Empfindlichkeitsrichtungen verwendet werden. Im Frontbereich des KFZ 1 ist ein einzelner Beschleunigungssensor 4 angeordnet, dessen Empfindlichkeit in Richtung der Hochachse z des KFZ 1 ausgerichtet ist.
  • Unten in 5 sind zwei unterschiedliche Überrollszenarien dargestellt: links liegt der Drehpunkt links außerhalb des Fahrzeugs 1. In diesem Fall geben alle Beschleunigungssensoren, deren Empfindlichkeit in Richtungen der Hochachse z ausgerichtet ist, Signale ab. Die Signale der Sensoren können miteinander plausibilisiert werden. Außerdem ermöglichen die drei Sensoren die Ermittlung des Drehpunkts, wie anhand des rechts dargestellten Szenarios gezeigt ist: hier fällt der Drehpunkt etwa auf die Fahrzeuglängsachse x. In diesem Fall gibt der Beschleunigungssensor C kein oder nur ein schwaches Signal ab, während die beiden Beschleunigungssensoren A und B betragsmäßig etwa gleich grosse Signale abgeben, die allerdings unterschiedliche Vorzeichen aufweisen.
  • Schließlich zeigt 6 ein Fahrzeug 1 in Draufsicht, bei im Unterschied zu dem in 5 dargestellten Fahrzeug 1 der Upfront-Bechleunigungssensor 7 eine in der Fahrzeugslängsachse x ausgerichtete Empfindlichkeit besitzt. Mit dem Sensor 7 kann eine Kompensation der Querempfindlichkeit der beiden Sensoren 4, deren Empfindlichkeit in Richtung der Hochachse z ausgerichtet ist, in Richtung der x-Achse durchgeführt werden, ähnlich wie die Kompensation in der Empfindlichkeit in Richtung der y-Achse.
    • 1
    Fahrzeug
    2
    Querbeschleunigung bei einem Seitencrash
    3
    Drehratensensor
    4
    Beschleunigungssensor mit z-Wirkrichtung
    5
    Beschleunigungssensor mit y-Wirkrichtung
    7
    Beschleunigungssensor mit x-Wirkrichtung

Claims (15)

  1. Vorrichtung zur Überrollerkennung bei einem Fahrzeug (1) mit mindestens einem ersten Beschleunigungssensor (4) zum Erfassen einer Beschleunigung des Fahrzeugs in Richtung seiner Hochachse, mindestens einem zweiten Beschleunigungssensor (5) zum Erfassen einer Beschleunigung des Fahrzeugs in Richtung seiner Querachse, und einer Auswertungseinheit zum Auswerten der Signale des mindestens einen ersten und des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors (4, 5) und davon abhängigen Erzeugen eines Überrolldetektionssignals, wobei die Auswertungseinheit ausgebildet ist, um eine Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors (4) bezüglich einer auf das Fahrzeug (1) wirkenden Querbeschleunigung (2) anhand des Ausgangssignals des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors (5) zu korrigieren.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit ausgebildet ist, um anhand des Ausgangssignals des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors (5) eine Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors (4) abzuschätzen und die abgeschätzte Querempfindlichkeit zum Korrigieren der tatsächlichen Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors (4) in einem Auslösealgorithmus zu verwenden.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit ausgebildet ist, um das Ausgangssignal des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors (5) bei einer nahezu waagrechten Position des Fahrzeugs (1) zu ermitteln und daraus die Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors (4) abzuschätzen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit ausgebildet ist, um eine Abschätzung der Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors (4) während einer Initialisierungsphase der Vorrichtung durchzuführen.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit ausgebildet ist, um eine Abschätzung der Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors (4) durchzuführen, wenn das Ausgangsignal des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors (5) in einem vorgegebenen Bereich liegt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit ausgebildet ist, um eine erste Abschätzung im Rahmen der Montage der Vorrichtung in einem Fahrzeug durchzuführen.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste und mindestens eine zweite Beschleunigungssensor (4, 5) paarweise angeordnet sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Paar eines ersten und zweiten Beschleunigungssensors (4, 5) im linken Seitenbereich und ein zweites Paar eines ersten und zweiten Beschleunigungssensors (4, 5) im rechten Seitenbereich des Fahrzeugs derart angeordnet sind, dass die Empfindlichkeitsachsen der beiden ersten und zweiten Beschleunigungssensoren (4, 5) in einer Ebene liegen, die etwa parallel zu der durch die Fahrzeugquer- und -hochachse aufgespannten Ebene liegt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Beschleunigungssensor (4) und/oder ein dritter Beschleunigungssensor (7) zum Erfassen einer Beschleunigung des Fahrzeugs in Richtung seiner Längsachse im Frontbereich des Fahrzeugs angeordnet und die Auswertungseinheit ausgebildet ist, um (ein) Ausgangssignal(e) dieses Sensors/Sensorpaares zum Plausibilisieren der Ausgangssignale des ersten und zweiten Paares und/oder zum Detektieren eines Überrollvorgangs des Fahrzeugs um seine Querachse und Bilden eines entsprechenden Überrolldetektionssignals zu verwenden.
  10. Verfahren zur Überrollerkennung bei einem Fahrzeug (1), bei dem mindestens ein erster Beschleunigungssensor (4) eine Beschleunigung des Fahrzeugs in Richtung seiner Hochachse erfasst, mindestens ein zweiter Beschleunigungssensor (5) eine Beschleunigung des Fahrzeugs in Richtung seiner Querachse erfasst, und eine Auswertungseinheit Signale des mindestens einen ersten und des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors (4, 5) auswertet und davon abhängigen ein Überrolldetektionssignal erzeugt, wobei die Auswertungseinheit eine Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors (4) bezüglich einer auf das Fahrzeug (1) wirkenden Querbeschleunigung (2) anhand des Ausgangssignals des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors (5) korrigiert.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit anhand des Ausgangssignals des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors (5) eine Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors (4) abschätzt und die abgeschätzte Querempfindlichkeit zum Korrigieren der tatsächlichen Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors (4) in einem Auslösealgorithmus verwendet.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit das Ausgangssignal des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors (5) bei einer nahezu waagrechten Position des Fahrzeugs (1) ermittelt und daraus die Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors (4) abschätzt.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit eine Abschätzung der Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors (4) während einer Initialisierungsphase der Vorrichtung durchführt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit eine Abschätzung der Querempfindlichkeit des mindestens einen ersten Beschleunigungssensors (4) durchführt, wenn das Ausgangsignal des mindestens einen zweiten Beschleunigungssensors (5) in einem vorgegebenen Bereich liegt.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschätzung unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt wird.
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