DE102007002996A1 - Verfahren zum Steuern eines Personenschutzsystems eines Fahrzeugs - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Steuern eines Personenschutzsystems eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei zumindest ein Beschleunigungssignal erfasst und mit einem Beschleunigungsalgorithmus hinsichtlich einer Kollision eines Objekts mit dem Fahrzeug ausgewertet wird. Zudem wird zumindest ein Körperschallsignal erfasst und hinsichtlich einer Kollision eines Objekts mit dem Fahrzeug ausgewertet, wobei in Abhängigkeit des Beschleunigungssignals und des Körperschallsignals eine Auslösung von Vorrichtungen des Personenschutzsystems erfolgt. Es wird vorgeschlagen, mindestens einen die Auslösung beeinflussenden Parameter des Beschleunigungsalgorithmus in Abhängigkeit vom Körperschallsignal anzupassen.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Personenschutzsystems eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
- Um die Sicherheit für Verkehrsteilnehmer im Straßenverkehr zu verbessern, werden verstärkt Insassenschutzsysteme mit einer immer höheren Performance in Fahrzeuge eingebaut, um die Insassen eines Fahrzeuges möglichst optimal in jeder nur denkbaren Unfallsituation/Fahrsituation schützen/unterstützen zu können. Hierzu gehören vor allem Unfallsituation, die nicht einem einfachen Frontalaufprall entsprechen, sondern Unfallereignisse, die, beispielsweise infolge des Unfallhindernisses (Fußgänger oder Baum = Pole-Crash) oder des Aufprallwinkels (Schräg- oder Seiten-Crash), eine eindeutige Crash-Erkennung oftmals nur schwer ermöglichen, da die durch den Crash erzeugten Crash-Beschleunigungssignale, oftmals in der Amplitude sehr gering sind oder infolge einer weichen Fahrzeugkarosserie sich nur langsam im Fahrzeug ausbreiten und somit vom Zentralsteuergerät, welches sich bevorzugt auf dem Mitteltunnel befindet, relativ schwer erfasst werden können.
- Um hier eine Verbesserung zu erzielen, ist man dazu übergegangen, Systeme zu schaffen, bei welchen sogenannte Assistenzsensoren (Seitensensoren/Up-Front-Sensoren) mit den unterschiedlichsten Wirkprinzipien, wie beispielsweise Druck- und Beschleunigungssensoren, möglichst nahe vor Ort platziert sind, um möglichst schnell einen Aufprall erkennen zu können und dem Zentralgerät, welches bevorzugt in der Mitte des Fahrzeugs platziert ist, Weitermelden zu können.
- Ein gewisses Problem welches in der Praxis bei bestimmten Crashsituationen auftritt ist zum einen, dass die Assistenzsensoren relativ nahe an der Fahrzeugaußenhaut platziert sind, und somit im Crashfall einer relativ hohen mechanischen Belastung ausgesetzt sind/sein können, sowie zum anderen, dass wenn eine schnelle Schutzwirkung von möglichst jeder Fahrzeugseite gewährleistet sein soll, es einer Vielzahl von diesen Assistenzsensoren bedarf.
- Aus den genannten Gründen zeigt ein gewisser Entwicklungstrend dahin, dass zukünftig vermehrt Körperschallsensoren zum Einsatz gelangen, mittels diesen man, infolge der sehr schnellen Ausbreitung der Körperschallsignalanteile in der Fahrzeugstruktur, eine zuverlässige Signalerfassung im Zentrum bzw. in der Nähe des Fahrzeugzentrums durchführen kann. Eine solche Einrichtung zur Auslösung von Sicherheitseinrichtungen auf Basis von Körperschallsignalen ist der
EP 305654 A2 - Aufgrund der schnelleren Ausbreitungsgeschwindigkeit der Körperschallsignalanteile (im höheren Frequenzbereich) in der Fahrzeugstruktur (gegenüber Beschleunigungssignaturen im unteren Frequenzbereich) kann somit mit einem zentral im Fahrzeug angeordneten Insassenschutz-Zentralgerät (ECU) auch ohne den sogenannten Assistenzsensoren relativ frühzeitig ein Fahrzeugcrash-Ereignis erfasst/sensiert werden.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Steuern von Sicherheitseinrichtungen anzugeben.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sind aus den Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.
- Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass die schnelleren Laufzeiten der Körperschallwellensignalanteile gegenüber den langsameren verlaufenden Beschleunigungssignalanteile dazu verwendet werden, um beim Auslösealgorithmus welcher die konventionellen Beschleunigungssignalanteile verarbeitet, auf Grund der Signalinformationen vom Körperschallsensor stammend bereits Parametereinstellungen zu veranlassen, noch bevor die langsameren verlaufenden Beschleunigungssignalanteile das zentral im Fahrzeug platzierte Zentralgerät erreicht bzw. auslöserelevante Stärke haben. Neben dem Vorteil, dass mittels dem Körperschallsensor-Signalanteilen eine für eine Auslöseentscheidung erforderliche Plausibilisierung-Information (anstatt der bisherigen ausgelagerten Assistenzsensoren) gebildet werden kann, können die Körperschallsensor-Signalanteile erfindungsgemäß also auch dafür genutzt werden, um dem Haupt-Algorithmus, welcher die Beschleunigungssignalanteile verarbeitet, frühzeitig Einstellungen an dessen an der Auslöseentscheidung mitbestimmenden Crash-Szenario abhängigen Parameter durchzuführen, um somit eine vom Crash-Szenario abhängige optimiert Auslösezeit zu erlangen. Andererseits besteht die Sicherheit durch den beschleunigungsbasierenden Hauptalgorithmus, dass nicht allein aufgrund der doch störanfälligeren Körperschallsignale bereits eine Auslösung der Sicherheitseinrichtungen, bspw. Personenschutzeinrichtungen erfolgt.
- Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Zuhilfenahme der Figuren erläutert. Im Folgenden können für funktional gleiche und/oder gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sein. Es zeigen
-
1 : Auswertung gemäß dem Stand der Technik. -
2 : Sicherheitssystem mit Beschleunigungssignal und Körperschallsignal-Auswertepfad -
3 Fahrzeug mit einem solchen Sicherheitssystem -
1 zeigt eine prinzipielle Darstellung eines Signalpfads (2 ) mit Auswerteeinrichtung (2.x ) zum Erfassen einer Kollision, gemäß dem Stand der Technik. - Wie aus der Darstellung ersichtlich ist, wird das Ausgangssignal eines Sensors (
2.1 ) zum Erfassen von Beschleunigungen einer Vorrichtung zum Integrieren (2.2 ) zugeführt. Am Ausgang der Integrationsvorrichtung (2.2 ) steht eine Geschwindigkeitsinformation (2.3 ) zur weiteren Verwertung zur Verfügung. Die Geschwindigkeitsinformation (2.3 ) wird einer vergleichenden Vorrichtung (2.4 ) zugeführt, welche eine Auslöseschwelle besitzt/aufweist, welche durch eine Vorrichtung (2.5 ) variabel den Erfordernissen entsprechend angepasst werden kann. - Am Ausgang der vergleichenden Vorrichtung (
2.4 ) wird bei Überschreiten der Auslöseschwelle ein Aktivierungssignal für die Insassenschutzvorrichtung (4 ) erzeugt, welches infolge der erforderlichen Plausibilisierung mittels einer Logik (4.1 ) mit einem nicht näher dargestellten Signal freigegeben wird. -
2 zeigt ähnlich wie1 eine prinzipielle Darstellung eines Signalpfads (2 ) mit Auswerteeinrichtung (2.x ) zum Erfassen einer Kollision, wobei die Figur einen zweiten Signalpfad (3 ) mit Auswerteeinrichtung (3.x ) zum Erfassen einer Kollision/eines Crash-Szenarios aufweist Der zweite Signalpfad (3 ) ist hierbei derart ausgebildet, dass dieser zur Sensierung (3.1 ) von hochfrequenten Körperschallsignalen geeignet ist. Die mit dem Sensor (3.1 ) erfassten Körperschallsignale werden einer Signalaufbereitung (3.2 ) und einer nachfolgenden Einheit zur Analyse/Bewertung (3.3 ) zugeführt wobei wie aus der Figur weiter ersichtlich ist, mit dem Ausgangssignal der Einheit zur Analyse/Bewertung (3.3 ), die Vorrichtung (2.5 ) zur Steuerung des/der auslöse-beeinflussenden Parameter des ersten Signalpfades gesteuert wird. - Insbesondere wird das Beschleunigungssignal oder ein daraus abgeleitetes Signal mit einer Auslöseschwelle verglichen und die Auslöseschwelle in Abhängigkeit vom Körperschallsignal angepasst.
- Das Beschleunigungssignal oder ein daraus abgeleitetes Signal wird in der Regel auch mit einem Filter gefiltert. Vorzugsweise kann auch alternativ oder ergänzend die Grenzfrequenz des Filters in Abhängigkeit vom Körperschallsignal angepasst werden.
- Zudem ist oft üblich, dass Beschleunigungssignal oder ein daraus abgeleitetes Signal mit einem durch eine Integrationszeitkonstante zeitlich begrenzten Integrator zu integrieren. Vorzugsweise kann auch alternativ oder ergänzend die Integrationszeitkonstante des Integrators in Abhängigkeit vom Körperschallsignal angepasst werden.
-
3 zeigt ein Fahrzeug (5 ) mit einem zentral im Fahrzeug angeordneten Steuergerät (6 ), welches den ersten Auslösepfad (2 ), den zweiten Auslösepfad (3 ), sowie die Endstufe (4 ) zum Ansteuern eines Rückhaltemittels (R) gemäß2 beinhaltet, wobei die (nicht mehr erforderlichen) ausgelagerten Assistenzsensoren (7.1 ,7.2 ) optional dargestellt sind. Wie aus der Figur ersichtlich ist, werden durch ein Crash-Ereignis (8 ) sowohl niederfrequente Beschleunigungssignalanteile (2.1.0 ), wie auch höherfrequente Körperschallsignalanteile (3.1.0 ) erzeugt, welche sich mit einer unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit ausbreiten, bzw. zu unterschiedlichen Zeitpunkten in der Fahrzeugstruktur von den Sensoren (2.1 ,3.1 ) des Steuergerätes (6 ) erfasst werden können. - Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass anstelle einer Vielzahl von ausgelagerten Assistenzsensoren eventuell nur ein zentral im Zentralgerät angeordneter Körperschallsensor erforderlich ist sowie darüber hinaus vom Crash-Szenario abhängige optimiert Auslösezeiten erlangt werden können.
- Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass die Körperschallsensor-Signalanteile dafür genutzt werden, um am Haupt-Algorithmus, welcher die Beschleunigungssignalanteile verarbeitet, frühzeitig, also noch bevor diesem ein auslösesignifikantes Beschleunigungssignal zugeführt wird, Einstellungen an dessen an der Auslöseentscheidung mitbestimmenden Crash-Szenario abhängigen Parameter durchzuführen, um somit eine vom Crash-Szenario abhängige optimiert Auslösezeit zu erlangen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- - EP 305654 A2 [0005]
Claims (7)
- Verfahren zum Steuern eines Personenschutzsystems eines Fahrzeugs, a) wobei zumindest ein Beschleunigungssignal erfasst und mit einem Beschleunigungsalgorithmus hinsichtlich einer Kollision eines Objekts mit dem Fahrzeug ausgewertet wird, b) wobei zumindest ein Körperschallsignal erfasst und hinsichtlich einer Kollision eines Objekts mit dem Fahrzeug ausgewertet wird, c) wobei in Abhängigkeit des Beschleunigungssignals und des Körperschallsignals eine Auslösung von Vorrichtungen des Personenschutzsystems erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass d) mindestens ein die Auslösung beeinflussender Parameter des Beschleunigungsalgorithmus in Abhängigkeit vom Körperschallsignal angepasst wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung in einem Zeitbereich erfolgt, bevor das Beschleunigungssignal eine vorgegebene Stärke erreicht.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschleunigungssignal oder ein daraus abgeleitetes Signal mit einer Auslöseschwelle verglichen und die Auslöseschwelle in Abhängigkeit vom Körperschallsignal angepasst wird.
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschleunigungssignal oder ein daraus abgeleitetes Signal mit einem Filter gefiltert wird und die Grenzfrequenz des Filters in Abhängigkeit vom Körperschallsignal angepasst wird.
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschleunigungssignal oder ein daraus abgeleitetes Signal mit einem durch eine Integrationszeitkonstante zeitlich begrenzten Integrator integriert wird und die Integrationszeitkonstante des Integrators in Abhängigkeit vom Körperschallsignal angepasst wird.
- Steuereinheit eines Sicherheitssystems, welches ausgestaltet ist zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche.
- Steuereinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit zentral im Fahrzeug angeordnet ist und Sensoren zur Erfassung des bzw. der Beschleunigungs- und Körperschallsignale aufweist.
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