DE102006056839A1 - Person protection unit controlling method for vehicle, involves utilizing algorithm for production of characteristic, for groups of signals obtained from acceleration sensors, based on characteristics for control of person protection unit - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.The The invention relates to a method and a device for driving of personal protective equipment for a vehicle according to the preamble of the independent claims.
Aus
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass eine offsetabhängige Auswertung der Signale der Beschleunigungssensoren vorliegt. D. h. der oder die Beschleunigungssensoren, die nahe am Aufprallort sich befinden, werden bezüglich ihrer Signale anders ausgewertet, als weiter entfernt liegende Beschleunigungssensoren. Damit kann der zum Aufprallort nächste Beschleunigungssensor oder die in der Nähe des Aufprallorts befindlichen Sensoren einer separaten algorithmischen Auswertung zugeführt werden, als die übrigen Sensoren.The inventive method for controlling personal protection means for a vehicle or the device according to the invention for the activation of personal protective equipment for a vehicle with the features the independent one claims have in contrast the advantage of being an offset-dependent Evaluation of the signals of the acceleration sensors is present. D. H. the acceleration sensor (s) close to the impact site are related evaluated their signals differently than more distant acceleration sensors. This can be the next to the impact place Accelerometer or near the impact location Sensors are fed to a separate algorithmic evaluation, than the rest Sensors.
Die getrennte Auswertung von Signalen der aufprallnahen und aufprallfernen Beschleunigungssensoren erlaubt beispielsweise die unterschiedlichen physikalischen Prozesse der Signalübertragung für diese Fälle entsprechend zu berücksichtigen. Insbesondere kann hiermit auch eine unterschiedliche Temperaturabhängigkeit der Signalübertragung angemessen berücksichtigt werden.The separate evaluation of signals of the impact-near and impact-distant Acceleration sensors, for example, allows the different physical processes of signal transmission for this Cases accordingly to take into account. In particular, this can also be a different temperature dependence the signal transmission adequately considered become.
Messungen ergaben beispielsweise, dass die Temperaturabhängigkeit der Sensorsignale des aufprallnächsten Sensors erheblich anders als kollisionsferne Sensorsignale ausfällt. Daher sind bei undifferenzierter Betrachtung der Sensorsignale, das ist z. B. die Summation über alle Sensorsignale, Überlagerungseffekte zu beobachten, die eine Kompensation der Temperatureffekte beträchtlich erschwert.measurements revealed, for example, that the temperature dependence of the sensor signals of the impact next Sensor significantly different than collision remote sensor signals fails. Therefore are in undifferentiated consideration of the sensor signals, which is z. B. the summation over all sensor signals, overlay effects to observe the compensation of the temperature effects considerably difficult.
Daher lässt eine Separation des kollisionsnahen vom kollisionsfernen Signal eine getrennte Bestimmung der Temperaturabhängigkeit zu, die wiederum eine einfachere Kompensation ermöglicht. Beispielsweise ergaben Messungen, dass die kollisionsabgewandten Sensoren bezüglich der Temperatur unempfindlicher sind, als die kollisionsnahen Beschleunigungssensoren.Therefore leaves one Separation of collision-near from collision-distant signal a separate determination of the temperature dependence, which in turn a easier compensation possible. For example showed measurements that the collision - facing sensors with respect to Temperature are less sensitive than the collision-sensitive acceleration sensors.
Vorliegend ist die Schnittstelle hardwaremäßig und/oder softwaremäßig ausgebildet. Ist die Schnittstelle softwaremäßig ausgebildet, kann sie auf der Auswerteschaltung beispielsweise auf einem Mikrocontroller als Softwaremodul vorliegen. Die Auswerteschaltung kann neben einer Ausprägung als Mikrocontroller als auch Mikroprozessor, ASIC oder diskrierte Schaltung vorliegen. Auch ein Mehrprozessorsystem ist möglich.present is the interface hardware and / or software-trained. Is the interface software-based, It can be on the evaluation circuit, for example on a microcontroller exist as a software module. The evaluation circuit can next to a shaping as microcontroller as well as microprocessor, ASIC or discrete Circuit present. A multiprocessor system is also possible.
Das Offsetmodul, das Gruppierungsmodul, das Merkmalsmodul und das Ansteuerungsmodul können ebenfalls hardwaremäßig und/oder softwaremäßig ausgebildet sein. Als hardwaremäßige Ausprägung kommt dann ein Teil der Auswerteschaltung in Frage, während die Ausbildung als Softwaremodul eine Abspeicherung in einem der Auswerteschaltung zugeordneten Abspeicher notwendig macht. Personenschutzmittel sind vorliegend in erster Linie Fußgängerschutzmittel, wie eine anhebbare Fronthaube oder Außenairbags und in zweiter Linie auch Schutzmittel für den Insassen, wie Airbags, Gurtstraffer, crashaktive Kopfstützen und Überrollbügel.The Offset module, the grouping module, the feature module and the drive module can also hardware and / or software-trained be. As a hardware-based expression comes then part of the evaluation circuit in question, while training as a software module a Storage in a memory allocated to the evaluation circuit necessary. Personal protection products are present in the first place Line pedestrian protection products, like a liftable front hood or outside airbags and secondarily also protective for the occupants, such as airbags, belt tensioners, crash-active headrests and roll bars.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Verfahrens zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug bzw. der in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug möglich.By those in the dependent Claims listed measures and developments are advantageous improvements in the independent claims specified method for controlling personal protective equipment for a vehicle or in the independent claims specified device for controlling personal protective equipment for a Vehicle possible.
Besonders vorteilhaft ist, dass der jeweilige Algorithmus, also die Rechenregel, der für die jeweilige Gruppe verwendet wird, insbesondere eine zweifache Integration verwendet. Dieses Signal hat sich als besonders geeignet für die Auswertung, insbesondere bei Fußgängeraufprallen ergeben. Damit ist dann der Deformationsweg ermittelbar. Die Integration und andere vorliegend genannte Rechenregeln sind pragmatisch zu verstehen, d.h. beispielsweise dass alle Methoden, die äquivalent zur Integration sind, darunter zu verstehen sind. Insbesondere ist eine rechnertechnische Implementierung darunter zu verstehen. Alternativ zu dieser Größe ist auch die einfache Integration, Mittelwertbildungen, andere Summationsregeln, Varianzbildung usw. möglich.Especially It is advantageous that the respective algorithm, ie the calculation rule, the for the respective group is used, in particular a double Integration used. This signal has proven to be particularly suitable for the Evaluation, especially in pedestrian impact result. This then determines the deformation path. The integration and other calculation rules mentioned herein are pragmatic too understand, i. for example, that all methods are equivalent for integration are to be understood by it. In particular, one is to understand computer engineering implementation. alternative too is to this size simple integration, averaging, other summation rules, Variance formation, etc. possible.
Darüber hinaus ist es möglich, dass insbesondere die Beschleunigungssensoren, die weiter entfernt vom Aufprallort liegen, im Algorithmus einer einfachen Integration unterzogen werden.Furthermore Is it possible, that in particular the acceleration sensors that are farther away from the point of impact, in the algorithm of a simple integration be subjected.
Der Begriff „Offset" bezeichnet die Abweichung des Aufprallorts von der Fahrzeugmitte. Damit wird der Aufprallort bestimmt. Die Offseterkennung wird prinzipiell durch einen Vergleich der Signale der Beschleunigungssensoren von der rechten und der linken Seite ermittelt. Dabei können Merkmale aus dem Signal extrahiert werden, indem Absolutwerte und/oder Differenzwerte und/oder Summenwerte und/oder Maximalwerte und/oder Minimalwerte ermittelt werden. Ein solcher Offset bzw. die Bestimmung des Aufprallorts kann auch durch eine Auswertung eines Zeitversatzes der Signale der unterschiedlichen Beschleunigungssensoren ermittelt werden.The term "offset" refers to the deviation of the impact location from the center of the vehicle, which determines the point of impact is determined in principle by a comparison of the signals of the acceleration sensors from the right and the left side. In this case, features can be extracted from the signal by determining absolute values and / or difference values and / or summation values and / or maximum values and / or minimum values. Such an offset or the determination of the impact location can also be determined by an evaluation of a time offset of the signals of the different acceleration sensors.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description explained.
Es zeigen:It demonstrate:
Eine
schematische Darstellung einer Fahrzeugfront ist in
Während eines
mittigen Aufpralls ist folgendes zu beobachten: der direkt getroffene
Sensor in der Mitte sieht gemäß
Entscheidend ist der Deformationsweg der beteiligten Sensoren. Der direkt getroffene mittlere Sensor weist einen erheblich höheren Deformationsweg, was mit dem zweiten Integral nach der Zeit einfach bestimmbar ist, auf, als die kollisionsabgewandten Beschleunigungssensoren. Daher spielt bei der Signalerzeugung des mittleren Beschleunigungssensors, die hinter der Stoßfängerverkleidung liegenden Strukturen, beispielsweise Pralldämpfer, eine erheblich größere Rolle als bei den übrigen Beschleunigungssensoren. Damit ist auch anzunehmen, dass unterschiedliche Materialparameter und deren unterschiedliche Abhängigkeit von Umweltbedingungen, beispielsweise Temperatur der Frontendstrukturen die Signalform der jeweiligen Sensoren bestimmen. Im Extremfall sind insbesondere, falls nichtlineare mechanische Vorgänge beteiligt sind, nicht nur quantitativ unterschiedliche Materialparameter, sondern auch unterschiedliche physikalische Mechanismen mit zusätzlichen Materialparametern im Spiel.critical is the deformation path of the sensors involved. The directly hit middle sensor has a much higher deformation path, what is easily determinable with the second integral after the time, as the collision-facing acceleration sensors. Therefore plays in the signal generation of the middle acceleration sensor, the behind the bumper cover lying structures, such as impact absorbers, a significantly greater role than the rest Acceleration sensors. This is also to assume that different Material parameters and their different dependence on environmental conditions, for example Temperature of the front-end structures the waveform of the respective Determine sensors. In extreme cases, in particular, if nonlinear mechanical operations not only quantitatively different material parameters, but also different physical mechanisms with additional Material parameters in the game.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, eine algorithmisch getrennte Verarbeitung der Signale unterschiedlichen Sensoren in Abhängigkeit von Kollisionsnähe vorzusehen.Therefore, according to the invention proposed, an algorithmically separate processing of the signals provide different sensors depending on collision.
Die Beschleunigungssensoren BS1, BS2 und BS3 sind mit einem mikromechanisch ausgebildeten Sensorelement versehen, wobei die Sensoren BS1, BS2 und BS3 unidirektional ihre Daten zur Schnittstelle IF übertragen, wobei dabei eine Powerline-Datenübertragung verwendet wird.The Acceleration sensors BS1, BS2 and BS3 are micromechanical with a provided sensor element formed, wherein the sensors BS1, BS2 and BS3 unidirectionally transmit their data to interface IF, while doing a powerline data transfer is used.
Die Schnittstelle IF ist vorliegend als integrierter Schaltkreis ausgebildet. Es ist möglich, sie als Softwaremodul oder als Kombination von Software und Hardware oder aus mehreren elektronischen Bauelementen auszubilden. Über einen sogenannten SPI-Bus überträgt die Schnittstelle IF in einem geeigneten Format die Beschleunigungsdaten an den Mikrocontroller μC. Der Mikrocontroller μC führt mit Hilfe von dem Speicher S und darin befindlicher Daten das erfindungs gemäße Verfahren aus, indem zunächst der Mikrocontroller μC den Aufprallort bzw. den Offset bestimmt und danach die Signale der Beschleunigungssensoren BS1, BS2 und BS3 gruppiert. In diesen Gruppen werden unterschiedliche Algorithmen verwendet, die zur Extraktion von Merkmalen führen, wofür dann das Merkmalsmodul verwendet wird. Anhand der Merkmale wird dann bestimmt durch Schwellenvergleich und Verknüpfungen und anderen mathematischen und logischen Operationen, ob die Personenschutzmittel und welche anzusteuern sind. Sind diese Entscheidungen dann getroffen, dann wird mittels eines Ansteuerungsmoduls das Ansteuersignal erzeugt und über den SPI-Bus zu einer Ansteuerungsschaltung FLIC übertragen, die in Abhängigkeit von diesem Ansteuerungsbefehl eine Ansteuerung der Personenschutzmittel PS, die sich außerhalb des Steuergeräts SG befinden, bewirkt. Dazu zählt beispielsweise die Bestrodung von Zündelementen oder auch reversibel ausgeführten Personenschutzmitteln, wie Gurtstraffern oder einer anhebbaren Fronthaube.The interface IF is presently designed as an integrated circuit. It is possible to design them as a software module or as a combination of software and hardware or of a plurality of electronic components. Via a so-called SPI bus, the interface IF transmits in one appropriate format the acceleration data to the microcontroller μC. With the aid of the memory S and data therein, the microcontroller .mu.C carries out the method according to the invention by first determining the impact location or offset by the microcontroller .mu.C and then grouping the signals of the acceleration sensors BS1, BS2 and BS3. In these groups, different algorithms are used that lead to the extraction of features, for which purpose the feature module is then used. Based on the characteristics is then determined by threshold comparison and links and other mathematical and logical operations, whether the personal protection means and which are to be controlled. If these decisions are then made, then the drive signal is generated by means of a control module and transmitted via the SPI bus to a drive circuit FLIC, which in response to this drive command causes a control of the personal protection means PS, which are located outside of the control unit SG. This includes, for example, the strike-through of ignition elements or reversibly executed personal protection devices, such as belt tensioners or a liftable front hood.
Anhand
der Merkmale wird dann in einer Auslöselogik
Im Gegensatz dazu weist der aufprallortabgewandte Sensor eher ein oszillierendes Verhalten auf ohne eindeutige (d.h. flache) Extrema. Daher eignet sich für diese Sensoren die Auswertung im Bezug auf die Oszillationsstärke (z. B. Integrale des Absolutbetrags der Sensorsignale, Frequenzbestimmung jeglicher Art). Weiterhin können die kollisionsabgewandten Sensoren, da ihre Zahl auch > 1 sein kann, summiert, gemitteit oder subtrahiert werden, bevor sie einen weiteren Algorithmus zugeführt werden.in the In contrast, the sensor remote from the impact location has an oscillating one Behave without clear (i.e., flat) extremes. Therefore, it is suitable for this Sensors the evaluation in relation to the oscillation strength (z. B. integrals of the absolute value of the sensor signals, frequency determination of any Art). Furthermore you can the collision-facing sensors, since their number can also be> 1, summed, be taken or subtracted before using another algorithm supplied become.
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