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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Steuergerät, eine Vorrichtung und
ein Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln nach der
Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
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Aus
DE 102 49 465 A1 ist
es bereits bekannt, dass für eine Kindersitzerkennung mittels
Funk ein eigenes Steuergerät vorgesehen ist, das über
eine Leitung mit einem Airbag-Steuergerät verbunden ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Steuergerät, die erfindungsgemäße
Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren
zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln mit den Merkmalen der
unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber
den Vorteil, dass nunmehr die Kindersitzerkennung und das Airbag-Steuergerät
in einem gemeinsamen Steuergerät vereinigt sind, wobei
das gemeinsame Steuergerät dann im Bereich des Beifahrersitzes
eingebaut werden kann. Damit wird ein Steuergerät, insbesondere ein
Gehäuse eingespart, wobei das Steuergerät bezüglich
der Unfallsensorik sensorlos ist. Die Unfallsensorik ist daher über
eine Schnittstelle an das Steuergerät angeschlossen. Die
Nähe oder der Einbau im Beifahrersitz ist für
das erfindungsgemäße Steuergerät erforderlich,
um eine ausreichende Nähe zu den Empfangsantennen für
die automatische Kindersitzerkennung aufzuweisen.
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Personenschutzmittel
sind vorliegend Airbags, Gurtstraffer, crash-aktive Kopfstützen, Überrollbügel
und andere Personenschutzmaßnahmen. Das Gehäuse
des Steuergeräts kann vorliegend aus Metall, Kunststoff
oder einer Kombination daraus gefertigt sein. Es ist möglich,
dass das Gehäuse nicht starr, sondern flexibel ausgebildet
ist. Die erste und zweite Schnittstelle können vorliegend
aus integrierten Schaltkreisen und/oder diskreten Bauelementen aufgebaut
sein. Es ist möglich, dass die Schnittstellen auch – zumindest
teilweise – mittels Software realisiert sind. Ist dies
der Fall, dann sind solche Software-Elemente auf einem Prozessor
oder Mikrocontroller angeordnet.
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Bei
der Unfallsensorik handelt es sich um außerhalb des Steuergeräts
befindliche Sensoren, die unfallrelevante Signale aufnehmen können.
Dazu zählen neben Aufprallsensoren wie Beschleunigungssensoren
und Luftdrucksensoren auch Körperschallsensoren sowie Umfeldsensoren.
Auch Signale von anderen Steuergeräten wie einem Steuergerät für
die Fahrdynamikregelung oder einem Steuergerät zur Umfeldüberwachung
werden unter dem Begriff der externen Unfallsensorik subsumiert.
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Bei
der Auswerteschaltung handelt es sich üblicherweise um
einen Mikrocontroller, wobei auch andere Prozessortypen möglich
sind. Darüber hinaus kommen auch sogenannte ASICs oder
auch diskret aufgebaute Auswerteschaltungen in Frage. Bei der Ansteuerungsschaltung
handelt es sich üblicherweise um einen oder mehrere integrierte
Schaltkreise, auf denen elektrisch steuerbare Leistungsschalter angeordnet
sind, die zur Ansteuerung der Personenschutzmittel führen,
beispielsweise, indem diese Leistungsschalter eine Bestromung von
Zündelementen für Airbags oder pyrotechnische
Gurtstraffer ermöglichen.
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Die
Mittel zum Einbau im Bereich des Beifahrersitzes sind beispielsweise
Schrauben, Klemmen, Nieten, Clips u. s. w., die eine sichere Befestigung des
erfindungsgemäßen Steuergeräts im Bereich des
Beifahrersitzes ermöglichen.
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Bei
dem Ansteuerungssignal handelt es sich üblicherweise um
ein Signal, das über eine sogenannte SPI (Serial Peripherial
Interface)-Leitung übertragen wird. Dabei wird sowohl ein
Software-Befehl als auch ein Hardware-Signal übertragen.
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Durch
die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen
des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen
Steuergeräts bzw. der in den unabhängigen Patentansprüchen
angegebenen Vorrichtung bzw. des in den unabhängigen Patentansprüchen
angegebenen Verfahrens zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln
möglich.
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Besonders
vorteilhaft ist, dass die Mittel zum Einbau dafür konfiguriert
sind, dass sie den Einbau im Beifahrersitz ermöglichen.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, dass die externe Unfallsensorik einen Sensor-Cluster
aufweist, der insbesondere verschiedene kinematische Sensoren wie
Beschleunigungssensoren in verschiedenen Richtungen und Drehratensensoren
um verschiedene Achsen aufweist. Auch Körperschallsensoren können
in einem solchen Sensor-Cluster angeordnet sein.
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Die
externe Unfallsensorik kann auch einen Zentralsensor, der beispielsweise
in Fahrzeuglängsrichtung Verzögerung sensiert,
aufweisen. Dieser Zentralsensor ist dann üblicherweise
im Bereich des Fahrzeugtunnels angeordnet.
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Weiterhin
ist es möglich, dass die externe Unfallsensorik eine Beschleunigungssensorik
aufweist, die in verschiedenen Raumrichtungen empfindlich ist, beispielsweise
in Fahrzeuglängs- und Fahrzeugquerrichtung. Eine solche
Sensorik kann auch in den Fahrzeugseiten eingebaut sein.
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Wie
oben bereits angedeutet, kann die externe Unfallsensorik auch eine
Drillratensensorik oder Drehwinkelsensorik zur Erfassung eines Überrollvorgangs
aufweisen.
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Die
externe Unfallsensorik kann auch Luftdrucksensoren aufweisen, die
in Fahrzeugseitenteilen angeordnet sind, um einen Seitenaufprall
schnell zu detektieren.
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Es
ist auch möglich, dass die Unfallsensorik Beschleunigungssensoren
aufweist, die in den Fahrzeugseiten angeordnet sind und Beschleunigungen erfassen,
die in Fahrzeugquerrichtung auftreten.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 eine
schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
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2 ein
Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
insbesondere mit dem erfindungsgemäßen Steuergerät,
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3 Mittel
zum Einbau des erfindungsgemäßen Steuergeräts
und
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4 ein
Flussdiagramm.
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1 zeigt
schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung in
einem Fahrzeug. Der Beifahrersitz S weist Antennen AT für
die automatische Kindersitzerkennung auf. Diese Antennen sind an
ein im Bereich des Beifahrersitzes angeordnetes Steuergerät
SG angeschlossen. Dieses Steuergerät SG verarbeitet nicht
nur die Signale der automatischen Kindersitzerkennung, sondern auch
die der Unfallsensorik, die im Fahrzeug angeordnet ist. Zur Unfallsensorik
gehören in Fahrzeugseitenteilen angeordnete Luftdrucksensoren
PPSr, PPSl, wobei auch mehr als die hier angeordneten zwei Luftdrucksensoren
angeordnet sein können. Zur externen Unfallsensorik gehören
weiterhin sogenannte Upfront-Sensoren UFSr und UFSl, die symmetrisch
zur Fahrzeuglängsachse an der Fahrzeugfront angeordnet
sind. Dabei handelt es sich um Beschleunigungssensoren, die Verzögerungen
in Fahrzeuglängsrichtung oder auch anderen Raumrichtungen
aufnehmen können. Sind diese Beschleunigungssensoren hinter
der Stoßfängerverkleidung angeordnet, sind diese
insbesondere für die Fußgängeraufprallerkennung
geeignet. Auf dem Fahrzeugtunnel kann auch eine Beschleunigungssensorik
BS vorhanden sein, die in Fahrzeuglängs- und Fahrzeugquerrichtung
angeordnet ist. Auch eine Überrollsensierung ROSE kann
dort angeordnet sein.
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Die
Beschleunigungssensorik BS und die Überrollsensorik ROSE
sind in Fahrzeuglängsrichtung, wie durch das Bezugszeichen 10 angedeutet, verschiebbar.
Die externe Unfallsensorik kann weiterhin Beschleunigungssensoren
(y-PASr, y-PASl) aufweisen, die in der Fahrzeugseite angeordnet
und in Fahrzeugquerrichtung empfindlich sind.
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Die
externe Unfallsensorik kann durch eine Umfeldsensorik weiterhin
ergänzt werden. Auch andere Daten, die durch eine Ortungsvorrichtung
ermittelbar sind, oder auch Navigationsdaten können unter
den Begriff der externen Unfallsensorik subsumiert werden, wie auch
oben angedeutet Signale von anderen Steuergeräten.
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2 erläutert
in einem Blockschaltbild die erfindungsgemäße
Vorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Steuergerät.
An eine erste Schnittstelle IF1 im Steuergerät SG und zwar
im Gehäuse des Steuergeräts SG ist eine außerhalb
des Steuergeräts SG befindliche automatische Kindersitzerkennung
AKSE angeschlossen. Dabei handelt es sich um eine Transpondertechnik,
wobei ein Funksignal ausgestrahlt wird, das durch einen passiven
Transponder oder auch aktiven Transponder im Kindersitz verändert
wird und dann wieder vom Sitz mittels Antennen empfangen wird. Dieses
empfangene Signal dient zur Kindersitzerkennung. Dieses Signal wird
dann über die erste Schnittstelle IF1 an einen Mikrocontroller μC
im Steuergerät SG zur weiteren Verarbeitung übertragen.
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An
eine zweite Schnittstelle IF2 ist die externe Unfallsensorik US
angeschlossen, wobei das Signal der externen Unfallsensorik US ebenfalls
an den Mikrocontroller μC übertragen wird. Vorliegend
sind lediglich die Komponenten dargestellt, die für das Verständnis
der Erfindung notwendig sind. Andere für den Betrieb notwendige
Komponenten sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.
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Der
Mikrocontroller μC verarbeitet nunmehr die Signale der
externen Unfallsensorik US und die der automatischen Kindersitzerkennung
AKSE, um zu bestimmen, ob Personenschutzmittel angesteuert werden
sollen oder nicht. Dabei kann auch bestimmt werden, ob in Abhängigkeit
von einer Sitzbelegung die Personenschutzmittel auch bei einem Auslösefall überhaupt
angesteuert werden sollen, um eine größere Gefährdung
durch die Personenschutzmittel zu vermeiden. Für die Berechnung
dieser Daten benutzt der Mikrocontroller μC als die Auswerteschaltung
einen Auswertealgorithmus, der im Speicher MEM abgelegt ist. Anhand
der Daten der externen Unfallsensorik US bestimmt der Mikrocontroller μC
Crashtyp und Crash-Schwere und damit, welche Personenschutzmittel
anzusteuern sind. Über die automatische Kindersitzerkennung
AKSE erkennt der Mikrocontroller μC mittels seines Auswertealgorithmus,
ob sich ein Kindersitz auf dem Beifahrersitz befindet. Ist das der
Fall, dann unterdrückt der Mikrocontroller μC die
Ansteuerung von Personenschutzmitteln für diesen Beifahrersitz.
Die anderen Personenschutzmittel können in einem Auslösefall
jedoch angesteuert werden. Dafür überträgt
der Mikrocontroller μC ein Ansteuerungssignal an die Ansteuerungsschaltung FLIC.
Bei der Ansteuerungsschaltung FLIC handelt es sich um eine Mehrzahl
von integrierten Schaltkreisen, auf denen elektrisch steuerbare
Leistungsschalter angeordnet sind. Im Ansteuerungsfall werden diese
elektrisch steuerbaren Leistungsschalter durchgeschaltet, sodass
diese eine Bestromung von beispielsweise Zündelementen
der Personenschutzmittel PS ermöglichen.
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3 zeigt
Befestigungsmittel des erfindungsgemäßen Steuergeräts
für den Einbau im Bereich des Beifahrersitzes, insbesondere
am Beifahrersitz selbst. Vorliegend weist das Gehäuse G,
hier in einer Aufsicht, vier Bohrungen B auf, die für eine Verschraubung
des Steuergeräts SG mit dem Beifahrersitz S vorgesehen
sind. Andere Befestigungsmethoden sind anwendbar.
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4 zeigt
in einem Flussdiagramm den Ablauf des erfindungsgemäßen
Verfahrens. In Verfahrensschritt 400 wird das Transpondersignal
der automatischen Kindersitzerkennung über die erste Schnittstelle
IF1 bereitgestellt. In Verfahrensschritt 401 wird das Unfallsignal
der externen Unfallsensorik US über die zweite Schnittstelle
bereitgestellt. In Verfahrensschritt 402 lädt
der Mikrocontroller μC einen Auswertealgorithmus aus dem
Speicher MEM und wertet mit diesem Auswertealgorithmus die bereitgestellten
Daten daraufhin aus, ob und welche Personenschutzmittel angesteuert
werden sollen oder nicht. In Verfahrensschritt 403 wird
geprüft, ob eine Ansteuerung erfolgen soll. Ist dies nicht
der Fall, wird zu Verfahrensschritt 400 zurückgesprungen.
Ist das jedoch der Fall, dann wird in Verfahrensschritt 404 ein
Ansteuerungssignal von der Auswerteschaltung erzeugt und zur Ansteuerungsschaltung übertragen. Damit
kann dann in Verfahrensschritt 405 die Ansteuerung durch
die Ansteuerungsschaltung in der oben beschriebenen Weise erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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