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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. ein Steuergerät zur
Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug.
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Aus
der
DE 102 50 732
D3 ist eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung eines Insassen- und/oder
Partnerschutzes unter Zuhilfenahme von Fahrdynamikgrößen
bekannt, welcher ein sicherheitskritisches Fahrverhalten des Fahrzeugs
ermittelt und somit präventiv reversible Insassenschutzesthema
aktiviert. Aus der
DE
103 33 990 A1 ist eine Einrichtung bekannt, die auf der
Basis von Geschwindigkeiten an Beschleunigungen eine kritische Fahrsituation
erkennt und daraufhin Rückhaltemittel ansteuert. Aus der
DE 102 46 055 A1 ist
es bekannt, die Insassentrajektorie der Insassen mittels Kraftmessbolzen oder
anderer Innenraumsensoriken zu erfassen und zu schätzen
und mittels einer Sensorik auf der Basis von Beschleunigungen in
lateraler als auch in longitudinaler Fahrzeugrichtung zu verwenden,
um damit Rückhaltemittel auszulösen. Aus der
DE 103 46 625 A1 ist
bekannt, die Gurtauszugslänge zu messen, um damit die Insassenposition
eines Fahrzeuginsassen zu bestimmen. Dabei wird das zeitliche Verhalten
der Gurtauszugslänge beobachtet.
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Offenbarung der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren bzw. das erfindungsgemäße
Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für
ein Fahrzeug haben demgegenüber den Vorteil, dass die Gurtauszugslängeninformation
durch eine Fahrdynamikin formation abgesichert wird. Durch diese
Verknüpfung kann die Qualität der Gurtauszugslängeninformation
erheblich verbessert werden bzw. es können ungenauere und damit
preisgünstigere Sensoren verwendet werden. Damit kann die
Vorverlagerung der Insassen genauer bestimmt werden und somit können
die Personenschutzmittel verbessert angesteuert werden. Dadurch
erreicht man eine für jeden Insassen individuell angepasste
Aktivierung seines Rückhaltemittels in Abhängigkeit
seines Bewegungszustands relativ zum Fahrzeug. Außerdem
kann durch diese Verknüpfung zusätzlich eine Ableitung
der auf dem Sitz befindlichen Masse durchgeführt werden,
da mittels der Gurtauszugsendung und der Beschleunigung die Masse
abgeschätzt werden kann. Damit lässt sich eine
Gurtklassifizierung durchführen, die ggf. eine Innenraumsensensorik
zur Klassifizierung von Insassen überflüssig macht
oder zumindest als Plausibilisierung für eine solche Innenraumsensorik
dienen kann.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren bzw. das erfindungsgemäße
Steuergerät kann auch auf bereits bestehende Schnittstellen
zurückgreifen, so dass sich der Aufwand zur Realisierung
der Erfindung in Grenzen hält.
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Die
Bestimmung der Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen verlangt erfindungsgemäß nur eine
geringe Rechen- und Speicherleistung, da der Zustand insbesondere
bei einem auftretenden Bremsmanöver berechnet werden muss.
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Vorliegend
ist unter einem Steuergerät die Funktion zu verstehen,
dass Sensorsignale verarbeitet werden und abhängig von
den Sensorsignalen ein Ansteuersignal erzeugt wird. Dabei ist es
möglich, dass sich im Steuergerät selbst auch
Sensoren befinden. Eine Integration aller möglichen Komponenten ist
möglich. So ist es auch möglich, dass das Steuergerät,
das den Gurt ansteuert, alle Funktionen der Erfindung beinhaltet.
Auch ein Sicherheitssteuergerät, dass aktive und passive
Personenschutzmittel ansteuert, ist möglich.
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Unter
Ansteuern sind die Ansteuerung von zu aktivierenden Personenschutzmitteln
wie Airbags, Gurtstraffer, schaltbare Gurtkraftbegrenzer, Bremsen,
crashaktive Kopfstützen, Überrollbügel,
sitzintegrierte Systeme (beispielsweise Anti-Submarining) usw. zu
verstehen. Ein Ansteuern kann auch die Aktivierung von Warneinrichtungen
bedeuten wie optische Anzeigetafeln oder akustische Signaltöne.
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Unter
der Gurtauszugslängeninformation sind alle möglichen
Signale und davon abgeleitete Größen zu verstehen,
die aus der Gurtauszugslänge bestimmt werden können,
so z. B. die Gurtauszugsgeschwindigkeit, die Gurtauszugsbeschleunigung, lokale
und/oder globale Gradienten dieser Größen, Maxima,
Minima und/oder Durchschnittswerte und/oder Integralwerte.
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Unter
der Fahrdynamikinformation sind alle möglichen Signale
und davon abgeleitete Größen zu verstehen, die
eine Fahrdynamikregelung liefern kann. Dazu zählen Beschleunigungen
in allen Raumrichtungen, Drehraten um alle Raumachsen, Lenkwinkelinformationen,
Informationen über die Pedalerie, Drehzahlinformationen
der Räder und daraus abgeleitete Größen
wie eine Fahrzeuggeschwindigkeit, Information über das
Motormanagement (Gangart), Bremsinformationen wie Bremsdruck und/oder
einzelne an den Rädern anliegende Bremsdrücke, Bremsaktivierung
und davon abgeleitete Größen. Gegebenenfalls können
vorliegend auch Informationen von einer vorausschauenden Sensorik
wie Radar, Video, Lidar und/oder Ultraschall verwendet werden.
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Unter
einer Innenrauminformation sind alle möglichen Signale
und davon abgeleitete Größen zu verstehen, die
eine Innenraumsensorik liefern kann. Dazu zählen eine Sitzbelegungserkennung
und/oder eine Insassenklassifizierung und/oder eine Insassenidentifikation
(beispielsweise Insassenalters- und/oder Insassengeschlechtsklassifizierung),
Gurtschlossstatus und/oder Gurtkraft, Sitzposition in allen drei
Raumrichtungen sowie Sitzneigung und davon abgeleitete Größen.
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Unter
einer Verknüpfung sind alle möglichen geeigneten
Verfahren denkbar, wie Summen- oder Differenzbildungen, Korrelationen,
Mittelwert usw. Absichern bedeutet vorliegend, dass die Gurtauszugslängeninformation
als solche verwendet wird aber durch die Fahrdynamikinformation
hinsichtlich der Genauigkeit und Plausibilität geprüft
wird.
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Die
Schnittstellen sind vorliegend hard- und/oder softwaremäßig
ausgebildet. Die Schnittstellen können demnach auf einen
Mikrocontroller als Softwareelement oder als integrierter Schaltkreis oder
aus einer Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen bestehen. Auch
ein diskreter Aufbau einer solchen Schnittstelle ist möglich.
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Unter
der Auswerteschaltung sind vorzugsweise ein Mikrocontroller aber
auch andere Prozessortypen zu verstehen. Eine weitere Möglichkeit
sind anwenderspezifische integrierte Schaltkreise oder auch diskrete
Lösungen oder Kombinationen aus diesen Möglichkeiten.
Eine Parallelisierung der Berechnung auf mehrere Mikrocontroller
ist ebenfalls möglich.
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Durch
die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen
des in unabhängigen Patentansprüchen angegebenen
Verfahrens bzw. Steuergeräts zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln
für ein Fahrzeug möglich.
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Vorteilhaft
ist, dass als Gurtauszugsinformation eine Gurtauszugsgeschwindigkeit
und als Fahrdynamikinformation eine Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs
verwendet werden können, wobei die Verknüpfung
durch eine Differenzbildung und eine Integration erreicht wird.
Dabei können Differenzbildungen und Integration im Ablauf
zeitlich ausgetauscht werden, d. h. es kann entweder die Differenz
der Eigengeschwindigkeit und der Gurtauszugsgeschwindigkeit integriert
werden oder die Gurtauszugsgeschwindigkeit und die Eigengeschwindigkeit
werden jeweils integriert und dann folgt die Differenzbildung.
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Es
ist darüber hinaus vorteilhaft, eine Verknüpfung
der Gurtauszugslänge und der Vorverlagerung in Längsrichtung
vorzusehen. Eine mögliche Verknüpfung berücksichtigt
den geometrischen Zusammenhang aus Auszug und Vorverlagerung, welcher
in einer Kennlinie berücksichtigt werden kann. Folgende
generelle Gesetzmäßigkeit kann beispielsweise
für den Quotienten aus Gurtauszugslänge und Vorverlagerung
in Fahrzeuglängsrichtung wie auch für den Quotienten
aus Gurtauszugsgeschwindigkeit und Vorverlagerungsgeschwindigkeit
(anfänglich Fahrzeuggeschwindigkeit) zugrunde gelegt werden:
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Dabei
bezeichnen a, b, c und d frei wählbare Parameter und t
den zeitlichen Verlauf. Hierbei können weitere Parameter
wie die Sitzposition zur Verbesserung der Genauigkeit dieser Insassenvorverlagerungsbestimmung
herangezogen werden. Die Sitzposition kann vorzugsweise dazu verwendet
werden, das Kennlinienfeld zu parametrisieren, d. h. für unterschiedliche
Sitzpositionen liegen unterschiedlich parametrierte Kennlinien vor.
Die Kennlinien sind in einem dafür vorgesehenen Speichermedium
abgelegt und abrufbar.
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Es
ist weiterhin von Vorteil, dass die Verknüpfung durch ein
Kennlinienfeld erreicht wird. Dabei bestimmen die Gurtauszugslängeninformation und
die Fahrdynamikinformation, welcher Punkt der Kennlinie verwendet
werden, um beispielsweise die Insassenvorverlagerung zu bestimmen.
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Vorteilhafter
Weise kann in Abhängigkeit von der Verknüpfung
auch eine Warnung an den Fahrer ausgegeben werden. Damit kann bereits
in einem Vorfeld des eigentlichen Unfalls der Fahrer gewarnt werden,
um eventuell Gegenmaßnahmen einzuleiten.
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Vorteilhafter
Weise kann aus dem zeitlichen Verhalten nach dem Anschnallvorgang
der Gurtauszugslänge ein Grundwert für die Gurtauszugslänge festgelegt
werden, um dann die Gurtauszugslängeninformation in Abhängigkeit
von diesem Grundwert zu erzeugen. Damit werden typische Verhaltensweisen
eines Fahrzeuginsassen berücksichtigt um einen korrekten
Grundwert zu erhalten. Dies ermöglicht eine hohe Genauigkeit
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Vorteilhafter
Weise wird für die weitere Bearbeitung der Gurtauszugslängeninformation
ein in Längsrichtung erhaltenes Abstandsmaß zu
einem Gurtauszugspunkt ermittelt. Dieser Wert kann direkt weiter
verarbeitet werden, während üblicher Weise die
Gurtauszugslängen über einen Inkrementalgeber an
der Wickelwelle erfasst wird. Dieser Inkrementalgeber liefert ein
Maß über die Anzahl der Umdrehungen der Wickelwelle.
Beispielhaft wird ein Inkrementalgeber verwendet, der eine Auflösung
von 9° besitzt. Der vom Inkrementalgeber gelieferte Wert
entspricht somit der Anzahl der Wickelwellenumdrehungen und muss
entsprechend seiner Auflösung umgerechnet werden, so dass
eine Auszugslängenangabe in Metern verfügbar ist.
In erster Näherung wird jedoch die Anzahl der Wi ckelwellenumdrehungen
der Auszugslänge direkt proportional der Auszugslänge gesetzt.
Durch eine im erfindungsgemäßen Steuergerät
abgespeicherten Kennlinie kann der Wert des Inkrementalgeber direkt
in eine Längeninformation transformiert werden.
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Es
ist weiterhin vorteilhaft, dass als die Fahrdynamikinformation eine
Aktivierung eines Bremslichtschalters oder ein Gradient eines Bremsdrucks verwendet
wird und in Abhängigkeit davon die Gurtauszugslänge
zur Bestimmung einer Vorverlagerung eines Fahrzeuginsassen bestimmt
wird. Damit kann insbesondere geprüft werden, wann und
wie ein Bremsmanöver eingeleitet wird. Die Verwendung des Bremslichtschalters
zeigt an, ob der Fahrer momentan ein Bremsmanöver einleitet.
Der Gradient des Bremsdrucks liefert eine Aussage darüber,
wie stark der Fahrer das Bremsmanöver einleitet. Überschreitet
dieser Gradient einen entsprechenden Schwellwert, so kann die aus
der Kennlinie ermittelte Vorverlagerungsinformation entsprechend
beobachtet, gefiltert oder gespeichert werden. Dieses Signal wird
im weiteren entweder direkt dem Airbagsteuergerät übermittelt
oder in einer vorzugsweisen Variante durch einen unabhängigen
Signalpfad plausibilisiert. Der unabhängige Signalpfad
berücksichtigt dabei das durch Integration und Differenzbildung
gewonnene Signal aus Fahrzeug- und Gurtauszugsgeschwindigkeit. Dieses
Signal wird mit der aus dem Kennlinienfeld ermittelten Vorverlagerungsinformation
verknüpft und abgesichert.
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Unter
einer Verknüpfung sind alle möglichen geeigneten
Verfahren denkbar wie Summen- oder Differenzbildungen, Korrelationen,
Mittelwert usw. Absichern bedeutet vorliegend, dass das verknüpfte Signal
gegenüber einem Schwellwert geprüft wird.
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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 ein
Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Steuergeräts
mit angeschlossenen Komponenten,
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2 ein
Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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3 ein
Signalablaufdiagramm,
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4 ein
weiteres Signalablaufdiagramm,
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5 ein
Gurtauszugslängenzeitdiagramm,
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6 ein
Vorverlagerungszeitdiagramm,
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7 ein
weiteres Signalablaufdiagramm und
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8 ein
Blockschaltbild.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild, das erfindungsgemäße Steuergerät
SG in einem Fahrzeug FZ mit angeschlossenen Komponenten. Dargestellt sind
hier wie auch in den übrigen Figuren nur die Komponenten,
die für das Verständnis der Erfindung notwendig
sind. Andere für den Betrieb im allgemeinen notwendigen
Komponenten sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.
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An
das Steuergerät SG sind ein Gurtsteuergerät G
und ein Fahrdynamikregelungssteuergerät ESP angeschlossen.
Es ist möglich, dass mehr als ein Gurtsteuergerät
vorhanden sind. Das Gurtsteuergerät G liefert die Gurtauszugslängeninformation
an das Steuergerät SG und ist dabei an eine Schnittstelle
IF1 im Steuergerät SG angeschlossen. Die Schnittstelle
IF1 ist vorliegend als integrierter Schaltkreis ausgebildet.
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Die
Schnittstelle IF1 überträgt die Daten vom Gurtsteuergerät
G an einen Mikrocontroller μC als der Auswerteschaltung.
Das Fahrdynamiksteuergerät ESP überträgt
seine Daten an das Steuergerät SG und dabei an eine Schnittstelle
IF2, die ebenfalls als integrierter Schaltkreis im Steuergerät
SG ausgebildet ist. Auch die Schnittstelle IF2 überträgt
die Daten vom Fahrdynamikregelungssteuergerät an den Mikrocontroller μC.
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Auf
dem Mikrocontroller μC läuft das erfindungsgemäße
Verfahren ab. Der Mikrocontroller μC verknüpft
die Gurtauszugslängeninformation mit einer Fahrdynamikinformation,
so dass die Gurtauszugslängeninformation durch die Fahrdynamikinformation
abgesichert wird. Dies heißt wie oben dargestellt, eine
Genauigkeitsverbesserung bzw. eine Plausibilisierung. Die Verknüpfung
kann wie oben dargestellt ist, in verschiedener Art und Weise durchgeführt
werden.
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Das
Ergebnis dieser Verknüpfung wird zur Ansteuerung der Personenschutzmittel
wie einen Airbag verwendet, so dass in Abhängigkeit von
der Vorverlagerung der Airbag angepasst angesteuert werden kann.
Für die eigentliche Auslösung sind noch zusätzlich
Unfallsignale, die beispielsweise von einer Beschleunigungssensorik
bereitgestellt werden, auszuwerten, um einen solchen Auslösefall
zu erkennen.
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Eine
einfache Art und Weise eine Verknüpfung herzustellen, ist
eine Differenzbildung mit anschließender Integration der
Differenz. Dies liefert, wenn die Fahrdynamikinformation die Eigengeschwindigkeit
des Fahrzeugs ist, eine Differenzgeschwindigkeit, die nach der Integration
die relative Vorverlagerung des Insassen zum Fahrzeug beschreibt.
Der Mikrocontroller μC erzeugt ein Ansteuersignal und überträgt
es beispielsweise über den steuergeräteinternen
Bus SPI (Serial Peripherial Interface Bus) an die Ansteuerschaltung
FLIC, die ebenfalls aus integrierten Schaltkreisen besteht, wobei
auf den einzeln integrierten Schaltkreisen jeweils verschiedene
Leistungsschalter vorhanden sind. Die Ansteuerschaltung FLIC sorgt
dann dafür, dass in Abhängigkeit von Ansteuersignal
Personenschutzmittel angesteuert, also aktiviert werden.
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In
Abhängigkeit von der Verknüpfung kann der Mikrocontroller μC
jedoch auch eine Warnung ausgeben. Dazu bedient sich der Mikrocontroller μC der
Schnittstelle IF3, die ebenfalls als integrierter Schaltkreis im
Steuergerät SG ausgebildet ist. Diese Schnittstelle IF3 überträgt
an einer außerhalb des Steuergeräts SG befindliche
Anzeige 100 die Signale die dann dort dargestellt werden.
damit kann insbesondere auf eine gefährliche Haltung der
Fahrzeuginsassen hingewiesen werden.
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2 zeigt
in einem Flussdiagramm ein Beispiel für das erfindungsgemäße
Verfahren. In Verfahrensschritt 200 wird die Gurtauszugslängeninformation
bespielsweise die Gurtauszugsgeschwindigkeit bereitgestellt. In
Verfahrensschritt 201 wird die Fahrdynamikinformation beispielsweise
die Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs bereitgestellt. In Verfahrensschritt 202 erfolgt
die Verknüpfung um vorliegend eine Differenzbildung mit
anschließender Integration. Damit liegt dann die relative
Vorverlagerung 203 vor. Diese wird in einen Algorithmus 205 gegeben,
der danach entscheidet, ob die Personenschutzmittel angesteuert
werden sollen oder nicht. Dazu verwendet der Algorithmus zusätzlich
die Aufprallsignale 204. Ist ein Auslösefall erkannt,
dann wird in Verfahrensschritt 206 eine Ansteuerung der Personenschutzmittel
vorgenommen. Ist jedoch kein Unfall erkannt worden, endet das Verfahren
in Verfahrensschritt 207.
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3 zeigt
ein Signalablaufdiagramm, dass die Verknüpfung des Fahrdynamiksignals
und der Gurtauszugslängeninformation illustriert. In Block 300 wird
die Gurtauszugsgeschwindigkeit bereitgestellt und in Block 301 die
Eigengeschwindigkeit, die durch die Fahrdynamikregelung bereitgestellt
wird. Daraus wird durch den Block 302 eine Differenz gebildet,
so dass dann eine Differenzgeschwindigkeit Δv vorliegt.
Dieser wird in Block 304 integriert, so dass in Block 305 die
relative Vorverlagerung das Fahrzeuginsassen gegenüber
dem Fahrzeug vorliegt.
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4 zeigt
eine Alternative. In Block 400 wird wiederum die Gurtauszugslängengeschwindigkeit
bereitgestellt und in Block 401 die Eigengeschwindigkeit.
Beide Größen werden jeweils in den Blöcken 402 und 403 integriert
um dann in Block 404 eine Differenz zu bilden. Das Ergebnis
ist wiederum die relative Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen gegenüber
dem Fahrzeug δs in Block 405.
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5 zeigt
ein Gurtauszugslängendiagramm. Bei einem Anschnallvorgang
erfährt jeder Insasse eine für ihn typische Auszugslänge,
welche zusätzlich abhängig von der Position des
Sitzes relativ zur Instrumententafel und von der Person selbst,
also den Körperproportionen abhängig ist. Betrachtet
man einen solchen Anschnallvorgang, wie ja durch die Kurve 502 dargestellt
ist, ergibt sich ein Basiswert 501 in einem vorläufigen
Ruhezustand. Die Person vollführte nach dem Einrasten des
Gurtschlosses eine Vorverlagerung in die X-Richtung, wie es durch das
Bezugszeichen 500 dargestellt ist und diese Vorverlagerung
reduzierte sich dann anschließend wieder zum Basiswert 501.
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6 zeigt
ein Kennlinienfeld für den Quotienten aus Vorverlagerung
und Gurtauszugslänge in Abhängigkeit von der Zeit
für eine definierte Sitzpositionseinstellung. Die einzelnen
Kurven 600, 601 und 602 bezeichnen drei
unterschiedliche Insassengeometrien (weibliche 5%; männlicher
50% und männlicher 95%).
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Aus
den Kennlinien in 6 lässt sich ein durch
die Sitzposition parametrisiertes Kennlinienfeld erzeugen, welches
im dreidimensionalen Raum von oben bezeichneten Quotienten, der
Insassengröße und der Sitzpositionseinstellung
abhängt. Die Sitzpositionseinstellung wird entweder über
einen Schalter oder kontinuierlich aufgenommen oder über
eine Innenraumsensorik zur Verfügung gestellt. Mit der
im Vorfeld bestimmten Gurtklassifizierung der Person sowie der damit
verbundenen Sitzposition lässt sich nun über das
Kennlinienfeld ein Wert ermitteln, der mit Hilfe der Gurtauszugslänge
einen Wert für die Vorverlagerung des Insassen relativ
zur Sitzrückenlehne ergibt. Dieser Wert wird von der Bewegung
des Insassen entsprechend beeinflusst und kann erfindungsgemäß mit
Hilfe fahrdynamischer Größen entsprechend überwacht
werden.
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Mit
Hilfe der fahrdynamischen Daten kann überprüft
werden, wann ein Bremsmanöver eingeleitet wird. Eine mögliche
Ausführung sieht die Verwendung des Bremslichtschalters
vor, da dieser die Information liefert, ob der Fahrer momentan ein
Bremsmanöver einleitet. Alternativ kann der Gradient des Bremsdrucks
verwendet werden. Dieser liefert eine Aussage darüber,
wie stark der Fahrer das Bremsmanöver einleitet. Überschreitet
dieser einen entsprechenden Schwellwert, so kann die aus der Kennlinie
ermittelte Vorverlagerungsinformation entsprechend beobachtet, gefiltert
oder gespeichert werden. Dieses Signal wird im weiteren entweder
direkt dem Airbagsteuergerät übermittelt oder
in einer vorzugsweisen Variante durch einen unabhängigen
Signalpfad stabilisiert. Die Stabilisierung erfolgt über
den unabhängigen Pfad der Integralbildung über
Auszugs- und Fahrzeuggeschwindigkeit, wie es zu den 3 und 4 beschrieben
wurde.
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7 zeigt
ein weiteres Signalablaufdiagramm. Im Verfahrensschritt 700 wird
der Gradient des Bremsdruckes bereitgestellt, der in Verfahrensschritt 701 mit
einem Schwellwert verglichen wird. In Verfahrensschritt 702 erfolgt
dann die Korrektur des Kennlinienwerts in Abhängigkeit
von dem Ergebnis der Schwellwertprüfung. Damit liegt in
Verfahrensschritt 703 die Vorverlagerung vor, die dann
in Auslösealgorithmus 704 als Eingabedatum eingeht.
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Alternativ
kann in Verfahrensschritt 705 die Beschleunigung des Fahrzeugs
in Längsrichtung bereitgestellt werden. Dieses kann als
alternatives Signal in einem im Verfahrensschritt 701 mit
einem Schwellwert verglichen werden. Anschließend erfolgt die
Ermittlung der Vorverlagerung wie in den Verfahrensschritten 702, 703 und 704 beschrieben.
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Eine
Kombination aus Gradient des Bremsdrucks und der Beschleunigung
des Fahrzeugs als Steuersignal zur Ermittlung der Vorverlagerungsinformation
ist ebenfalls denkbar.
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Durch
den Inkrementalgeber erhält man bei einer Insassenverzögerung
z. B. ein Bremsmanöver die Gurtauszugsgeschwindigkeit.
Ebenfalls erhält man aus einem Fahrdynamikregelsystem die
Geschwindigkeit des Fahrzeug beispielsweise über den CAN-Bus.
Daraus lässt sich die Differenzgeschwindigkeit des Insassen
relativ zum Fahrzeug ermitteln. Durch Integration dieser Größe
erhält man die relative Verlagerung des Insassen.
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Die
Integration der Einzelterme, also der Fahrzeuggeschwindigkeit und
der Insassengeschwindigkeit mit anschließender Relativwertbildung erlaubt
einen alternativen Auswertealgorithmus.
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Andere
Geschwindigkeitssensoren wie beispielsweise optische Sensoren über
Grund- oder GPS-Systeme oder Navigationssysteme sind ebenfalls möglich.
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In
einer weiteren Alternative wird die Verzögerung des Fahrzeugs
in Längsrichtung mittels eines Beschleunigungssensors im
unteren Beschleunigungsbereich erfasst. Damit kann die auf das Fahrzeug
und dann auf den Insassen während der Verzögerung
ermittelt werden. Verwendet man eine Initialgeschwindigkeit, die
z. B. auf das Tachosignal sein kann, so lässt sich über
eine erste Integration die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermitteln
und man verfährt wie oben beschrieben und damit lässt
sich über die Gurtauszugsgeschwindigkeit und die Fahrzeuggeschwindigkeit
ebenfalls ein Wert für die Vorverlagerung ermitteln. Dieser
unabhängig vom oben beschriebenen Verfahren ermittelte
Wert kann als Plausibilitätssignal verwendet werden und
dient zur Stabilisierung der Vorverlagerungsermittlung, welche alternativ über
ein Kennlinienfeld gewonnen wird.
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Andere
Varianten, die Gurtauszugsgeschwindigkeit zu ermitteln, beispielsweise über
optische Verfahren oder eine elektromagnetische Erfassung sind ebenfalls
möglich. Auch ein kapazitives Verfahren, bei dem die Kapazität
zwischen ein- und ausgefallenem Gurt ein Maß für
den Auszug darstellt, ist einsetzbar.
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8 zeigt
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei wird keine
Fahrzeuglängsverzögerung verwendet. Die Berechnung
kann im Airbagsteuergerät oder am anderen Steuergerät
erfolgen. Die Übermittlung der Sensorsignale kann über
ein Bussystem oder ein direktes Einlesen der Sensorinformation im
entsprechenden Steuergerät erfolgen. Die Speicherprinzipien
für die verwendeten Speicher können auf unterschiedlichster
Basis mechanisch, optisch, magnetisch, elektromagnetisch ausgebildet sein.
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Andere
Systeme wie optische Warnsysteme können ebenfalls ausgehend
von dieser Information angesteuert werden, um den Insassen eine
Rückmeldung über seine Position mitzuteilen. Hierzu
zählen auch akustische oder haptische Warnsysteme. Da die
Gurtauszugslänge für alle Insassen überwacht
werden kann, ergibt sich somit für jede im Fahrzeug verwendete
Sitzposition eine individuelle Vorverlagerungsinformation. Diese
kann in weiteren Rückhaltesystemgenerationen auch für
unterschiedliche Rückhaltestrategien eingesetzt werden.
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Der
Gurtauszugslängensensor 800 gibt sein Signal einem
Filter 801. Das Signal kann dabei ein Analogsignal sein,
welches in einer weiteren Vorstufe digitalisiert wird. Eine alternative
vorteilhafte Variante ist ein aufbereitetes digitalisiertes Signal,
welches ein dimensionsloses Signal repräsentiert, das mit
der Gurtauszugslänge in hoher Korrelation steht. Eine alternative,
vorteilhafte Variante ist ein aufbereitetes digitalisiertes Signal,
welches den Gurtbandauszug auf Basis der phy sikalischen Einheit
Meter beschreibt. In Verfahrensschritt 801 erfolgt die
Filterung des Eingabesignals. Eine vorteilhafte Variante der Filterung sieht
eine Tiefpassfilterung des Signals mit der Ordnung 1 vor.
Alternative Filter sowie Kaskaden von Filter sind ebenfalls denkbar.
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Das
Ausgangssignal des Filters 801 wird einer Klassifizierung 802 zugeführt,
um die oben genannte Druckklassifizierung durchzuführen.
Diese Klassifizierung kann über den CAN-Bus 803 auch
anderen Fahrzeugsystemen, wie Komfortsystemen zugänglich
gemacht werden. Die Klassifizierung wird in einem Speicher 821 abgespeichert.
Das Ausgangssignal des Filters 801 wird jedoch auch einem
Speicher 810 zugeführt, in dem ebenfalls das Ausgangssignal eines
UND-Gatters 806 eingeht, dass prüft, ob ein Gurtschlusssensor
bzw. -schalter 804 anzeigt, dass der Gurt 805 gesteckt
ist und das die Geschwindigkeit in Fahrzeuglängsrichtung,
die vom Fahrdynamiksystem 807 bereitgestellt wird, kleiner
als ein vorgegebener Schwellwert 808 ist. Das in Block 810 gespeicherte
Signal dient als Basiswert für die Gurtauszugslänge.
Als Steuersignal dient das aus Block 806 logisch verknüpfte
Ausgangssignal.
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Das
Fahrdynamiksystem liefert Ausgangssignale zum Schwellwertvergleicher 809,
der den Gradient des Bremsdrucks bestimmt und gegenüber
einem vorgegebenen Schwellwert vergleicht. Das so ermittelte Signal
dient als Steuersignal für den Verfahrensschritt 812,
welcher als zusätzliches Eingabesignal die Vorverlagerung
in Längsrichtung aus Block 818 erhält.
Weiterhin liefert das Fahrdynamiksystem 807 die Eigengeschwindigkeit,
die zu einem Subtrahierglied 813 zugeführt wird,
in das die Geschwindigkeit in Fahrzeuglängsrichtung eingeht.
Die Differenz wird in Block 816 integriert und vom Verfahren 817 zur
Plausibilisierung verwendet. Das im Verfahrensschritt 817 zu
plausibilisierende Eingangssignal wird aus dem Verfahrensschritt 812 gewonnen.
Als Eingabesignal für den verfahrensschritt 812 dient
das über das Kennlinienfeld gewonnene Vorverlagerungssignal,
das im Verfahrensschritt 818 ermittelt wird.
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Im
Block 823 wird die Sitzposition ermittelt und in Abhängigkeit
dessen wird ein Wert aus dem Speicher 822 ermittelt, der
als ein Eingabesignal zur Offsetermittlung im Block 820 dient.
In Block 802 wird eine Insassenklassifizierung durchgeführt.
In Abhängigkeit der so ermittelten Insassenklasse wird
ein Wert im Spei cher 821 ermittelt, der als weiteres Eingabesignal
in den Block 820 zur Korrektur eines Offsets dient. In
Block 820 werden die beiden aus den Speichern 821 und 822 gelieferten
Werte verknüpft. Die Verknüpfung kann eine Addition
oder Subtraktion beinhalten und dient zur Korrektur des in Verfahrensschritt 810 gespeicherten
Basiswerts für die Gurtauszugslänge. Das Ausgangssignal
von Block 811 wird dem Verfahrensschritt 811 zugeführt.
Dieser ermittelt über ein Kennlinienfeld die Vorverlagerung
in Längsrichtung des Insassen, welcher den Funktionswert darstellt,
der sich ergibt, wenn das Eingabesignal aus Block 811 als
Argument verwendet wird.
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In
Block 819 wird dann die plausibilisierte Vorverlagerung
durch den Airbagalgorithmus aufgenommen und geht damit in die Entscheidung
ein, ob die Personenschutzmittel angesteuert werden sollen oder
nicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10250732
D3 [0002]
- - DE 10333990 A1 [0002]
- - DE 10246055 A1 [0002]
- - DE 10346625 A1 [0002]
