DE102006051202B4

DE102006051202B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln

Info

Publication number: DE102006051202B4
Application number: DE102006051202.2A
Authority: DE
Inventors: Christian Rauh; Harry Halfar
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2006-10-30
Publication date: 2017-10-26
Anticipated expiration: 2026-10-31
Also published as: DE102006051202A1

Abstract

Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln (PS) wobei die Ansteuerung in Abhängigkeit von einem Vergleich eines Vektors aus wenigstens zwei von mindestens einem Aufprallsignal abgeleiteten Merkmalen mit einer Vielzahl von Kennlinien (40–42) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Vielzahl von Kennlinien (40–42) einem Zeitintervall (0–20 ms, 20–40 ms) nach dem Erkennen eines Aufpralls zugeordnet ist und dass der Vektor in Abhängigkeit von der Zeit mit den jeweiligen Kennlinien (40–42) des korrespondierenden Zeitintervalls (0–20 ms, 20–40 ms) verglichen wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
Aus DE 103 60 893 A1 ist es bereits bekannt, eine Ansteuerung in Abhängigkeit von einem Vergleich eines Vektors aus zwei Merkmalen, die von einem Aufprallsignal abgeleitet wurden, durchzuführen.
Aus der DE 101 09 043 C1 ist ein Verfahren zum Auslösen von wenigstens einem Airbag in einem Fahrzeug bekannt, wobei zur Entscheidung zur Zündung der zweiten Stufe eines zweistufigen Airbags zwei oder mehr Kriterien verwendet werden. Als Kriterien werden dabei von Messsignalen eines Beschleunigungssensors abgeleitete Größen verwendet. Diese Größen müssen innerhalb vorgegebener Zeiten Schwellwerte überschreiten, um eine Zündungsentscheidung hervorzurufen.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren, bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass die Kennlinie in Abhängigkeit von der Zeit, die seit dem Aufprall vergangen ist, verändert wird. Damit ist es zuverlässig möglich, einen Nichtauslösecrash von einem Auslösecrash zu trennen, insbesondere innerhalb einer geforderten Auslösezeit. Damit wird eine erhöhte Robustheit der Ansteuerungsentscheidung erreicht und eine robustere Trennung zwischen Nichtauslösecrash und einem Auslösecrash.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Verfahrens zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln bzw. der in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Kennlinie für ein vorgegebenes Zeitintervall festgelegt ist. Das heißt, dass beispielsweise von 0 bis 20 ms eine erste Kennlinie verwendet wird und eine andere Kennlinie für 20 bis 40 Millisekunden. Dies führt zu einer Vereinfachung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Alternativ ist es möglich eine kontinuierliche Veränderung der Kennlinie beispielsweise auch in Abhängigkeit von einer Funktion vorzunehmen.
Vorteilhafterweise ist das erste Merkmal ein Beschleunigungssignal, dass heißt ein tiefpassgefiltertes Beschleunigungssignal und das zweite Merkmal ein integriertes Beschleunigungssignal, wobei hier integriert pragmatisch zu verstehen ist, dass heißt eine rechentechnische Integration oder Aufsummierung oder auch eine Mittelwertbildung sind hierunter gemeint.
Die Vorrichtung weist eine Schnittschnelle auf die das Aufprallsignal bereitstellt, wobei die Schnittstelle hardwaremäßig insbesondere für außerhalb des Steuergerätes vorgesehene Aufprallsensoren ausgeführt ist oder softwaremäßig wenn es sich um eine Sensorik innerhalb des Steuergerätes befindet. Es ist jedoch auch eine umgedrehte Konstellation möglich, oder es sind nur Schnittstellen softwaremäßig vorhanden oder nur hardwaremäßig.
Die Auswerteschaltung ist üblicherweise ein Mikrocontroller als zentrales Element des Steuergerätes. Die Ansteuerschaltung ist üblicherweise eine Zündkreisschaltung, dass heißt integrierte Leistungsschalter sind hier vorgesehen. Diese Leistungsschalter ermöglichen durch ein Schließen einen Stromfluss beispielsweise zum Zündelement eines Airbags.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 2 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens und 3 ein Diagramm zur Visualisierung der Merkmale und der Kennlinien.
1 erläutert in einem Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung. In einem Steuergerät SG ist als zentrales Element ein Mikrocontroller μC vorhanden, der über einen Daten-Ein-Ausgang mit einem Speicher S verbunden ist, der beschreibbare und nicht beschreibbare Teile aufweist. Insbesondere ist im Speicher S der Algorithmus vorgesehen, der zur Erzeugung des Ansteuersignals verwendet wird. Bauelemente, die für den Betrieb des Steuergerätes SG notwendig sind aber zum Verständnis der Erfindung nicht beitragen, sind der Einfachheit halber hier weggelassen worden.
Der Mikrocontroller μC erhält Eingangssignale über eine Schnittstelle IF1 und von einem Beschleunigungssensor BS. Für den Beschleunigungssensor BS ist eine Softwareschnittstelle im Mikrocontroller μC vorhanden. Die Schnittstelle IF1 ist vorliegend als integrierter Schaltkreis ausgeführt. Es ist möglich auch sie softwaremäßig auszuführen oder aus diskreten Bauelementen aufzubauen. Die Schnittstelle IF1 koppelt eine externe Beschleunigungssensorik BS1 die beispielsweise im Bereich der Fahrzeugfront und/oder an Seitenteilen des Fahrzeugs vorgesehen ist. Mittels der Beschleunigungssignale erzeugt der Mikrocontroller μC einen Vektor aus wenigstens zwei Merkmalen. Diese Merkmale werden mit einer Kennlinie verglichen. Die Kennlinie wird in Abhängigkeit von einer Zeit verändert. Die Zeit beginnt mit dem Überschreiten einer Rauschschwelle durch das Beschleunigungssignal oder das integrierte Beschleunigungssignal. Die Kennlinie wird jeweils aus dem Speicher S geladen.
Kommt es nun zu einem Überschreiten der Kennlinie durch den Vektor aus den Merkmalen dann wird ein Ansteuersignal erzeugt, das über einen SPI-Bus an die Ansteuerschaltung FLIC übertragen wird. Die Ansteuerschaltung FLIC sorgt dann in Abhängigkeit von diesem Ansteuersignal für eine Aktivierung der Personenschutzmittel PS beispielsweise Airbags, Gurtstraffer, crashaktive Kopfstützen, eine Fußgängerschutzeinrichtung usw. Auch die Ansteuerschaltung FLIC ist hier als integrierter Schaltkreis vorgesehen. Es ist möglich, je nach Komplexität mehrere integrierte Schaltkreise vorzusehen. Auch ein Aufbau aus diskreten Bauelementen ist vorliegend möglich. Die Ansteuerschaltung führt üblicherweise zu einer Bestromung der Personenschutzmittel PS. Dieser Strom kann aus Energiereserven im Steuergerät SG beispielsweise einem Kondensator oder auch zusätzlich oder anstatt aus dem Bordnetz stammen.
2 erläutert in einem Flussdiagramm den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Verfahrensschritt 200 wird das Aufprallsignal durch die Beschleunigungssensorik BS bzw. BS1 die mikromechanisch ausgeführt sind erfasst. In Verfahrensschritt 201 wird dann durch den Mikrocontroller μC eine Erzeugung eines Vektors aus wenigsten zwei Merkmalen vorgenommen, vorliegend das Beschleunigungssignal selbst und das integrierte Beschleunigungssignal. In Verfahrensschritt 202 wird entsprechend der abgelaufenen Zeit seit der Überschreitung der Rauschschwelle eine zeitabhängige Schwelle ausgewählt. Diese Schwelle wird im weiteren Verlauf, also bei der weiteren Analyse des Signals dann entsprechend verändert. In Verfahrensschritt 203 erfolgt dann der Vergleich des Vektors aus den beiden Merkmalen als Komponenten mit der zum vorliegenden Zeitpunkt gültigen Schwelle. Ist diese Schwelle überschritten dann wird im Verfahrensschritt 204 das Ansteuersignal vom Mikrocontroller μC zur Ansteuerschaltung FLIC übertragen. In Verfahrensschritt 205 erfolgt dann folgerichtig die Ansteuerung der entsprechenden Personenschutzmittel PS.
Kam es zum Verfahrensschritt 203 nicht zu einer Schwellüberschreitung dann wird zur Verfahrenschritt 200 gesprungen und die Signalmerkmale werden neu bestimmt. Es kann zu Verfahrensschritt 202 zurückgesprungen werden, um das Signal weiter zu untersuchen oder es kann auch je nach anderen Bedingungen zu einem Abbruch des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen.
3 erläutert in einem Diagramm, bei dem die Abszisse das Merkmal M2, beispielsweise die Beschleunigung, und die Ordinate das Merkmal M1, beispielsweise die integrierte Beschleunigung darstellt. Es liegen nun drei Schwellwertelinien 40, 41 und 42 vor. Mit den Kreuzen sind Nicht-Auslösecrashs gemeint und mit den Kreisen und den jeweiligen Zahlen Auslösefälle mit unterschiedlichen Auslösezeiten. Zur Zeit der Schwelle 40 ist es gemäß den Systemanforderungen notwendig nur die Auslösecrashes (1) von Nichtauslösecrashes (+) zur trennen. Die eingesetzte Schwelle zur Trennung orientiert sich daher an diesen beiden Crashklassen (1) & (+).
Ähnlich verhält es sich in den beiden weiteren dargestellten Fällen. Zur Zeit der Schwelle 41 sollen die Auslösecrashes (2) von Nichtauslösecrashes (+) separiert werden und zur Zeit der Schwelle 42 die Auslösecrashes (3) von den Nichtauslösecrashes (+). Das verwendete Konzept mit zeitabhängigen Schwellen ermöglicht somit eine optimale Anpassung an unterschiedliche Typen von Auslösecrashes und Auslösezeiten.

Claims

Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln (PS) wobei die Ansteuerung in Abhängigkeit von einem Vergleich eines Vektors aus wenigstens zwei von mindestens einem Aufprallsignal abgeleiteten Merkmalen mit einer Vielzahl von Kennlinien (40–42) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Vielzahl von Kennlinien (40–42) einem Zeitintervall (0–20 ms, 20–40 ms) nach dem Erkennen eines Aufpralls zugeordnet ist und dass der Vektor in Abhängigkeit von der Zeit mit den jeweiligen Kennlinien (40–42) des korrespondierenden Zeitintervalls (0–20 ms, 20–40 ms) verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Merkmal ein Beschleunigungssignal und ein zweites Merkmal ein integriertes Beschleunigungssignal sind.
Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln (BS) mit: – einer Schnittstelle (IF1) die ein Aufprallsignal bereitstellt. – eine Auswerteschaltung (μC), die in Abhängigkeit von wenigstens einem Aufprallsignals wenigstens zwei Merkmale erzeugt, die einen Vektor bilden, wobei die Auswerteschaltung (μC) den Vektor mit einer Vielzahl an Kennlinien (40–42) vergleicht, wobei jede der Kennlinie (40–42) einem Zeitinverall (0–20 ms, 20–40 ms) nach dem Erkennen eines Aufpralls zugeordnet ist und dass die Auswerteschaltung (μC) den Vektor in Abhängigkeit von der Zeit mit den jeweiligen Kennlinien (40–42) des korrespondierenden Zeitintervalls (0–20 ms, 20–40 ms) vergleicht, um ein Ansteuersignal zu erzeugen – eine Ansteuerschaltung (FLIC), die in Abhängigkeit von dem Ansteuersignal die Personenschutzmittel (PS) ansteuert.