DE102006019316A1

DE102006019316A1 - Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmittel

Info

Publication number: DE102006019316A1
Application number: DE102006019316A
Authority: DE
Inventors: Marc-Andre Golombeck
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2007-10-31

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmittel vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung eine Einrichtung zur Erfassung von einer Mehrzahl von fahrdynamischen Daten aufweist, eine Innenraumsensorik und eine Auswerteschaltung. Die Auswerteschaltung steuert Personenschutzmittel derart an, dass ein Herausschleudern eines Fahrzeuginsassen verhindert wird, wobei dabei das Signal der Innenraumsensorik und die Mehrzahl von fahrdynamischen Daten berücksichtigt werden.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
Aus EP 636 074 B1 ist ein Verfahren einer Einrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen bekannt. Dabei wird eine beschleunigungsbedingte Verlagerung des Fahrzeugsinsassen oder eine beschleunigungsbedingte Relativgeschwindigkeit des Fahrzeuginsassen im Bezug auf die Fahrgastzelle ohne zusätzliche die Position des Fahrzeuginsassen erfassende Sensoren ermöglicht. Eine rechtzeitige Aktivierung des Schutzmittels wird insbesondere durch eine Abschätzung der innerhalb der Aktivierungszeit zu erwartenden Verlagerung des Fahrzeuginsassen erzielt.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat dem gegenüber den Vorteil, dass durch die Undverknüpfung von einer Mehrzahl von fahrdynamischen Daten und einem Signal einer Innenraumsensorik Personenschutzmittel durch eine Auswerteschaltung, beispielsweise einem Mikrocontroller, derart angesteuert werden, dass ein Herausschleudern eines Fahrzeuginsassen verhindert wird. Insbesondere bei Überrollvorgängen nach einer Kollision des Fahrzeugs mit einem anderen Kraftfahrzeug kann ein Fahrzeuginsasse, insbesondere bei geöffneten Seitenfenstern, herausgeschleudert werden und so schwere Verletzungen erleiden.
Der Erfindung liegt daher der Gedanke zugrunde, den Fahrzeuginsassen zu überwachen und bei kritischen Fahrsituationen, insbesondere irreversible Personenschutzmittel wie Airbags oder pyrotechnische Gurtstraffer anzusteuern, um ein solches Herausschleudern zur vermeiden. Insbesondere wird durch die Innenraumsensorik überwacht, ob der Fahrzeuginsasse seine Position im Fahrzeug maßgeblich verändert. Damit liegen zwei Bedingungen vor, die erfüllt werden müssen. Es muss durch eine Einrichtung zur Erfassung von einer Mehrzahl von fahrdynamischen Daten ein kritisches Fahrmanöver detektiert werden und eine maßgebliche Veränderung der Position des Fahrzeuginsassen.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass das Signal der Innenraumsensorik in Abhängigkeit von einer Insassenbewegung erzeugt wird. Damit ist es möglich, auf plötzliche Veränderungen rasch zu reagieren, insbesondere wenn diese erfindungsgemäß mit einer kritischen Fahrsituation anhand der Fahrdynamiksignale korreliert werden können.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass zusätzlich die Auswerteschaltung ein Gurtschlossstatussignal berücksichtigt, um auch dieses bei der Ansteuerung der Personenschutzmittel zu berücksichtigen. Damit wird die Ansteuerung noch präziser und hilfreicher.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
2 die Verknüpfung von Signalen zur Erzeugung eines Auslösesignals.
Zahlen aus den USA belegen die Bedeutung der passiven Sicherheit bei Fahrzeugüberschlägen. Im Jahr 1998 war die Hälfte aller tödlichen Einzelfahrzeugunfälle auf einen Überschlag zurück zu führen. Im gesamten Unfallgeschehen nimmt der Fahrzeugüberschlag einen Anteil von rund 20 % ein. Gerade bei Überschlägen ist die Gefahr für die Insassen relativ groß, aus dem Fahrzeug heraus geschleudert zu werden, mit oftmals fatalen gesundheitlichen Folgen. Aber nicht nur bei Überschlägen, sondern auch beliebigen Fahrsituationen ohne Unfallfolgen besteht für den Insassen die Gefahr, im Fahrzeug umher geschleudert zu werden und sich dabei zu verletzen.
Stehen in der Fahrsituation dann die Fenster des Fahrzeugs offen, so besteht die Gefahr, dass der Insasse komplett aus dem Fahrzeug heraus geschleudert werden kann oder zumindest Körperteile aus dem offenen Fenster heraus hängen können, die dann mit anderen Hindernissen bei der Fahrt außerhalb des Fahrzeugs kollidieren könnten.
Diese Gefahren sind selbst bei angegurteten Fahrzeuginsassen gegeben, die beispielsweise bei Überschlägen trotz angelegtem Gurt aus dem Fahrzeug heraus geschleudert werden können.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, Personenschutzmittel derart anzusteuern, dass ein solches Herausschleudern der Fahrzeuginsassen verhindert wird, wobei die Ansteuerung in Abhängigkeit von einem Signal der Innenraumsensorik und einer Mehrzahl von Fahrdynamikdaten erfolgt. Anhand der Mehrzahl der Fahrdynamikdaten wird eine kritische Fahrsituation bestimmt, wobei dabei einzelne oder mehrere Größen vorgegebene Schwellwerte übertreffen müssen, um diese kritische Fahrsituation anzuzeigen. Beispielsweise kann die Fahrzeugquerbeschleunigung oder Fahrzeugquergeschwindigkeit oder der Schwimmwinkel besonders groß sein und dies führt zur Klassifizierung der Fahrsituation als kritisch. Das Signal der Innenraumsensorik soll hier insbesondere eine plätzliche Kraftumverteilung anzeigen, sodass die Gefahr angezeigt ist, dass durch die kritische Fahrsituation der Insasse sich bewegt und damit die Gefahr besteht, dass sich der Insasse in Richtung eines offenen Fensters bewegt. Auch Signale über geöffnete Fenster können hier noch zusätzlich berücksichtigt werden. Dies kann anhand von Sensoren erfolgen, die den Öffnungszustand der einzelnen Fahrzeugfenster detektieren. Zusätzlich kann auch noch der Gurtschlossstatus berücksichtigt werden.
1 zeigt in einem Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung. Eine Fahrdynamikregelung ESP, eine externe Beschleunigungssensorik PAS, einen Innenraumsensorik IOS, ein Gurtschlossstatussensor GS sind alle an ein Airbagsteuergerät SG über Dateneingänge angeschlossen. Der Anschluss kann zum Teil zumindest auch über eine Busleitung erfolgen. Die Signale der Fahrdynamikregelung ESP, der Beschleunigungssensorik PAS, der Innenraumsensorik IOS und des Gurtschlossstatussensors GS werden im Steuergerät SG von einem Mikrocontroller μC als Auswerteschaltung ausgewertet. In Abhängigkeit von diesen Signalen werden Rückhaltemittel RHS angesteuert. Bei den Rückhaltemitteln kann es sich um Airbags, Gurtstraffer, Überrollbügel und crashaktive Kopfstützen handeln. Als Innenraumsensorik werden vorzugsweise Kraftmessbolzen eingesetzt. Es ist jedoch auch möglich, eine Sitzmatte mit verteilten Kraftmesszellen oder druckabhängigen Widerständen oder eine Videosensorik oder eine Ultraschallsensorik vorzusehen. Auch Kombinationen davon sind möglich. Die externe Beschleunigungssensorik PAS ist vorzugsweise in den Fahrzeugteilen und an der Fahrzeugfront angebracht. Es ist möglich, dass die externe Beschleunigungssensorik PAS auch zentral im Fahrzeug angeordnet ist, um eine kinematische Sensorplattform zu bilden. Die Fahrdynamikregelung ESP ermittelt eine Mehrzahl von fahrdynamischen Daten, wie beispielsweise Drehraten, Schwimmwinkel, Beschleunigungen in allen Raumrichtungen und von diesen Beschleunigungen abgeleitete Signale. Die Sensorik hierfür kann entweder die Sensorik PAS sein oder weiter hier nicht dargestellte Sensoriken. Auch das Steuergerät SG kann selbst zur Erzeugung dieser fahrdynamischen Signale beitragen, indem solche Sensoren wie Drehratensensoren und Beschleunigungssensoren im Steuergerät SG angeordnet sind.
Anhand des Signals der Innenraumsensorik kann auch je nach Konfiguration der Innenraumsensorik beispielsweise durch die Verwendung von vier Kraftmessbolzen an jedem Sitz auch die Bewegungsrichtung erkannt werden und in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung, beispielsweise hin auf ein geöffnetes Fenster, ein entsprechendes Signal erzeugt werden, um die Rückhaltemittel auszulösen.
2 zeigt den Ablauf den die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 1 durchläuft. Im Block 20 wird ermittelt, ob anhand der Mehrzahl der fahrdynamischen Größen eine kritische Fahrsituation erkannt wird. Wie oben dargestellt, wird dies anhand von Schwellwertüberprüfungen der einzelnen fahrdynamischen Größen oder davon abgeleiteter Größen durchgeführt. Diese Schwellwerte können auch adaptiv ausgeführt sein. Die Schwellwerte können weiterhin auch zeitlich abhängig sein. Das heißt, nach einer vorgegebenen Zeit verändern sich die Schwellwerte wieder auf einen ursprünglichen Wert. Wurde durch diese Schwellwertvergleiche im Block 20 eine kritische Fahrsituation detektiert, dann wird eine logische 1 ausgegeben und geht an einen Eingang eines UND-Gatters 22. Im Block 21 wird das Signal der Innenraumsensorik untersucht. Hier wird die Veränderung der Kraftverteilung erkannt und zwar auch durch einen Schwellwertvergleich, wobei die Geschwindigkeit der Kraftverteilung und die Größe der veränderten Kraft berücksichtigt werden. Es ist möglich, hier auch andere Größen zu untersuchen. Zeigt dies eine relevante Insassenbewegung an, dann wird eine logische 1 ausgegeben und zwar an den zweiten Eingang des UND-Gatters 22. Das UND-Gatter 22 gibt demnach nur eine logische 1 aus, wenn die kritische Fahrsituation vorliegt und eine relevante Insassenbewegung vorliegt. Dies geht dann an den Eingang eines weiteren UND-Gatters 23. Einem zweiten Eingang des UND-Gatters 23 liegt ein Gurtschlossstatussignal 24 an. Dieses Signal kann auch über eine andere Verknüpfung beispielsweise im Block 21 mit berücksichtigt werden. Nur wenn das Gurtstatussignal beispielsweise anzeigt, dass der Insasse nicht angeschnallt ist, dann wird ein Feuersignal 25 ausgegeben.
Das Gurtschlossstatussignal kann auch darüber entscheiden, ob überhaupt Gurtstraffer gezündet werden oder ob für die übrigen Rückhaltemittel unterschiedliche Schwellen für die Eingangssignale aus dem ESP oder anderen Fahrzeugsystemen wie dem Bremsassistenten verwendet werden, da bei einer erkannten Insassenbewegung ohne eingerastetes Gurtschloss ein Herausschleudern auch schon bei weniger kritischen Fahrmanövern wahrscheinlich ist.
Kern der Erfindung ist demnach, eine kritische Fahrsituation zu erkennen und diese Erkenntnis mit Daten über eine Insassenbewegung zu kombinieren. In einer vorteilhaften Weiterbildung wird noch der Gurtschlossstatus berücksichtigt. Es können auch die Daten über weitere Insassen bei der Ansteuerung berücksichtigt werden, da die Bewegungen verschiedener Insassen sich gegenseitig beeinflussen können. Auch die Wucht der Insassenbewegung kann hier berücksichtigt werden.

Claims

Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmittel (RHS) mit – einer Einrichtung zur Erfassung von einer Mehrzahl von fahrdynamischen Daten (ESP) – einer Innenraumsensorik (IOS), die ein Signal erzeugt – einer Auswerteschaltung (μC), die in Abhängigkeit von dem Signal und der Mehrzahl von fahrdynamischen Daten (ESP) die Personenschutzmittel (RHS) derart ansteuert, dass ein Herausschleudern eines Fahrzeuginsassen verhindert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenraumsensorik (IOS) das Signal in Abhängigkeit von einer Insassenbewegung erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (μC) bei der Ansteuerung der Personenschutzmittel zusätzlich ein Gurtschlossstatussignal berücksichtigt.