DE102006018975A1

DE102006018975A1 - Verfahren und Anordnung zum Betrieb einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung

Info

Publication number: DE102006018975A1
Application number: DE102006018975A
Authority: DE
Inventors: Markus Larice; Sergey Azarkevich
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2006-04-25
Publication date: 2007-08-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung mit den Schritten: - sensorbasierte Detektion von Betriebsdaten eines Fahrzeugs (1), - Erzeugung von Sensordaten auf Basis der detektierten Betriebsdaten, - Speicherung historischer Sensordaten, - Diagnose der sensorbasierten Detektion zur Erkennung von Sensorfehlern, - Erzeugung von Diagnosedaten auf Basis des Diagnoseergebnisses, - Auswertung der Diagnosedaten, - Steuerung einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung (OSS) auf Basis aktueller Sensordaten, wenn kein Sensorfehler diagnostiziert wurde, und - Steuerung der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung (OSS) auf Basis historischer Sensordaten, wenn ein Sensorfehler diagnostiziert wurde.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung wie beispielsweise eines Insassenschutzsystems gemäss Anspruch 1 und eine Anordnung zum Betrieb einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung gemäss Anspruch 10.

Aus der US 6,830,379 B2 ein Winkelgeschwindigkeitssensor für ein sensorgesteuertes Bremssystem bekannt. Dort wird eine Diagnose-Einrichtung beschrieben, die einen Winkelgeschwindigkeitssensor überwacht und den Sensorzustand diagnostiziert. Die Diagnose-Einrichtung sendet ein Signal, welches das Diagnoseergebnis beinhaltet, an einen Controller. Wird ein Fehler diagnostiziert, dann schaltet der Controller die sensorgesteuerte-Funktion ab. Auf das Auftreten eines Sensorfehlers wird also mit einem kompletten Abschalten des sensorgesteuerten Systems reagiert. Dies ist nachteilig, da auf diese Weise ein Sensorfehler zu einem Totalausfall des sensorgesteuerten Systems führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Möglichkeit zum Betrieb einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung, insbesondere eines Insassenschutzsystems bereit zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betrieb einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch und eine entsprechende Anordnung mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, für den Fall eines Fehlers eines Sensors einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung wie beispielsweise eines Insassenschutzsystems eine Ausfallstrategie zu implementieren, die einen weiteren Betrieb der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung gewährleistet, insbesondere eine Blockade der Funktionsweise eines Algorithmus oder Steuergeräts in einem Fahrzeug bei einem Sensorfehler vermeidet. Vor allem kann gemäß der Erfindung die Ausfallstrategie parametrisiert und in einzelne Phasen untergliedert sein, wodurch im Falle eines Sensorfehlers fehlerhafte Sensordaten durch Sensordaten, die unterschiedlich genau entsprechend der Parametrisierung und Anzahl von verschiedenen Phasen auf Basis von historischen Sensordaten erzeugt werden können, ersetzt werden können.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betrieb einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung vorgesehen, das die folgenden Schritten aufweist:

– sensorbasierte Detektion von Betriebsdaten eines Fahrzeugs,
– Erzeugung von Sensordaten auf Basis der detektierten Betriebsdaten,
– Speicherung historischer Sensordaten,
– Diagnose der sensorbasierten Detektion zur Erkennung von Sensorfehlern,
– Erzeugung von Diagnosedaten auf Basis des Diagnoseergebnisses,
– Auswertung der Diagnosedaten,
– Steuerung der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung auf Basis aktueller Sensordaten, wenn kein Sensorfehler diagnostiziert wurde und
– Steuerung der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung auf Basis historischer Sensordaten, wenn ein Sensorfehler diagnostiziert wurde.

Es wird also im Fall eines Sensorfehlers nicht die sensorgesteuerte Einrichtung komplett abgeschaltet, sondern es erfolgt weiterhin eine Ansteuerung der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung auf Basis von Sensordaten. Dazu werden dann erfindungsgemäß keine aktuellen Sensordaten mehr verwendet, da diese laut Diagnoseergebnis fehlerbehaftet sind, sondern es werden der Ansteuerung historische Sensordaten zu Grunde gelegt. Diese können entweder unmittelbar für eine Ansteuerung verwendet werden, oder sie können dazu dienen, um ersatzweise aktuelle Sensordaten zu erzeugen bzw. zu errechen, die dann zur Ansteuerung der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung verwendet werden. Grundsätzlich können auch historische Diagnosedaten gespeichert und in geeigneter Weise direkt oder indirekt zur Ansteuerung der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung verwendet werden. Dieses erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in einem Insassenschutzsystem für eine Fahrzeug eingesetzt, und zwar insbesondere zur Vermeidung einer Blockade eines Aulösealgorithmus bei Auftreten eines Fehlers in einem Crash- oder Winkelbeschleunigungssensor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass im Fall eines Sensorfehlers eine zumindest abschnittsweise stetige Sensordaten-Ersatzfunktion ermittelt wird, die einen Sensorruhewert beinhaltet, und eine Steuerung der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung auf Basis der Sensordaten-Ersatzfunktion erfolgt. Durch die zumindest abschnittsweise stetige und ersatzweise rechentechnisch/datenverarbeitungstechnisch erzeugte Sensordaten-Ersatzfunktion werden sprungweise Sensorwert-Änderungen möglichst gering gehalten. Die Erzeugung dieser Sensordaten bzw. der Sensordaten-Ersatzfunktion kann parametrisierbar ausgestaltet sein, d.h. es können verschiedene Parameter der Sensordaten-Ersatzfunktion variabel einstellbar ausgelegt sein. Der Sensorruhewert kann prinzipiell einmalig oder auch mehrfach oder auch dauerhaft während des zeitlichen Verlaufes der Sensordaten-Ersatzfunktion erreicht werden, bevorzugt wird dieser Sensorruhewert aber zumindest am Ende der Sensordaten-Ersatzfunktion erreicht.

Die Sensordaten-Ersatzfunktion kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung insbesondere verschiedene Phasen aufweisen, die jeweils ein unterschiedliches zeitliches Verhalten der Sensordaten-Ersatzfunktion zeigen. Es kann dabei insbesondere vorgesehen sein, dass in einem Rückführungs-Zeitintervall ein stetiger Teilbereich, beispielsweise ein linearer Teilbereich, der Sensordaten-Ersatzfunktion zwischen einem historischen Sensorwert zu einem Sensorruhewert ermittelt wird. Dadurch wird erreicht, dass über die Ausdehnung des Rückführungs-Zeitintervalls eine kontinuierliche Angleichung historischer Sensorwerte an den Sensorruhewert erfolgt. In diesem Fall erfolgt im Fehlerfall keine abrupte Umschaltung auf einen konstanten Sensorwert, sondern es wird über ein bestimmtes Zeitintervall ausgedehnt eine Angleichung historischer Sensorwerte an den Sensorruhewert durchgeführt.

Alternativ oder zusätzlich kann aber auch vorgesehen sein, dass der zeitliche Verlauf der Sensordaten-Ersatzfunktion zumindest abschnittsweise einen konstanten Verlauf aufweist. Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass während eines Zeitintervalls die Sensordaten-Ersatzfunktion konstant auf einem definierten, insbesondere historischen, Sensorwert gehalten wird. Das Zeitintervall kann entweder als Zwischen-Zeitintervall zwischen dem zeitlichen Anfang und Ende der Sensordaten-Ersatzfunktion vorgesehen sein, oder es kann als ein Ruhe-Zeitintervall vorgesehen sein, das bevorzugt unmittelbar an das zeitliche Ende der Sensordaten-Ersatzfunktion angrenzt. Im einfachsten Fall kann zur Ermittlung des konstanten (Teil-)Verlaufes der Sensordaten-Ersatzfunktion vorgesehen werden, dass ein einziger historischer Sensordatenwert verwendet wird, der als besonders geeignet angesehen wird. Dieser definierte Sensorwert kann beispielsweise ein Sensorruhewert sein, der einem Sensorwert im Ruhezustand der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung entspricht. Es kann in diesem Fall also ersatzweise dieser Sensorruhewert als aktueller Sensorwert herangezogen und für die Ansteuerung der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung verwendet werden. Es wäre dann also im Fehlerfall ein Umschalten der Sensorwerte auf den ersatzweise rechentechnisch/datenverarbeitungstechnisch erzeugten Sensorruhewert als zeitlich konstanten Sensorwert vorgesehen. Sofern keine Extrapolation von Sensorwerten erfolgt, wie sie nachfolgend beschrieben wird, kann die Sensordaten-Ersatzfunktion aber auch – insbesondere während eines Zwischen-Zeitintervalls – auf dem zuletzt gültigen Sensorwert vor Erkennung des Sensorfehlers gehalten werden. Hierzu werden im folgenden noch Details ausgeführt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann entweder vorgesehen sein, dass der zeitliche Verlauf der Sensordaten-Ersatzfunktion auf Basis von gespeicherten Ersatzfunktions-Parametern berechnet wird. Es können also in einem Datenspeicher Ersatzfunktions-Parameter abgelegt sein, die im Fehlerfall ausgelesen und zur Berechnung des zeitlichen Verlaufs der Sensordaten-Ersatzfunktion herangezogen werden.

Alternativ oder zusätzlich kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass der zeitliche Verlauf der Sensordaten-Ersatzfunktion auf Basis von historischen Sensordaten berechnet wird. In diesem Fall wird also bei Vorliegen eines Sensorfehlers (auch) auf historische Sensordaten zurückgegriffen, die ebenfalls in einem Datenspeicher gespeichert sein können. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass in einem Extrapolations-Zeitintervall der zeitliche Verlauf der Sensordaten-Ersatzfunktion auf Basis des zeitlichen Verlaufes der Sensordaten während des Sensorbetriebs-Zeitintervalls vor Erkennung des Sensorfehlers berechnet wird. In diesem Fall wird also eine Korrelation zwischen dem zeitlichen Verlauf der Sensordaten vor Eintritt des Sensorfehlers und dem berechneten aktuellen Verlauf der Sensordaten herbeigeführt. Es wurde bereits ausgeführt, dass beispielsweise historische Sensorwerte als definierte Sensorwerte zur Ermittlung eines konstanten (Teil-)Verlaufes der Sensordaten-Ersatzfunktion verwendet werden können. Insbesondere kann aber auch die Extrapolation der Sensordaten als lineare Extrapolation auf Basis der Steigung der historischen, sensortechnisch ermittelten Sensordatenfunktion im Zeitpunkt des zuletzt gültigen Sensorwertes vor Erkennung des Sensorfehlers bzw. im zeitlichen Umfeld dieses Sensorwertes erfolgen. Es kann aber prinzipiell auch ein von einem linearen Verlauf abweichender Sensordatenverlauf zur Extrapolation verwendet werden. Dabei kann beispielsweise auch eine Wahrscheinlichkeitsbetrachtung für den wahrscheinlichsten zeitlichen Verlauf durchgeführt werden.

Wie bereits oben erwähnt, kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen werden, dass während eines Zwischen-Zeitintervalls die Sensordaten-Ersatzfunktion konstant auf einem definierten Sensorwert gehalten wird. Wenn eine Extrapolation von Sensorwerten erfolgt, kann die Sensordaten-Ersatzfunktion insbesondere auf einem durch Extrapolation ermittelten Sensorwert gehalten werden, der z.B. nach einer definierten Zeitspanne nach dem zuletzt gültigen Sensorwert vor Erkennung des Sensorfehlers erreicht wurde. Während dieses Zwischen-Zeitintervalls orientiert sich also die Ansteuerung der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung an dem zuletzt als gültig erkannten Sensorwert oder an einem ersatzweise durch Extrapolation ermittelten Sensorwert. Die Dauer dieses Zwischen-Zeitintervalls kann ebenfalls parametrisierbar, also durch Parameterwerte variabel eingerichtet werden.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Anordnung zum Betrieb einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung, aufweisend:

– eine Sensor-Einrichtung, die zur Detektion von Betriebsdaten eines Fahrzeugs und zur Erzeugung von Sensordaten ausgebildet ist,
– eine Sensor-Diagnose-Einrichtung, die zur Erkennung von Sensorfehlern und zur Erzeugung von Diagnosedaten ausgebildet ist,
– eine Controller-Einrichtung, die zur Auswertung von Sensordaten und von Diagnosedaten und zur Ansteuerung der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung ausgebildet ist und mit der Sensor-Einrichtung und der Sensor-Diagnose-Einrichtung datentechnisch verbunden ist,
– eine Sensordaten-Speichereinrichtung, die mit der Controller-Einrichtung datentechnisch verbunden ist und zur Speicherung historischer Sensordaten ausgebildet ist, und
– eine Entscheidungslogik, die zur Auswahl aktueller oder historischer Sensordaten als Basis für die Ansteuerung der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung ausgebildet ist.

Diese Anordnung kann insbesondere zur Durchführung des oben genannten erfindungsgemäßen Verfahrens sowie insbesondere auch zur Durchführung von Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet sein.

Für die erfindungsgemäße Anordnung gelten sinngemäß die gleichen Vorteile wie für das oben dargestellte erfindungsgemäße Verfahren. Insbesondere kann eine solche Anordnung als Fahrzeuginsassen-Schutzsystem realisiert werden. Die einzelnen Komponenten der vorgenannten Anordnung können entweder baulich getrennt, oder auch baulich integriert ausgebildet sein. So kann z.B. die Sensor-Einrichtung und die Sensor-Diagnose-Einrichtung baulich integriert sein, ebenso kann die Controller-Einrichtung und die Entscheidungslogik, gegebenenfalls zusätzlich auch die Sensordaten-Speichereinrichtung baulich integriert sein.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem, wie es beispielsweise oben im Rahmen der erfindungsgemäßen Anordnung realisiert werden kann. Das Steuergerät weist dabei insbesondere folgendes auf:

– eine Controller-Einrichtung, die zur Auswertung von Sensordaten und von Diagnosedaten und zur Ansteuerung einer steuerbaren Fahrzeuginsassen-Schutzeinrichtung ausgebildet ist und
– eine Entscheidungslogik, die zur Auswahl aktueller oder historischer Sensordaten als Basis für die Ansteuerung der steuerbaren Fahrzeuginsassen-Schutzeinrichtung ausgebildet ist.

Dieses Steuergerät sorgt dafür, dass im Fall eines Sensorfehlers nicht die sensorgesteuerte Einrichtung, d.h. das Insassenschutzsystem komplett abgeschaltet wird, sondern es erfolgt weiterhin eine Ansteuerung der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung auf Basis von Sensordaten. Allerdings werden dazu keine aktuellen, sensortechnisch erzeugten Sensordaten mehr verwendet, da diese laut Diagnoseergebnis fehlerbehaftet sind, sondern es werden der Ansteuerung historische Sensordaten zu Grunde gelegt.

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 und Abkürzungen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.

Die Zeichnungen zeigen in:
1: eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Betrieb einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung;
2: eine vereinfachte Darstellung des Verlaufs einer Sensordaten-Ersatzfunktion nach Detektion eines Sensorfehlers;
3 bis 5: eine Darstellung des Verlaufs von jeweils zu 2 alternativen Sensordaten-Ersatzfunktion;
6: eine vereinfachte Darstellung des Verlaufs einer Sensordaten-Ersatzfunktion mit Datenextrapolation; und
7: eine Darstellung des Verlaufs einer Sensordaten-Ersatzfunktion basierend auf einem realen Sensordatenverlauf eines Winkelgeschwindigkeitssensors.
In 1 ist schematisch ein Fahrzeug 1 mit Rädern 2 dargestellt, welches sich entlang eines Fahrweges 3, also beispielsweise auf einer Straße, bewegt. Das Fahrzeug 1 weist eine Anordnung zum Betrieb einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung – beispielsweise eines Fahrzeuginsassen-Schutzsystems – auf, die folgende Teil-Einrichtungen umfasst:
1 zeigt zunächst eine Sensor-Einrichtung (Sensor Unit) SU, die zur Detektion von Betriebsdaten des Fahrzeugs 1 ausgebildet ist. Als Betriebsdaten werden dabei beispielsweise Daten wie Position, Lage, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Drehrate etc. von Teilen des Fahrzeuges 1 und/oder des Fahrzeuges 1 als Ganzem erfasst. Die Sensor-Einrichtung SU wird überwacht durch eine Sensor-Diagnose-Einrichtung (Sensor Diagnosis Unit) SDU zur Erkennung von Sensorfehlern verbunden (in 1 durch einen Pfeil angedeutet), welche wiederum mit einer Controller-Einrichtung (Controller Unit) CU zur Auswertung der Diagnoseergebnisse und zur Ansteuerung datentechnisch verbunden ist. Die Sensor-Einrichtung SU ist ebenfalls mit der Controller-Einrichtung CU datentechnisch verbunden. Die Controller-Einrichtung CU erhält von der Sensor-Einrichtung SU Sensordaten über den Betriebszustand des Fahrzeugs. Weiterhin erhält die Controller-Einrichtung CU von der Sensor-Diagnose-Einrichtung SDU Diagnosedaten über den Betriebszustand der Sensor-Einrichtung SU. Schließlich ist die Controller-Einrichtung mit einer Sensordaten-Speichereinrichtung (Sensor Data Memory Unit) SDMU datentechnisch verbunden.
Diese Speichereinrichtung SDMU dient zur Speicherung historischer Sensordaten der Sensor-Einrichtung SU und ggf. auch zur Speicherung historischer Diagnosedaten der Sensor-Diagnose-Einrichtung SDU. Die Controller-Einrichtung CU umfasst eine Entscheidungslogik (Decision Logic) DL zur Auswahl aktueller oder historischer Sensordaten als Basis für die Ansteuerung eines Insassenschutzsystems OSS (Occupant Safety Systems) als steuerbare Fahrzeugeinrichtung, beispielsweise eines Überrollschutzsystems zum Schutz von Fahrzeuginsassen vor einem Fahrzeugüberschlag. Es wird also – vereinfacht gesagt – entweder der aktuelle Sensordatenstrom zur Ansteuerung des Insassenschutzsystems OSS verwendet, welcher von der Sensor-Einrichtung geliefert wird, oder es werden gespeicherte Sensordaten aus der Sensordaten-Speichereinrichtung SDMU ausgelesen, in der Controller-Einrichtung CU verarbeitet und das Ergebnis für die Ansteuerung des Insassenschutzsystems (OSS) verwendet. Grundlage für diese Entscheidung sind die von der Sensor-Diagnose-Einrichtung SDU empfangenen Diagnosedaten. Schließlich ist die Contoller-Einrichtung CU durch eine Steuerdatenverbindung (in 1 durch einen Pfeil angedeutet) datentechnisch mit dem Insassenschutzsystem OSS verbunden.
Die Controller-Einrichtung CU, die Entscheidungslogik DL und die Speichereinrichtung SDMU sind bevorzugt in einer Steuereinrichtung 4, beispielsweise in einem elektronischen Modul oder in einer integrierten Schaltung (IC) integriert.
2 zeigt an einem vereinfachten Beispiel eine schematische Darstellung des Verlaufs einer Sensordaten-Ersatzfunktion f_R mit verschiedenen Phasen nach der erfolgten Detektion eines Sensorfehlers. Es wird dabei ein stark idealisierter Fall für einen Sensordatenverlauf f_S dargestellt, der stetig linear von einem (in diesem Beispiel von Null verschiedenen) Sensorruhewert D₀ im Zeitpunkt t₀ bis zu einem zuletzt gültigen Sensorwert D_E im Zeitpunkt t₁ ansteigt, in dem ein Sensorfehler detektiert wird. Im Beispiel nach 2 wird ein Totalausfall der Sensors-Einrichtung SU als besonders eklatanter Sensorfehler angenommen, was sich durch einen plötzlichen Abfall der Sensorwerte im Sensordatenverlauf f_S im Zeitpunkt t₁ zeigt, aufgrund dessen die Sensor-Diagnose-Einrichtung SDU einen Ausfall der Sensor-Einrichtung SU diagnostizieren kann. Es kann natürlich auch jede andere Art von Sensorfehler im Rahmen des vorliegenden Verfahrens berücksichtigt werden. Es ist nun nach dem Beispiel der 2 vorgesehen, dass mittels der Controller-Einrichtung CU die historischen Sensorwerte aus der Speichereinrichtung SDMU ausgelesen und der zuletzt gültige historische Sensorwert D_E ermittelt wird. Es wird auf Basis dieses ermittelten Sensorwertes D_E von der Controller-Einrichtung CU ersatzweise rechentechnisch bzw. datenverarbeitungstechnisch ein zeitlicher Verlauf von Sensorwerten f_R errechnet, die von der Controller-Einrichtung CU zur weiteren Ansteuerung des Insassenschutzsystems OSS zu Grunde gelegt werden.
Dabei ist im Beispiel nach 2 in einem ersten Zwischen-Zeitintervall P₁ als erster Phase vorgesehen, dass der Verlauf der aktuell erzeugten Sensorwerte f_R zunächst konstant auf dem zuletzt vor Detektion des Sensorfehlers durch die Sensor-Diagnose-Einrichtung SDU von der Controller-Einrichtung CU als gültig erkannten Sensorwert D_E gehalten wird. Die Dauer dieses Zwischen- Zeitintervalls P₁ kann über Parametervariationen variabel ausgestaltet und theoretisch bis zu einer Zeitdauer von Null geregelt werden. Ein solcher Fall ist in 5 als Alternative zum Beispiel der 2 dargestellt.
An dieses Zwischen-Zeitintervall P₁ schließt sich ein Rückführungs-Zeitintervall P₂ als zweite Phase an, in dem die ersatzweise rechentechnisch/datenverarbeitungstechnisch erzeugten Sensorwerte der Sensordaten-Ersatzfunktion f_R in einem stetigen zeitlichen Verlauf zwischen den Zeitpunkten t₂ und t₃ von dem Sensorwert D_E auf den Sensorruhewert D₀ zurückgeführt werden. Dies kann beispielsweise durch einen linearen Teilverlauf der Funktion f_R erfolgen, wie in 2 anhand der durchgezogenen Linie dargestellt. Dabei kann die Steigung des linearen Teilverlaufes der Funktion f_R wiederum parametrisierbar, also über Parametervariationen variabel ausgestaltet sein. Die Steigungsparameter können entweder über Parameterwerte bestimmt werden, die in der Speichereinrichtung SDMU gespeichert vorliegen, oder es können dafür auch historische Sensorwerte verwendet werden, die ebenfalls in der Speichereinrichtung SDMU gespeichert wurden. Alternativ zu einem linearen Teilverlauf kann aber auch während des Rückführungs-Zeitintervalls P₂ ein anderer stetiger Verlauf der Funktion f_R vorgesehen sein, beispielsweise ein parabelförmiger Verlauf, wie durch die gestrichelte Linie in 2 angedeutet. Außerdem kann die Dauer der in 2 dargestellten Zeitintervalle parametrisierbar, d.h. durch entsprechende Einstellungen veränderbar sein.
3 zeigt eine Alternative zu 2. Hier wird zum Ende des Zwischen-Zeitintervalls P₁ sofort auf den Sensorruhewert D₀ umgeschaltet und dieser dann konstant beibehalten. In 3 geht also die Zeitdauer des Rückführungs-Zeitintervalls P₂ gegen Null. In dem anschließenden Ruhe-Zeitintervall P₃ geht die Steigung der Sensordaten-Ersatzfunktion f_R gegen Null.
4 zeigt eine Alternative zu 2, in der sich sofort an den als gültig erkannten Sensorwert D_E ein Ruhe-Zeitintervall P₃ anschließt, in dem die Sensordaten-Ersatzfunktion f_R einen konstanten Wert, nämlich den Sensorruhewert D₀ annimmt. Die Sensordaten-Ersatzfunktion f_R ist im Beispiel nach 4 also eine konstante Funktion. In 4 geht also – verglichen mit 2 – die Zeitdauer des Zwischen-Zeitintervalls P₁ und ebenfalls die Zeitdauer des Rückführungs-Zeitintervalls P₂ gegen Null und in dem anschließenden Ruhe-Zeitintervall P₃ geht die Steigung der Sensordaten-Ersatzfunktion f_R gegen Null.
5 zeigt dagegen eine Alternative zu 2, in der sich sofort an den als gültig erkannten Sensorwert D_E ein Rückführungs-Zeitintervall P₂ anschließt, für das die Ausführungen zu 2 entsprechend gelten. In 5 geht also die Zeitdauer des Zwischen-Zeitintervalls P₁ gegen Null.
In 6 ist eine Erweiterung des Verfahrens nach 2 dargestellt. Dabei wird für ein Extrapolations-Zeitintervall P'₀, das eine zusätzliche Phase der Sensordaten-Ersatzfunktion f_R darstellt, ein extrapolierter Verlauf von ersatzweise erzeugten Sensordaten ermittelt. Diese durch Extrapolation ermittelten Daten werden bevorzugt auf Basis des zuletzt gültigen Sensorwertes D_E im Zeitpunkt t₁ und der Steigung des Sensordatenverlaufs im Zeitpunkt t₁ ermittelt. Im einfachen Beispiel nach 6, in dem der sensortechnisch ermittelte Sensordatenverlauf im Sensorbetriebs-Zeitintervall P₀ eine lineare Funktion darstellt, ergibt sich durch die Extrapolation im Extrapolations-Zeitintervall P'₀ schlicht eine Fortführung der linearen Funktion mit gleicher Steigung. Die sensortechnisch im Sensorbetriebs-Zeitintervall P₀ ermittelten Werte werden also mit Hilfe von historischen Sensordaten aus diesem Zeitintervall in ein Extrapolations-Zeitintervall P'₀ extrapoliert. Die Dauer dieses Extrapolations-Zeitintervalls P'₀ vom Zeitpunkt t₁ bis zum Zeitpunkt t'₁ ist ebenfalls bevorzugt parametrisierbar, also durch entsprechende Einstellungen veränderbar vorgesehen.
Im Extrapolations-Zeitintervall P'₀ wird, wie 6 zeigt, die Sensordaten-Ersatzfunktion f_R zunächst von einem zuletzt gültigen Sensorwert D_E im Zeitpunkt t₁ bis zu einem ersatzweise erzeugten Sensorwert D'_E im Zeitpunkt t'₁ fortgeführt. Daran schließt sich im Beispiel nach 6 ein Zwischen-Zeitintervall P₁ an, in dem die Sensordaten-Ersatzfunktion f_R konstant auf dem Sensorwert D'_E gehalten wird. An dieses schließt sich ein Rückführungs-Zeitintervall P₂ an, in dem die Sensordaten-Ersatzfunktion f_R von dem Sensorwert D'_E auf einen Sensorruhewert D₀ zurückgeführt wird. Wie 6 zeigt, ergibt sich jetzt natürlich im Rückführungs-Zeitintervall P₂ für die Sensordaten-Ersatzfunktion f_R eine andere Steigung als im Fall nach 2.
7 zeigt den Verlauf einer Sensordaten-Ersatzfunktion basierend auf einem realen qualitativ dargestellten Sensordatenverlauf eines Winkelgeschwindigkeitssensors. In 7 ist also der Verlauf der Winkelgeschwindigkeit v_A über die Zeit t dargestellt, die eine Sensoreinrichtung SU im Fahrzeug ermittelt. Es wird nun wiederum zu einem Zeitpunkt t₁ ein Sensorfehler aufgrund eines abnormen Sensordatenverlaufs f_S ermittelt.
Analog zum Beispiel nach 6 wird für ein Extrapolations-Zeitintervall P'₀ ein extrapolierter Verlauf von ersatzweise erzeugten Sensordaten ermittelt. Diese durch Extrapolation ermittelten Daten werden wiederum auf Basis des zuletzt gültigen Sensorwertes D_E im Zeitpunkt t₁ und der Steigung (ersten Ableitung) des Sensordatenverlaufs im Zeitpunkt t₁ ermittelt. Somit wird der erste, lineare Teil einer Sensordaten-Ersatzfunktion f_R ermittelt, die bis zum Sensorwert D'_E im Zeitpunkt t'₁ fortgeführt wird.
Daran schließt sich ein Zwischen-Zeitintervall P₁ an, in dem die Sensordaten-Ersatzfunktion f_R bis zum Zeitpunkt t₂ weiter auf dem Sensorwert D'_E gehalten wird. Es schließt sich ein Rückführungs-Zeitintervall P₂ an, in dem die Sensordaten-Ersatzfunktion f_R linear vom Sensorwert D'_E bis zu einem Sensorruhewert D₀ = 0°/s zurückgeführt wird. Auf diesem Wert bleibt die Sensordaten-Ersatzfunktion f_R während des gesamten Ruhe-Zeitintervalls P₃, bis im Zeitpunkt t₄ von der Sensor-Diagnose-Einrichtung SDU erkannt wird, dass der Sensorfehler nicht mehr vorliegt.
Daraufhin stellt die Controller-Einrichtung CU zur Ansteuerung des Insassenschutzsystems OSS von der Sensordaten-Ersatzfunktion f_R wieder auf den sensortechnisch ermittelten Sensordatenverlauf f_S um, d.h. der Zeitpunkt t₄ bestimmt das zeitliche Ende der Sensordaten-Ersatzfunktion f_R und es wird fortan die Ansteuerung des Insassenschutzsystems OSS wieder auf Basis von sensortechnisch ermittelten Sensordaten durchgeführt. Dies wird durch ein erneutes Eingreifen der Entscheidungslogik DL in das Verfahren bewirkt wie oben beschrieben.
Bezugszeichen und Abkürzungen

1: Fahrzeug
2: Räder
3: Fahrweg
4: Steuereinrichtung
SU: Sensor-Einrichtung (Sensor Unit)
SDU: Sensor-Diagnose-Einrichtung (Sensor Diagnosis Unit)
CU: Controller-Einrichtung (Controller Unit)
SDMU: Sensordaten-Speichereinrichtung (Sensor Data Memory Unit)
DL: Entscheidungslogik (Decision Logic)
OSS: Insassenschutzsystem (Occupant Safety System)

Claims

Verfahren zum Betrieb einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung mit den Schritten: – sensorbasierte Detektion von Betriebsdaten eines Fahrzeugs (1), – Erzeugung von Sensordaten auf Basis der detektierten Betriebsdaten, – Speicherung historischer Sensordaten, – Diagnose der sensorbasierten Detektion zur Erkennung von Sensorfehlern, – Erzeugung von Diagnosedaten auf Basis des Diagnoseergebnisses, – Auswertung der Diagnosedaten, – Steuerung einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung (OSS) auf Basis aktueller Sensordaten, wenn kein Sensorfehler diagnostiziert wurde und – Steuerung der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung (OSS) auf Basis historischer Sensordaten, wenn ein Sensorfehler diagnostiziert wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall eines Sensorfehlers eine zumindest abschnittsweise stetige Sensordaten-Ersatzfunktion (f_R) ermittelt wird, die einen Sensorruhewert (D₀) beinhaltet, und eine Steuerung der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung (OSS) auf Basis der Sensordaten-Ersatzfunktion (f_R) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Rückführungs-Zeitintervall (P₂) ein stetiger Teilbereich der Sensordaten-Ersatzfunktion (f_R) zwischen einem historischen Sensorwert (D_E) und einem Sensorruhewert (D₀) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf der Sensordaten-Ersatzfunktion (f_R) zumindest abschnittsweise einen konstanten Verlauf aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Zeitintervalls (P₁, P₃) die Sensordaten-Ersatzfunktion (f_R) konstant auf einem definierten Sensorwert (D_E, D'_E, D₀) gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf der Sensordaten-Ersatzfunktion (f_R) auf Basis von gespeicherten Ersatzfunktions-Parametern berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf der Sensordaten-Ersatzfunktion (f_R) auf Basis von historischen Sensordaten berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Extrapolations-Zeitintervall (P'₀) der zeitliche Verlauf der Sensordaten-Ersatzfunktion (f_R) auf Basis des zeitlichen Verlaufes der Sensordaten während des Sensorbetriebs-Zeitintervalls (P₀) vor Erkennung des Sensorfehlers berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wahrscheinlichkeitsbetrachtung für den wahrscheinlichsten zeitlichen Verlauf durchgeführt wird.
Anordnung zum Betrieb einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung (OSS), aufweisend: – eine Sensor-Einrichtung (SU), die zur Detektion von Betriebsdaten eines Fahrzeugs (1) und zur Erzeugung von Sensordaten ausgebildet ist, – eine Sensor-Diagnose-Einrichtung (SDU), die zur Erkennung von Sensorfehlern und zur Erzeugung von Diagnosedaten ausgebildet, – eine Controller-Einrichtung (CU), die zur Auswertung von Sensordaten und von Diagnosedaten und zur Ansteuerung einer steuerbaren Fahrzeugeinrichtung (OSS) ausgebildet ist und mit der Sensor-Einrichtung (SU) und der Sensor-Diagnose-Einrichtung (SDU) datentechnisch verbunden ist, – eine Sensordaten-Speichereinrichtung (SDMU), die mit der Controller-Einrichtung (CU) datentechnisch verbunden ist und zur Speicherung historischer Sensordaten ausgebildet ist – eine Entscheidungslogik (DL), die zur Auswahl aktueller oder historischer Sensordaten als Basis für die Ansteuerung der steuerbaren Fahrzeugeinrichtung (OSS) ausgebildet ist.
Steuergerät (4) für ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem zur Verwendung in einer Anordnung nach Anspruch 10, aufweisend: – eine Controller-Einrichtung (CU), die zur Auswertung von Sensordaten und von Diagnosedaten und zur Ansteuerung einer sensorgesteuerten Fahrzeuginsassen-Schutzeinrichtung (OSS) ausgebildet ist und – eine Entscheidungslogik (DL), die zur Auswahl aktueller oder historischer Sensordaten als Basis für die Ansteuerung der sensorgesteuerten Fahrzeuginsassen-Schutzeinrichtung (OSS) ausgebildet ist.