DE102006037851A1 - Verfahren zur Sensorüberwachung eines Insassenschutzsystems sowie Insassenschutzsystem und Kraftfahrzeug mit einem Insassenschutzsystem - Google Patents

Verfahren zur Sensorüberwachung eines Insassenschutzsystems sowie Insassenschutzsystem und Kraftfahrzeug mit einem Insassenschutzsystem Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Sensorüberwachung eines Insassenschutzsystems, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei dem wenigstens ein an eine Struktur mechanisch gekoppelter Sensor zur Aufnahme wenigstens eines betriebsbedingten Signals auf seine Betriebseigenschaften hin überprüft wird, wobei das betriebsbedingte Signal zur Kontrolle des Ankopplungszustands des Sensors an die Struktur hinsichtlich wenigstens einer für einen intakten Ankopplungszustand repräsentativen Signalcharakteristik oder einer oder mehrerer daraus abgeleiteter Größen überwacht wird. Insassenschutzsystem und Kraftfahrzeug mit einem solchen Insassenschutzsystem, mit wenigstens einem an eine Struktur mechanisch angekoppelten Sensor und mit einem elektronischen Steuergerät zur Aufnahme und Verarbeitung von betriebsbedingten Sensorsignalen, wobei mit Hilfe eines Auswertealgorithmus und/oder einer Auswerteschaltung mit dem Steuergerät betriebsbedingte Sensorsignale auswertbar und mit für den Ankopplungszustand des Sensor charakteristischen vorgegebenen Kenndaten vergleichbar sind und über das Steuergerät bei erkannten inkorrekten Sensorankopplungen ein Fehlersignal erzeugbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sensorüberwachung eines Insassenschutzsystems, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei dem wenigstens ein an eine Struktur mechanisch angekoppelter Sensor zur Aufnahme wenigstens eines betriebsbedingten Signals auf seine Betriebseigenschaften hin überprüft wird.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Insassenschutzsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem an eine Struktur mechanisch angekoppelten Sensor und mit einem elektronischen Steuergerät zur Aufnahme und Verarbeitung von betriebsbedingten Sensorsignalen sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Insassenschutzsystem.
  • Insassenschutzsysteme in heutigen Kraftfahrzeugen umfassen aktive Sicherheitssysteme, beispielsweise Antiblockiersysteme (ABS) und Elektronische Stabilitätsprogramme (ESP), die das Fahrverhalten des Fahrzeugs beeinflussen, insbesondere um Unfälle zu vermeiden und passive Sicherheitssysteme, beispielsweise Airbags und Gurtstraffer, insbesondere um die Fahrzeuginsassen bei Unfällen vor Verletzungen zu schützen. Übliche passive Sicherheitssysteme weisen ein zentrales elektronisches Steuergerät, kurz ECU (Electronic Central Unit), mit wenigstens einem zugeordneten Beschleunigungsaufnehmer auf, das im Bedarfsfall die entsprechenden Schutzeinrichtungen auslöst. Zunehmend werden zur Verfeinerung der Sensierung Crash-Sensorsysteme eingesetzt, die auf einer Anzahl peripher angeordneter Crash-Sensoren, kurz RSUs (Remote Sensing Units) beruhen. Derartige Sensoren können neben den Beschleunigungssignalen auch Signale über Karosserieverformungen und- spannungen, akustische Schwingungen sowie hochfrequente Karosserieschwingungen, sogenannte Körperschall- bzw. Körperultraschallsignale zu Verfügung stellen.
  • Die WO 2006 000 428 A1 zeigt auf, dass insbesondere Körperschall- bzw. Körperultraschallsignale eine genauere und schnellere Crashanalyse zur Lokalisation einer Aufprallstelle am Fahrzeug und ggf. zur Bestimmung einer Crash-Schwere ermöglichen. Dadurch können die für eine optimale Schutzwirkung günstigsten Auslösezeitpunkte der Schutzeinrichtungen ermittelt und die jeweiligen Schutzeinrichtungen (Frontairbag, Seitenairbag, Gurtstraffer, usw.) zeitlich genau und aufeinander abgestimmt angesteuert werden. Insbesondere wird damit eine verbesserte und schnellere Seitencrashanalyse ermöglicht. Zudem wird durch eine Spektrumanalyse des Körperschalls, ggf. in Verbindung mit anderen zur Verfügung stehenden Signalen, eine zuverlässigere Unterscheidung von Unfallereignissen und anderen singulären Ereignissen, beispielsweise Wasserschlag oder Steinschlag gegen die Karosserie, Bruchschock einer Fensterscheibe, ruckartige Transportgutverschiebungen oder Fahrzeugdefekten, beispielsweise ausgeschlagene Radaufhängungen etc. ermöglicht, wodurch Fehlauslösungen vermieden werden.
  • Grundlage der geforderten ständigen Einsatzbereitschaft derartiger Schutzeinrichtungen im Fahrbetrieb ist es, dass die verwendeten sicherheitsrelevanten Sensoren eines Insassenschutzsystems jederzeit und dauerhaft funktionstüchtig sind. Folglich ist es sinnvoll, an diesen, im Fahrzeug installierten, Sensoren Funktionskontrollen durchzuführen.
  • Aus der DE 37 36 294 C2 ist eine Einrichtung zur Funktionskontrolle von als Aufprallsensoren wirksamen Beschleunigungsaufnehmern zur Auslösung einer passiven Sicherheitseinrichtung bekannt. Darin sind zwei oder mehr Beschleunigungsaufnehmer zueinander und zu einem Gehäuse mechanisch gekoppelt. Zur Funktionsprüfung wird einer der Beschleunigungsaufnehmer mit einem Prüfspannungsimpuls beaufschlagt, so dass dieser Aufnehmer als Körperschallsender wirkt, dessen Signale die anderen mit ihm gekoppelten Aufnehmer empfangen. Über eine Auswerteschaltung können die Prüfsignale ausgewertet und dadurch die anderen Beschleunigungsaufnehmer in ihrer Funktion, Eichung und Ankopplung an das Gehäuse überprüft werden.
  • Die bekannte Einrichtung ist in der Lage, die ihr zugrunde liegende Aufgabe zu lösen. Sie ermöglicht demnach allerdings nur eine gegenseitige Prüfung der Beschleunigungsaufnehmer und benötigt dementsprechend mindestens zwei derartige Sensoren. Dabei wird die mechanische Schnittstelle zum Fahrzeug, d.h. die Befestigung des Sensors am Fahrzeugaufbau nicht explizit betrachtet. Dies bedeutet ein mögliches Sicherheitsrisiko für die Funktionsbereitschaft des Insassenschutzsystems. Die Sensoren sind üblicherweise durch Schraub-, Press- oder Nietverbindungen über ihr Gehäuse bzw. ihren Sensorträger am Fahrzeugaufbau befestigt. Ist eine derartige mechanische Ankopplung fehlerhaft, beispielsweise durch eine im Laufe des Betriebes lose gewordene oder verlorengegangene Schraube, werden crash-relevante Signale möglicherweise fehlerhaft oder gar nicht aufgenommen, was zu einer Fehlinterpretation durch das Auslösegerät, mit der Folge einer für die Schutzwirkung zeitlich ungünstigen, insbesondere verspäteten, Auslösung der relevanten Schutzeinrichtungen und im Extremfall sogar zum völligen Ausfall des Insassenschutzsystems führen kann.
  • Aus der DE 10 2004 051 638 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Sensors in einem Sicherheitssystem bekannt, bei dem ein piezoelektrischer Sensor zu Diagnosezwecken und/oder zur Erzeugung adaptiver Gegenschwingungen als Aktuator angesteuert wird. Damit wird u.a. ein Selbsttest durchgeführt, bei dem eine durch den Aktuator angeregte Schwingung als elektrisches Signal sensiert wird. Das sensierte Signal ist als Indikator für eine einwandfreie Arbeitsweise des Sensors/Senders auswertbar. Das bekannte Verfahren ermöglicht – neben dem Selbsttest – im Wesentlichen die Untersuchung einer durch das Sicherheitssystem zu sichernden Struktur, beispielsweise einer Fahrzeugkarosserie oder eines Flugzeugrumpfes, auf Materialfehler oder Beschädigungen. Zudem ist die Möglichkeit einer Erzeugung von Gegenschwingungen zum Zwecke der Schwingungsdämpfung und Geräuschminderung angedeutet.
  • Das bekannte Verfahren nutzt die Eigenschaften eines Sensors mit reziprokem Wirkungsmechanismus (Detektor/Aktuator) für Selbsttests in einem Sicherheitssystem und erhöht damit dessen Zuverlässigkeit. Auch in dieser Druckschrift finden sich jedoch keine Hinweise auf eine Überwachung der Sensorbefestigungen am Fahrzeugaufbau.
  • Bisher ist keine Sensorüberwachung im Hinblick auf die mechanischen Schnittstellen zu einer Fahrzeugstruktur bekannt. Zudem ist die bekannte Vorgehensweise, zunächst ein Testsignal bzw. eine Testanregung zu erzeugen und dann ein Reaktionssignal auszuwerten für Selbsttests nach einem vorgegeben Muster vorteilhaft, für eine möglichst kontinuierliche Schnittstellenüberwachung der Anbindung an die Fahrzeugkarosserie jedoch eher suboptimal.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Sensorüberwachung eines Insassenschutzsystems anzugeben, insbesondere im Hinblick auf die mechanische Sensoranbindung an einen Fahrzeugaufbau, das eine hohe Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit des Insassenschutzsystems gewährleistet sowie ein dementsprechend verbessertes Insassenschutzsystem und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass das betriebsbedingte Signal zur Kontrolle des Ankopplungszustands des Sensors an die Struktur hinsichtlich wenigstens einer für einen intakten Ankopplungszustand repräsentativen Signalcharakteristik oder einer oder mehrerer daraus abgeleiteter Größen überwacht wird.
  • Die Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 9 weiterhin dadurch gelöst, dass mit Hilfe eines Auswertealgorithmus und/oder einer Auswerteschaltung mit dem Steuergerät betriebsbedingte Sensorsignale auswertbar und mit für den Ankopplungszustand des Sensors charakteristischen vorgegebenen Kenndaten vergleichbar sind, und dass über das Steuergerät bei erkannten inkorrekten Sensorankopplungen ein Fehlersignal erzeugbar ist.
  • Die Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 10 zudem durch ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Insassenschutzsystem gelöst.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die neben den im Ereignisfall singulär auftretenden crashbedingten und sonstigen ereignisbedingten Signalen/Signalformen im normalen Fahrbetrieb eines Fahrzeuges ständig erzeugten betriebsbedingten Signale, die an den entsprechenden Sensoren eines Insassenschutzsystems anliegen, zur Kontrolle der Betriebseigenschaften des Sensors bzw. der Sensoren genutzt werden können.
  • Unter betriebsbedingten Signalen werden demnach grundsätzlich alle, quasi kontinuierlich und dauerhaft auftretenden, mittels der Sensoren eines Insassenschutzsystems detektierbaren physikalischen Signale verstanden. Beispielsweise sind dies die üblichen auf den Fahrzeugaufbau übertragenen Schwingungen durch einen Verbrennungsmotor, normale Fahrzeug-Beschleunigungen oder Fahrgeräusche.
  • Unter einer mechanischen Ankopplung eines Sensors an eine Struktur werden sowohl direkte Befestigungen, beispielsweise eines Sensorgehäuses an der Fahrzeugkarosserie als auch indirekte Befestigungen, beispielsweise eines Sensorträgers am Fahrzeugaufbau, verstanden.
  • Untersuchungen haben gezeigt, dass sich eine Signalcharakteristik eines betriebsbedingten Signals einer intakten mechanischen Ankopplung, d.h. eines fest mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Sensors, bei einer inkorrekten Ankopplung, d.h. eines losen Sensors, ändert. Setzt man eine für eine intakte Befestigung bestimmte Signalcharakteristik als eine Vorgabe voraus, so kann eine ermittelte davon abweichende Signalcharakteristik des betriebsbedingten Signals eindeutig einer losen Sensorbefestigung zugeordnet werden.
  • Als betriebsbedingte Sensorsignale eignen sich besonders Schwingungssignale oder deren Ableitungen zur Überwachung von Sensorbefestigungen. Grundsätzlich ist jedoch auch die Verwendung anderer Signale denkbar.
  • Dadurch ist eine kontinuierliche Sensorüberwachung möglich, so dass auftretende Ankopplungsfehler unmittelbar und jederzeit erkannt werden. Insbesondere werden nach Fahrzeugreparaturen oder einem Sensoraustausch im Service, ggf. lose Sensoren unmittelbar vom System detektiert. Weiterhin werden auch defekte Komponenten, beispielsweise ein beschädigtes Sensorgehäuse oder eine gebrochene Sensorplatine erkannt, selbst wenn eine zugehörige Anschlussbuchse noch an der Fahrzeugstruktur verschraubt bzw. anderweitig befestigt ist. Über die gesamte Lebensdauer des Insassenschutzsystems wird eine effektive Überwachung der mechanischen Anbindung der Sensoren am Fahrzeugaufbau ermöglicht und somit die Betriebssicherheit des Gesamtsystems erhöht.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist zudem besonders kostengünstig, da es keine zusätzlichen apparativen Hardware-Komponenten, insbesondere keine zusätzlichen Signalgeber, Aktuatoren oder Sender benötigt. Die vorhandenen Sensoren müssen auch nicht als Aktuatoren bzw. Signalsender ansteuerbar sein, wodurch das Verfahren sehr vielseitig und flexibel mit vorhandenen, verschiedenen Sensorsystemen einsetzbar ist. Das ohnehin vorhandene Steuergerät wird erfindungsgemäß lediglich schaltungstechnisch, speichertechnisch und mit einem entsprechenden Auswertealgorithmus bzw. einer Auswerteschaltung an die Erfassung und Verarbeitung der Signalcharakteristiken betriebsbedingter Signale angepasst sowie mit einer entsprechenden Signalausgabe versehen.
  • Als eine Fehlerreaktion kann eine Ausgabe einer Warnmeldung/eines Servicehinweises an den Fahrer vorgesehen sei. Grundsätzlich kann auch eine Deaktivierung eines oder mehrerer Sensoren erfolgen. In einem Sensorsystem mit einer Vielzahl peripherer Crash-Sensoren ist es beispielsweise denkbar, dass ein als lose erkannter Sensor durch Signalvergleiche als Störsignalsender identifiziert und in der Folge abgeschaltet wird, so dass die Funktion des Gesamtsystems ggf. bis zu einem zeitnahem Service nicht durch Störsignale beeinträchtigt wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Schwingungsfrequenz eines an dem Sensor abgreifbaren betriebsbedingten Sensorsignals ausgewertet, wobei ein außerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs liegendes Sensorsignal als eine inkorrekte Sensorankopplung interpretiert wird.
  • Diese vorteilhafte Möglichkeit zur Überwachung von Sensorbefestigungen ist bei allen Sensoreinheiten die wenigstens einen Schwingungssensor aufweisen, wie er in Insassenschutzsystemen häufig vorhanden ist, gegeben. Ein Verbrennungsmotor erzeugt durch seine betriebsbedingten Schwingungen üblicherweise ein niederfrequentes Frequenzspektrum, das der Schwingungssensor registriert und das sich als ein betriebsbedingtes Sensorsignal überwachen lässt. Bei einer intakten Sensorbefestigung liegt dieses Signal kontinuierlich in einem Frequenzbereich bzw. weist Frequenzen auf, dessen Grenzen vorab erfasst, bzw. bestimmt und gespeichert sind. Löst sich die Sensorbefestigung, treten außerhalb dieses vorgegebenen Bereichs liegende Frequenzen auf. Schläge eines losen Sensors erzeugen typischerweise höhere, beispielsweise doppelt so hohe Frequenzen. Diese dauerhaft, mehr oder weniger regelmäßig, auftretenden höheren Frequenzen kann das Steuergerät als eine lose Sensorbefestigung interpretieren.
  • In analoger Weise kann außerdem vorgesehen sein, dass eine Amplitude eines an dem Sensor abgreifbaren betriebsbedingten Sensorsignals ausgewertet wird, wobei ein außerhalb eines vorgegebenen Amplitudenbereichs liegendes Sensorsignal als eine inkorrekte Sensorankopplung interpretiert wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft bei einem ECU/RSU-Sensorsystem mit mehreren zusammengehörigen dezentralen Sensoren anwendbar. Dabei können die Ankopplungszustände der Sensoren mit Hilfe eines Signalvergleichs einzelner Sensoren des Systems überwacht werden.
  • Ein Sensor-Signalvergleich ist ein besonders einfaches und effektives Mittel lose Sensorbefestigungen zu erkennen und von anderen registrierten Signalformen zu unterscheiden. Sind alle Sensoren in vorgesehener Weise fest mit dem Fahrzeugaufbau verbunden, sollten die betriebsbedingten Schwingungssignale der Sensoren zeitlich in einer festen Beziehung stehen. Werden bei einer zeitaufgelösten Betrachtung hingegen signifikante Schwankungen registriert, deutet dies auf eine unterschiedliche Ankopplung, d.h. auf lose und feste Sensoren, im Falle von zwei betrachteten Sensoren auf ein losen und einen festen Sensor hin.
  • Für ein Sensorsystem mit mehreren Schwingungssensoren ergeben sich insbesondere folgende Möglichkeiten zur Überprüfung der mechanischen Schnittstellen:
    • – eine aus betriebsbedingten Signalen mindestens zweier Sensoren gebildete Frequenzbeziehung wird ausgewertet, wobei ein zeitlich variierendes resultierendes Sensorsignal als eine inkorrekte Sensorankopplung interpretiert wird.
    • – eine aus betriebsbedingten Signalen mindestens zweier Sensoren gebildete Amplitudenbeziehung wird ausgewertet, wobei ein zeitlich variierendes resultierendes Sensorsignal als eine inkorrekte Sensorankopplung interpretiert wird.
    • – eine aus betriebsbedingten Signalen mindestens zweier Sensoren gebildete Phasenbeziehung wird ausgewertet, wobei ein zeitlich variierendes resultierendes Sensorsignal als eine inkorrekte Sensorankopplung interpretiert wird.
  • Besonders einfach können Signaldifferenzen, d.h. Frequenzdifferenzen, Amplitudendifferenzen und Phasendifferenzen ausgewertet werden. Bei intakten Befestigungen werden dann keine resultierenden Signale, bzw. resultierende Signale nahe Null festgestellt. Ein oder mehrere lose Sensoren verursachen hingegen eindeutige Signalausschläge, die im zeitlichen Mittel ein bestimmtes resultierendes Signalniveau erzeugen oder mit einer bestimmten mittleren Signalbreite um den Wert Null variieren. Für das Signalniveau bzw. die Signalbreite können auch Schwellwerte festgelegt sein, ab deren Überschreitung auf eine lose Sensorbefestigung geschlossen wird. Grundsätzlich sind auch andere Signalbeziehungen, beispielsweise Signalverhältnisse oder Signalprodukte, verwertbar.
  • Ein kontinuierlicher Amplitudenvergleich ist zudem besonders vorteilhaft als zusätzlicher Beitrag zur Verbesserung der eingangs erläuterten Sensor-Selbsttests nutzbar.
  • Grundsätzlich reicht zur Überwachung der Sensorbefestigungen im Falle von Schwingungssignalen die Betrachtung eines der Parameter Phase, Amplitude, Frequenz aus. Selbstverständlich können jedoch auch alle drei Parameter oder weitere Parameter miteinander kombiniert werden, um die Sensorüberwachung noch weiter zu verfeinern.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft veranschaulicht sind.
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1: ein Frequenz-Diagramm zur Erkennung einer inkorrekten Sensorankopplung,
  • 2: ein Amplituden-Diagramm zur Erkennung einer inkorrekten Sensorankopplung im Sensorvergleich, und
  • 3: ein Phasendiagramm zur Erkennung einer inkorrekten Sensorankopplung im Sensorvergleich.
  • Ein Verfahren zur Sensorüberwachung eines Insassenschutzsystems in einem Kraftfahrzeug beruht im Wesentlichen auf einer Überprüfung der Befestigung, d.h. des mechanischen Ankopplungszustandes der Sensoren des Insassenschutzsystems am Fahrzeugaufbau mit Hilfe von Signalcharakteristiken betriebesbedingter Sensorsignale.
  • Das Verfahren kann vorteilhaft mit einem Insassenschutzsystem mit einem zentralen elektronischen Steuergerät und einem Crash-Sensorsystem mit zentralen und dezentralen Sensoren durchgeführt werden. Der Aufbau und die Funktionsweise eines derartigen Insassenschutzsystems ist an sich, beispielsweise aus der WO 2006 000 428 A1 bekannt, so dass sich die folgende Beschreibung im Wesentlichen auf das Verfahren beschränkt. Das Crash-Sensorsystem soll dabei wenigstens zwei peripher an der Fahrzeugkarosserie befestigte Sensoreinheiten aufweisen, die jeweils einen Schwingungsaufnehmer aufweisen.
  • Diese Schwingungsaufnehmer erfassen betriebsbedingte Signale, insbesondere die auf die Karosserie übertragenen Schwingungsfrequenzen eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs, die erfindungsgemäß mit dem zentralen Steuergerät hinsichtlich der für die Sensorbefestigungen charakteristischer Parameter auswertbar und mit Vorgaben vergleichbar sind.
  • Eine Möglichkeit einen einzelnen Sensor auf seine Befestigung zu überwachen ist in der 1 illustriert. In dem in 1 gezeigten Diagramm ist eine Schwingungsamplitude I gegen eine Frequenz f aufgetragen. In einem ersten Frequenzbereich 8, beispielsweise zwischen 20 und 100 Hz, liegt ein betriebsbedingtes Schwingungssignal 2, das charakteristisch für die durch die Verbrennungsmotor – Schwingungen hervorgerufenen Signale eines befestigten Sensors ist. Weiterhin ist ein zweiter Frequenzbereich 8' mit einem Signal 2' dargestellt, beispielsweise zwischen 170 und 200 Hz, das charakteristisch für die durch den Verbrennungsmotor hervorgerufenen Signale eines losen Sensors ist. Ist der Sensor also lose, würde das Steuergerät demnach anstelle des erwarteten Signals 2 (oder zusätzlich zum Signal 2) das Signal 2' detektieren und dementsprechend eine Warnmeldung erzeugen.
  • Im Vergleich dazu, liegen crash-relevante Körperultraschallsignale typischerweise im Bereich von 105–108 Hz, wobei als Ursache einer plastischen, irreversiblen Materialverformung Signale im Bereich von 10 Hz und als Ursache einer elastischen Verformung eher Signale im Bereich von 106 Hz vorkommen. Erschütterungen etc. können zwar auch im Infraschall- und Hörschallbereich (10–1–104 Hz) registriert werden, in den auch die betriebsbedingten Signale fallen, diese lassen sich aber anhand ihrer Signalform und/oder ihrer Signalkontinuität unterscheiden.
  • Bei einem Sensorsystem mit zwei (oder mehr) Schwingungssensoren wird vorteilhaft ein Schwingungssignal-Vergleich mit einer vergleichenden Betrachtung der Parameter Amplitude und/oder Phase und/oder Frequenzspektrum durchgeführt:
  • Die 2 zeigt einen Amplitudenvergleich zweier Sensoren. Darin ist auf einer Zeitachse t eine Amplitudendifferenz I1–I2 der Schwingungssignale der beiden Sensoren aufgetragen. Sind beide Sensorbefestigungen intakt, schwingen sie mit einer wenigstens annähernd gleichen, von der Fahrzeugkarosserie aufgezwungenen Amplitude, so dass sich in einem Zeitabschnitt 10 ein quasi konstantes resultierendes Differenzsignal 4 mit dem Wert Null ergibt. Ist einer der beiden Sensoren lose, ergibt sich hingegen ein variierendes Differenzsignal 4', das in einem Zeitabschnitt 10' dargestellt ist. Im zeitlichen Mittel detektiert das Steuergerät dann ein resultierendes Signalniveau 14, das deutlich über dem Wert Null liegt und als Indikator für den losen Sensor dient.
  • Ein in der 3 aufgetragener Phasenwinkel Φ zwischen den Schwingungskurven der beiden Sensoren kann als ein weiterer Parameter zur Überwachung der Sensorbefestigungen herangezogen werden. Die befestigten Sensoren schwingen ohne eine Phasendifferenz, d.h. mit einem resultierenden Nullsignal 6, wie im Zeitabschnitt 12 angedeutet ist. Hingegen ergibt sich bei einem losen Sensor eine variierende Phasendifferenz mit einem variierenden Phasensignal 6', welches im zeitlichen Mittel eine Schwankungsbreite 16 aufweist, die wiederum als Indikator für den losen Sensor dient.
  • 2, 2'
    Sensorsignal
    4, 4'
    resultierendes Amplituden-Signal
    6, 6'
    resultierendes Phasenwinkel-Signal
    8, 8'
    Frequenzbereich
    10, 10'
    Zeitabschnitt
    12, 12'
    Zeitabschnitt
    14
    mittleres Signalniveau
    16
    mittlere Signalbreite
    f
    Frequenz
    t
    Zeit
    I
    Amplitude
    Φ
    Phasenwinkel

Claims (10)

  1. Verfahren zur Sensorüberwachung eines Insassenschutzsystems, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei dem wenigstens ein an eine Struktur mechanisch angekoppelter Sensor zur Aufnahme wenigstens eines betriebsbedingten Signals auf seine Betriebseigenschaften hin überprüft wird, dadurch gekennzeichnet, dass das betriebsbedingte Signal zur Kontrolle des Ankopplungszustands des Sensors an die Struktur hinsichtlich wenigstens einer für einen intakten Ankopplungszustand repräsentativen Signalcharakteristik oder einer oder mehrerer daraus abgeleiteter Größen überwacht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwingungsfrequenz eines an dem Sensor abgreifbaren betriebsbedingten Sensorsignals ausgewertet wird, wobei ein außerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs (8) liegendes Sensorsignal (2') als eine inkorrekte Sensorankopplung interpretiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Amplitude eines an dem Sensor abgreifbaren betriebsbedingten Sensorsignals ausgewertet wird, wobei ein außerhalb eines vorgegebenen Amplitudenbereichs liegendes Sensorsignal als eine inkorrekte Sensorankopplung interpretiert wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Sensorsystem, bestehend aus mehreren zusammengehörigen Sensoren, die Ankopplungszustände der Sensoren mit Hilfe eines Signalvergleichs einzelner Sensoren des Sensorsystems kontrolliert werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus betriebsbedingten Signalen mindestens zweier Sensoren gebildete Frequenzbeziehung ausgewertet wird, wobei ein zeitlich variierendes resultierendes Sensorsignal als eine inkorrekte Sensorankopplung interpretiert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus betriebsbedingten Signalen mindestens zweier Sensoren gebildete Amplitudenbeziehung ausgewertet wird, wobei ein zeitlich variierendes resultierendes Sensorsignal (4') als eine inkorrekte Sensorankopplung interpretiert wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus betriebsbedingten Signalen mindestens zweier Sensoren gebildete Phasenbeziehung ausgewertet wird, wobei ein zeitlich variierendes resultierendes Sensorsignal (6') als eine inkorrekte Sensorankopplung interpretiert wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer erkannten inkorrekten Sensorankopplung als eine Fehlerreaktion eine Ausgabe einer Warnmeldung und/oder eine Deaktivierung eines oder mehrerer entsprechend identifizierter Sensoren erfolgt.
  9. Insassenschutzsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem an eine Struktur mechanisch angekoppelten Sensor und mit einem elektronischen Steuergerät zur Aufnahme und Verarbeitung von betriebsbedingten Sensorsignalen, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe eines Auswertealgorithmus und/oder einer Auswerteschaltung mit dem Steuergerät betriebsbedingte Sensorsignale auswertbar und mit für den Ankopplungszustand des Sensors charakteristischen vorgegebenen Kenndaten vergleichbar sind, und dass über das Steuergerät bei erkannten inkorrekten Sensorankopplungen ein Fehlersignal erzeugbar ist.
  10. Kraftfahrzeug mit einem Insassenschutzsystem nach Anspruch 9, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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