DE102006018028B4

DE102006018028B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln

Info

Publication number: DE102006018028B4
Application number: DE102006018028.3A
Authority: DE
Inventors: Axel Settele
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2019-07-11
Anticipated expiration: 2026-04-20
Also published as: DE102006018028A1

Abstract

Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln (RHS) mit:- mindestens einer Aufprallsensorik (PASL, PASR), die derart konfiguriert ist, dass die mindestens eine Aufprallsensorik (PASL, PASR) wenigstens zwei Signale erzeugt, wobei die wenigstens zwei Signale jeweils eine Messung an gegenüberliegenden Fahrzeugseiten repräsentieren,- einer Auswerteschaltung (µC), die die wenigstens zwei Signale miteinander kombiniert und die in Abhängigkeit von der Kombination die Personenschutzmittel (RHS) ansteuert,- wobei für die wenigstens zwei Signale zusätzlich jeweils ein Schwellwertentscheider (33, 34) vorgesehen ist, wobei die Auswerteschaltung (µC) in Abhängigkeit von einem jeweiligen Ausgangssignal der jeweiligen Schwellwertentscheider (37, 38) die Ansteuerung der Personenschutzmittel (RHS) freigibt dadurch gekennzeichnet, dassdie Auswerteschaltung (µC) die Signale von ausgelagerten Sensoren der Aufprallsensorik (PASL, PASR) mit jeweils einem eigenen Schwellwert vergleicht und danach entscheidet, auf welcher Seite ein Unfall passiert ist, worauf die Personenschutzmittel (RHS) dann blockiert werden und zwar dort, wo der Aufprall nicht passiert ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
Aus EP 1 358 093 B1 ist es bereits bekannt, dass das Beschleunigungssignal eines an der rechten Fahrzeugseite angeordneten Seitenaufprallsensors und das Beschleunigungssignal eines an der linken Fahrzeugseite angeordneten Beschleunigungssensors voneinander zu einer Differenz abgezogen werden und dass in Abhängigkeit von dieser Differenz Personenschutzmittel angesteuert werden.
Aus der DE 101 19 781 C1 ist eine Insassenschutzsystem bekannt, das eine zentrale Steuereinheit enthält, an die zwei jeweils an den gegenüberliegenden Fahrzeugtüren angeordnete Beschleunigungssensoren angeschlossen sind. Die beiden Beschleunigungssensoren nehmen die auf das Fahrzeug wirkende Beschleunigung quer zum Fahrzeugachse auf. In der Steuereinheit wird der Betrag der Differenz der Beschleunigungswerte der beiden Beschleunigungssensoren gebildet. Abhängig von dem zeitlichen Verlauf und dem Amplitudenverlauf der Differenz wird auf einen Seitenaufprall oder auf eine Tripped-Rollover geschlossen.
Aus der DE 103 30 539 A1 ist ein System zur Erkennung von Zusammenstößen bekannt. Das System umfasst eine Steuereinheit, welche mit einer Anzahl von Sensoren kommuniziert. Die Steuereinheit nutzt die Differenz zwischen der Geschwindigkeit eines Sensors und eines vorab bestimmten Grenzwertes, um zwischen einem Überrollen des Fahrzeugs und wenigstens einem anderen Typ von Zusammenstoß- oder Aufprall- Ereignis unterscheiden zu können. Wenn die Differenz zwischen der Sensorgeschwindigkeit und dem Grenzwert die Höhe des Grenzwertes überschreitet, subtrahiert die Steuereinheit diese Differenz von dem Beschleunigungseinfluss (Beschleunigungskoeffizienten) eines Überroll-Algorithmus und vermeidet so, dass Sensordaten in einer Weise interpretiert werden, dass ein Überrollen vorgelegen hat, obwohl der Tat ein anderer Typ von Aufprall- oder Zusammenstoß-Ereignis vorliegt.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass durch die Abfrage der einzelnen Signale, die die Messungen an den Seitenteilen des Fahrzeugs repräsentieren, mittels Schwellwerten die überkreuzten Fehlauslösungen der Personenschutzmittel, aufgrund beispielsweise von Unterbodenschlägen, nicht mehr oder nur mit sehr geringer Wahrscheinlichkeit auftreten. Damit wird sichergestellt, dass keine Auslösung auf der falschen Seite durch eine Schwingung erfolgt. Mittels der Schwellwertabfrage wird nämlich eine Bestätigung erreicht, ob auf der jeweiligen Seite wirklich ein Signal vorgelegen hat. Damit liegt eine einfache und kostengünstige Lösung vor, um eine noch sicherere Vorrichtung bzw. Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln zu schaffen.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Vorrichtung bzw. des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Verfahrens zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Schwellwertentscheider bzw. der Schwellwertvergleich mit einem variablen Schwellwert vorgenommen wird. Dieser Schwellwert kann, beispielsweise in Abhängigkeit von dem zu prüfenden Signal, selbst verändert werden. Damit gelingt eine Adaption auf einen Unfallverlauf. Der Schwellwert kann jedoch auch zeitabhängig oder in Abhängigkeit von weiteren Variablen verändert werden.
Vor dem Schwellwertvergleich kann das jeweilige Signal auch vorverarbeitet werden. Dies kann zum Beispiel durch Bildung von zeitlich begrenzten Integralen (=Fensterintegralee, running window integrals) geschehen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen

I ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2 ein Blockschaltbild eines ausgelagerten Seitenaufprallsensors und
3 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln bei einem Seitenaufprall kann ein Algorithmus verwendet werden, bei dem die Signale einer Aufprallsensorik, die eine Messung für die jeweiligen Fahrzeugseiten repräsentieren, miteinander kombiniert werden. Eine einfachere Kombinationsmöglichkeit ist eine Differenzbildung zwischen den beiden Signalen. In Abhängigkeit von der dann entstehenden Differenz oder einer anderen Kombination werden dann die Personenschutzmittel angesteuert. Problematisch sind, wie auch sonst bei der Ansteuerung von Personenschutzmitteln, die Fehlauslösesituationen. Insbesondere muss vermieden werden, dass der Airbag auf der falschen Seite ausgelöst wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Signale, die miteinander kombiniert werden, um die Entscheidung für die Ansteuerung zu treffen, jeweils mit Schwellwerten verglichen werden, um festzustellen, auf welcher Seite tatsächlich der Unfall stattgefunden hat. Die Schwellwerte können dabei variabel sein, es können auch vorverarbeitete Signale (z.B. Fensterintegrale) verwendet und gegen Schwellwerte verglichen werden.
1 erläutert in einem Blockschaltbild den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In einem Steuergerät SG ist eine Auswerteschaltung als Mikrokontroller µC vorhanden. An diese Auswerteschaltung µC sind externe Sensoren PASL und PASR angeschlossen. PASL und PASR sind Beschleunigungssensoren, die in den Seitenbereichen des Fahrzeugs angeordnet sind. Es können mehr als die beiden Sensoren, wie hier dargestellt, an die Auswerteschaltung µC angeschlossen sein. Der Einfachheit halber sind hier Interface-Bausteine im Steuergerät SG nicht dargestellt, sondern ein direkter Anschluss an den Mikrokontroller µC. Die Kommunikation innerhalb des Steuergeräts zwischen den dort vorhandenen Komponenten geschieht üblicherweise über den SPI (Serial Peripheral Interface bus). Der Mikrokontroller µC kombiniert nun die Signale der Sensoren PASL und PASR, beispielsweise durch eine Differenzbildung. Die Differenz wird dann weiter ausgewertet, um zu entscheiden, ob eine Ansteuerungsentscheidung erfolgen soll und wenn ja, welche Personenschutzmittel anzusteuern sind. Ist diese Entscheidung durch die Auswerteschaltung µC gefällt, dann wird die Zündkreisschaltung FLIC angesteuert. Die Zündkreisschaltung weist üblicherweise elektronisch steuerbare Leistungsschalter, also Leistungstransistoren, auf, die integriert oder diskret ausgebildet sein können. Werden diese Leistungstransistoren durchgeschaltet, dann wird eine im Steuergerät befindliche Energiequelle die für die Zündung notwendige Energie zu den Zündelementen der Personenschutzmittel RHS freigeben. Dies führt dann zur Explosion des oder der Zündelemente und gegebenenfalls zur Aufblähung der Personenschutzmittel, wie einem Airbag. Weitere Komponenten, die üblicherweise in einem Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln vorhanden sind, wie internen Sensoren einer redundanten Auswertung und andere Bausteine, sind hier der Einfachheit halber weggelassen worden. Als Personenschutzmittel können neben den bereits bezeichneten Airbags auch Gurtstraffer, crashaktive Kopfstützen und andere bekannte, auch reversible Personenschutzmittel angesteuert werden.
Erfindungsgemäß vergleicht nun der Mikrokontroller µC die Signale der ausgelagerten Beschleunigungssensoren PASL und PASR mit jeweils einem eigenen Schwellwert und entscheidet danach, auf welcher Seite der Unfall passiert ist. Entsprechende Personenschutzmittel werden dann freigegeben bzw. blockiert und zwar dort, wo der Aufprall nicht passiert ist. Diese Schwellwertüberprüfung kann bereits auch in den Sensoren PASL und PASR vorgenommen werden. Der Begriff „Auswerteschaltung“ wird hier mit dem Mikrokontroller µC identifiziert, aber es ist möglich, dass die Auswerteschaltung auch in den Seitenteilen jeweils vorhanden ist oder auch verteilt im Steuergerät SG oder den Seitenaufprallsensoren PASL und PASR. Insbesondere ist es für den Mikrokontroller µC möglich, die jeweiligen Schwellwerte zur Überprüfung der Signale der ausgelagerten Sensoren PASL und PASR variabel zu gestalten. Diese Variabilität kann abhängen von dem zu prüfenden Beschleunigungssignal selbst oder von der Zeit oder anderen Größen, die hier relevant sein können.
2 zeigt eine Variante des Seitenaufprallsensors PAS, bei dem die Schwellwertabfrage bereits im Seitenaufprallsensor vorgesehen ist. Der Seitenaufprallsensor PAS weist in seinem Gehäuse ein Sensorelement S auf, meist mikromechanisch hergestellt, dessen Signal über den Verstärker 20 verstärkt wird. Dieses verstärkte Signal wird im Analog-Digital-Wandler 21 digitalisiert und dann gleichzeitig auf einen Schwellwertentscheider 22 gegeben und den Interface-Baustein IF, der die Daten über die Leitung 23 zum Steuergerät SG überträgt. Der Schwellwertentscheider 22 gibt an, ob das Signal des Sensors über oder unter der Schwelle liegt. Es handelt sich also um eine binäre Entscheidung, die dann auch über die Leitung 23 zum Steuergerät SG als Information übertragen wird. Damit muss das Steuergerät SG diese Schwellwertuntersuchung nicht mehr selbst durchführen, sondern kann lediglich dieses Bit auswerten, ob das Signal über oder unter dem Schwellwert liegt.
3 zeigt in einem Ablaufdiagramm ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren. Das Signal des linken Seitensensors 30, beispielsweise PASL, wird gleichzeitig auf einen kombinierten Seitenalgorithmus 32 und eine Schwellwertentscheidung 34 gegeben. Auch das Signal des rechten Seitensensors 31 wird gleichzeitig auf einen Schwellwertentscheider 33 und den kombinierten Seitenalgorithmus 32 gegeben. Im kombinierten Seitenalgorithmus werden die Signale des rechten und linken Seitensensors zusammengeführt. Dies geschieht üblicherweise durch eine Differenzbildung. Aber auch andere Vereinigungen sind hier möglich. Das zusammengeführte Signal wird dann weiterverarbeitet und kann mittels eines Algorithmus erkennen, dass eine Auslösung notwendig ist, dann werden die Blöcke 35 und/oder 36 entsprechend angesteuert, um die Zündmittel auszulösen. Diese Auslösung kann jedoch nur erfolgen, wenn die UND-Gatter 37 und 38 jeweils eine logische 1 ausgeben. Das wird jedoch nur geschehen, wenn auch die Schwellwertabfragen 33 und 34 anzeigen, dass deren Schwellwerte übertroffen wurden. Ist zumindest einer der Schwellwerte übertroffen, dann wird das entsprechende Rückhaltemittel 39 oder 300 ausgelöst.
Wie oben angedeutet, können die Schwellwertabfragen 33 und 34 variabel gestaltet werden, um auf entsprechende Situationen adaptiv reagieren zu können. Diese Adaption kann vom Signal selbst abhängen, das mit dem Schwellwert verglichen wird, oder von anderen Parametern, wie der Zeit.
Die Schwellwertschalter können softwaremäßig oder hardwaremäßig ausgebildet sein. Bei der hardwaremäßigen Ausgestaltung kann das zu vergleichende Signal mit einem festen Spannungswert als Schwellwert verglichen werden. Dieser Spannungswert wird durch dem Fachmann geläufige Schaltungen erzeugt. Er kann beispielsweise von den verfügbaren Versorgungsspannungen abgeleitet sein.

Claims

Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln (RHS) mit: - mindestens einer Aufprallsensorik (PASL, PASR), die derart konfiguriert ist, dass die mindestens eine Aufprallsensorik (PASL, PASR) wenigstens zwei Signale erzeugt, wobei die wenigstens zwei Signale jeweils eine Messung an gegenüberliegenden Fahrzeugseiten repräsentieren, - einer Auswerteschaltung (µC), die die wenigstens zwei Signale miteinander kombiniert und die in Abhängigkeit von der Kombination die Personenschutzmittel (RHS) ansteuert, - wobei für die wenigstens zwei Signale zusätzlich jeweils ein Schwellwertentscheider (33, 34) vorgesehen ist, wobei die Auswerteschaltung (µC) in Abhängigkeit von einem jeweiligen Ausgangssignal der jeweiligen Schwellwertentscheider (37, 38) die Ansteuerung der Personenschutzmittel (RHS) freigibt dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (µC) die Signale von ausgelagerten Sensoren der Aufprallsensorik (PASL, PASR) mit jeweils einem eigenen Schwellwert vergleicht und danach entscheidet, auf welcher Seite ein Unfall passiert ist, worauf die Personenschutzmittel (RHS) dann blockiert werden und zwar dort, wo der Aufprall nicht passiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Schwellwertentscheider (37, 38) jeweils einen variablen Schwellwert aufweisen.
Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln (RHS), wobei wenigstens zwei Signale erzeugt werden, die jeweils eine Messung an gegenüberliegenden Fahrzeugseiten repräsentieren, wobei die wenigstens zwei Signale miteinander kombiniert werden, wobei in Abhängigkeit von der Kombination die Personenschutzmittel angesteuert werden, wobei die wenigstens zwei Signale zusätzlich mit einem jeweiligen Schwellwert verglichen werden und dass die Ansteuerung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Vergleich erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (µC) die Signale von ausgelagerten Sensoren der Aufprallsensorik (PASL, PASR) mit jeweils einem eigenen Schwellwert vergleicht und danach entscheidet, auf welcher Seite ein Unfall passiert ist, worauf die Personenschutzmittel (RHS) dann blockiert werden und zwar dort, wo der Aufprall nicht passiert ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellwerte variabel verändert werden.