DE102007024195B4 - Method and control device for controlling personal protective equipment - Google Patents

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Abstract

Steuergerät (SG) zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln (PS) mit: – wenigstens einer Schnittstelle (IF, IF1), die ein Signal einer Beschleunigungssensorik (BS) an der Fahrzeugfront bereitstellt – einem Integrator, der das Signal zu einem DV-Signal integriert – einem Bestimmungsmodul, das eine Schwingungsenergie (Ê) des Signals bestimmt – einem Fusionsmodul (115, 120), dass das DV-Signal und die Schwingungsenergie zu einem Fusionssignal fusioniert – einer Ansteuerschaltung (FLIC), die in Abhängigkeit von dem Fusionssignal die Personenschutzmittel (PS) ansteuert.Control unit (SG) for controlling personal protection means (PS) comprising: - at least one interface (IF, IF1) which provides a signal of an acceleration sensor system (BS) on the vehicle front - an integrator which integrates the signal into a DV signal Determining module which determines a vibration energy (Ê) of the signal - a fusion module (115, 120), that the DV signal and the vibration energy fused to a fusion signal - a drive circuit (FLIC), the person protection means (PS) depending on the fusion signal controls.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät bzw. ein Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a control device or a method for controlling personal protection means according to the preamble of the independent claims.

Aus DE 10 2005 018 084 A1 ist es bekannt, dass bei ausgelagerten Beschleunigungssensoren, die beispielsweise als Upfrontsensoren bezeichnet werden, Resonanzen in der Fahrzeugstruktur auftreten, die im Nutzsignalspektrum des Beschleunigungssensors liegen. Diese werden vorliegend weggedämpft. Aus DE 10 2004 043 594 A1 ist es bekannt, dass Sensorsignale durch eine Clipping abgeschnitten werden. Vorliegend wird dieses abgeschnittene Signal wieder ergänzt.Out DE 10 2005 018 084 A1 It is known that occur in outsourced acceleration sensors, which are referred to, for example, as upfront sensors, resonances in the vehicle structure, which are in the useful signal spectrum of the acceleration sensor. These are damped in the present case. Out DE 10 2004 043 594 A1 It is known that sensor signals are cut off by a clipping. In the present case, this cut-off signal is supplemented again.

Aus der DE 10 2005 044 768 A1 ist ein Auslöseverfahren zur Aktivierung von Insassenschutzvorrichtungen, bei welchem zur Crasherkennung erste Sensordaten ausgewertet werden, welche im Wesentlichen in Crashrichtung erfasst werden, bekannt, wobei zweite Sensordaten, welche im Wesentlichen senkrecht zur Crashrichtung erfasst werden, zur Plausibilisierung der ersten Sensordaten ausgewertet werden, wobei die Insassenschutzvorrichtungen aktiviert werden, wenn die Auswertung der ersten Sensordaten eine potentielle Crashsituation ergibt, welche durch die Auswertung der zweiten Sensordaten bestätigt wird.From the DE 10 2005 044 768 A1 is a triggering method for activating occupant protection devices, in which first sensor data are evaluated for the crash detection, which are detected in the crash direction, known, wherein second sensor data, which are detected substantially perpendicular to Crashrichtung, are evaluated for plausibility of the first sensor data, wherein the Occupant protection devices are activated when the evaluation of the first sensor data results in a potential crash situation, which is confirmed by the evaluation of the second sensor data.

Aus der DE 10 2005 026 188 A1 ist ein Steuerverfahren für eine Unfallschutzeinrichtung in einem Fahrzeug bekannt, wobei Signale in einem breiten Frequenzbereich mit wenigstens einem schwingungsempfindlichen Sensor sensiert werden. Die in dem Körperschallfrequenzbereich liegenden Ausgangssignale und die niederfrequenten Ausgangssignale des Sensors werden mittels einer Auswerteschaltung ausgewertet und eine Aktivierung der Unfallschutzeinrichtung erfolgt in Abhängigkeit von der Auswertung der Ausgangssignale durch ein Steuergerät. Es wird außerdem vorgeschlagen, dass die Ausgangssignale des Sensors in einem Frequenzbereich zwischen 400 Hz und 5 kHz ausgewertet werden.From the DE 10 2005 026 188 A1 a control method for an accident prevention device in a vehicle is known, wherein signals are sensed in a wide frequency range with at least one vibration-sensitive sensor. The output signals lying in the structure-borne sound frequency range and the low-frequency output signals of the sensor are evaluated by means of an evaluation circuit and an activation of the accident protection device takes place as a function of the evaluation of the output signals by a control unit. It is also proposed that the output signals of the sensor are evaluated in a frequency range between 400 Hz and 5 kHz.

Aus der DE 10 2004 043 594 A1 ist ein Sicherheitssystem für Fahrzeuginsassen und ein Verfahren zu dessen Steuerung bekannt. Das Sicherheitssystem weist wenigstens einen Sensor, wenigstens einen Aktor und wenigstens ein Steuergerät auf. Das Sicherheitssystem umfasst ein Funktionsmodul, das für das Ausgangssignal des wenigstens einen Sensors vorgesehene Clippinggrenzen überwacht und das bei Erreichen einer Clipping-Grenze ein das durch Clipping abgeschnittenes Sensorsignal ersetzendes Signal bereitstellt.From the DE 10 2004 043 594 A1 is known a safety system for vehicle occupants and a method for its control. The security system has at least one sensor, at least one actuator and at least one control unit. The safety system comprises a functional module that monitors the output signal of the at least one sensor provided for clipping limits and that provides when reaching a clipping boundary a signal cut off by clipping sensor signal.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die das erfindungsgemäße Steuergerät bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass sowohl ein Offset des Signals des Beschleunigungssensors, als auch Nichtlinearitäten, wie beispielsweise durch Schwellen entstehen und auch die Verdrehung von solchen ausgelagerten Beschleunigungssensoren als nachteilige Effekte erfindungsgemäß kompensiert werden, indem neben der Integration des Beschleunigungssignals ein weiteres Merkmal zur Absicherung des Signals verwendet wird und dieses weitere Merkmal ist die Schwingungsenergie des Signals. Das integrierte Signal, im Folgenden als DV-Signal bezeichnet und die Schwingungsenergie werden erfindungsgemäß fusioniert und gehen als Fusionssignal in den Auswertealgorithmus ein.The control device according to the invention or the inventive method for controlling personal protection means with the features of the independent claims have the advantage that both an offset of the signal of the acceleration sensor, as well as non-linearities, such as caused by thresholds and the rotation of such outsourced acceleration sensors be compensated as adverse effects according to the invention by using in addition to the integration of the acceleration signal, another feature to secure the signal and this further feature is the vibrational energy of the signal. The integrated signal, hereinafter referred to as DV signal and the vibration energy are inventively fused and enter as a fusion signal in the evaluation algorithm.

Integration ist vorliegend weit zu verstehen, d. h. es ist darunter in erster Linie eine rechentechnische Integration zu verstehen, wozu jedoch auch eine Aufsummierung, eine Mittelwertbildung oder andere entsprechende Techniken gehören.Integration is widely understood here, d. H. it is primarily to be understood as a computational integration, which also includes summation, averaging or other appropriate techniques.

Die Schnittstelle, die das Signal bereitstellt, kann software- oder hardwaremäßig ausgebildet sein. Liegt sie hardwaremäßig vor, dann kann es sich um eine integrierte Schaltung, eine Mehrzahl von integrierten Schaltungen, um einen diskreten Schaltungsaufbau oder eine Kombination aus einem diskreten und integrierten Schaltungsaufbau handeln. Der notwendige Integrator ist entweder integriert, diskret oder softwaretechnisch vorhanden. Dies gilt auch für das Bestimmungsmodul, das die Schwingungsenergie des Signals bestimmt und auch für das Fusionsmodul, das das DV-Signal und die Schwingungsenergie zum Fusionssignal fusioniert.The interface that provides the signal may be software or hardware-based. If it is hardware, then it may be an integrated circuit, a plurality of integrated circuits, a discrete circuit, or a combination of discrete and integrated circuitry. The necessary integrator is either integrated, discrete or software-technically available. This also applies to the determination module, which determines the vibration energy of the signal and also for the fusion module, which fuses the DV signal and the vibration energy to the fusion signal.

Die Ansteuerschaltung kann Teil des Mikrocontrollers sein oder als separat ausgebildete Zündkreisschaltung. Dabei kann eine Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen zur Anwendung gelangen. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Steuergeräts bzw. Verfahrens zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass die Schwingungsenergie nach einer der folgenden Methoden bestimmt wird:
Es wird eine Summation über eine Zeitreihe der Amplitudenquadrate oder der Beträge vorgenommen.

  • 1. Es kann ein Fensterintegral über die Amplitudenquadrate oder über die Beträge vorgenommen werden.
  • 2. Nach einer Bandpassfilterung und einer Betragsbildung kann auch eine nachgeschaltete FIR oder IIR-Filterung genutzt werdenn, um die Energien in bestimmten Frequenzbereichen herauszuarbeiten.
  • 3. Weiterhin kann eine Spektralanalyse des Beschleunigungssignals, beispielsweise ein Spektrogramm verwendet werden.
  • 4. Weiterhin kann eine Wavelet-Analyse verwendet werden. Diese Methode liefert eine Lokalität im Zeit- und Frequenzbereich, so dass die Schwingungsenergie für ein bestimmtes Frequenzband zu einem bestimmten Zeitpunkt geschätzt werden kann.
The drive circuit may be part of the microcontroller or as a separately formed ignition circuit. In this case, a plurality of integrated circuits can be used. Advantageous improvements of the control device or method for controlling personal protective equipment specified in the independent patent claims are possible by the measures and developments listed in the dependent claims. It is particularly advantageous that the vibrational energy is determined by one of the following methods:
A summation is made over a time series of the amplitude squares or the amounts.
  • 1. A window integral can be made over the amplitude squares or over the amounts.
  • 2. After bandpass filtering and magnitude generation, downstream FIR or IIR filtering can also be used to work out the energies in certain frequency ranges.
  • 3. Furthermore, a spectral analysis of the acceleration signal, for example a spectrogram, can be used.
  • 4. Furthermore, a wavelet analysis can be used. This method provides a locality in the time and frequency domain so that the vibrational energy for a given frequency band can be estimated at a given time.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Schwingungsenergie in Abhängigkeit vom DV-Signal als das Fusionssignal verwendet wird. Dies bedeutet, dass nur, wenn das DV-Signal als Merkmal eine besondere Bedingung erfüllt, die Schwingungsenergie als Fusionssignal verwendet werden kann. Dabei kann die Schwingungsenergie eine gewisse Signalverarbeitung, wie eine Filterung oder Gewichtung unterzogen werden. Damit wird das DV-Signal lediglich zur Absicherung dafür genommen, dass die Schwingungsenergie als Fusionssignal verwendet werden kann.Furthermore, it is advantageous that the oscillation energy is used as the fusion signal depending on the DV signal. This means that only when the DV signal as a feature meets a special condition, the vibration energy can be used as a fusion signal. The vibration energy may be subjected to some signal processing, such as filtering or weighting. Thus, the DV signal is taken only to ensure that the vibration energy can be used as a fusion signal.

Es ist weiterhin von Vorteil, dass die Schwingungsenergie in Abhängigkeit von dem DV-Signal gewichtet wird. Diese Gewichtung ist, da sich das DV-Signal ändern wird, dynamisch. Diese Gewichtung kann anstatt oder ergänzt werden durch die Integrationszeit, die für die Integration des DV-Signals aufgewendet wurde.It is further advantageous that the vibrational energy is weighted in dependence on the DV signal. This weighting is dynamic because the DV signal will change. This weighting may be substituted or supplemented by the integration time spent on integrating the DV signal.

Im umgedrehten Fall ist es vorteilhafterweise jedoch auch möglich, das DV-Signal in Abhängigkeit von der Schwingungsenergie zu gewichten.In the reverse case, however, it is advantageously also possible to weight the DV signal as a function of the vibration energy.

Es ist auch möglich, die verschiedenen Möglichkeiten zur Fusionierung zu kombinieren, um ein weiteres Fusionssignal zu erzeugen.It is also possible to combine the different possibilities of fusion to generate another fusion signal.

Schließlich ist es auch möglich, eine Klassifizierung vorzunehmen, und zwar des DV-Signals und der Schwingungsenergie, um das Fusionssignal zu erzeugen. Diese Klassifikation kann also im zweidimensionalen Merkmalsraum (Energie über DV) durchgeführt werden. Das Ergebnis ist ein logischer Wert (Flag), der an den Kernalgorithmus übertragen wird.Finally, it is also possible to perform a classification of the DV signal and the vibrational energy to produce the fusion signal. This classification can thus be carried out in the two-dimensional feature space (energy over DV). The result is a logical value (flag), which is transmitted to the kernel algorithm.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description.

Es zeigenShow it

1 ein erstes Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Steuergeräts mit angeschlossenen Komponenten, 1 a first block diagram of the control device according to the invention with connected components,

2 für die Erfindung notwendige Softwarefunktionen auf dem Mikrocontroller, 2 software functions necessary for the invention on the microcontroller,

3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens, 3 a flow chart of the method according to the invention,

4 ein erstes Beschleunigungszeitdiagramm, 4 a first acceleration time diagram,

5 ein erstes DV-Zeitdiagramm, 5 a first DV timing diagram,

6 ein erstes Schwingungsenergiezeitdiagramm, 6 a first vibration energy time diagram,

7 ein zweites Beschleunigungszeitdiagramm, 7 a second acceleration time diagram,

8 ein zweites DV-Zeitdiagramm, 8th a second DV time diagram,

9 ein zweites Schwingungsenergiezeitdiagramm, 9 a second vibration energy time diagram,

10 ein erstes Blockdiagramm zur Illustrierung der Erfindung, 10 a first block diagram for illustrating the invention,

11 ein zweites Blockdiagramm, 11 a second block diagram,

12 ein drittes Blockdiagramm und 12 a third block diagram and

13 ein viertes Blockdiagramm. 13 a fourth block diagram.

Crashsignale, wie ein Beschleunigungssignal, lassen sich näherungsweise in zwei Summanden zerlegen. Der tieffrequente Anteil und der hochfrequente Anteil. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das erfindungsgemäße Steuergerät sind geeignet für die Bearbeitung von Signalen mit vergleichsweise hohem Wechselanteil, wie es beispielsweise bei einem Frontalcrash an der Position der Upfrontsensoren vorkommt. Erfindungsgemäß kann damit der Einfluss eines Offsets und eines Clippings reduziert werden. Dies wird erfindungsgemäß durch ein zusätzliches Merkmal zum DV-Signal bewirkt. Dieses Merkmal spiegelt die Schwingungsenergie des Signals wieder. Ein weiterer Vorteil beruht darauf, dass Schwingungen der Frontstruktur im Crashfall in allen drei Raumrichtungen auftreten, so dass eine Verdrehung aus der Hauptcrashrichtung sich weniger stark auf das Merkmal Schwingungsenergie auswirkt.Crash signals, such as an acceleration signal, can be approximately divided into two summands. The low-frequency component and the high-frequency component. The method according to the invention or the control unit according to the invention are suitable for processing signals with a comparatively high alternating component, as occurs, for example, in a frontal crash at the position of the upfront sensors. According to the invention, the influence of an offset and a clipping can thus be reduced. This is effected according to the invention by an additional feature to the DV signal. This feature reflects the vibrational energy of the signal. Another advantage is based on the fact that vibrations of the front structure in the event of a crash occur in all three spatial directions, so that a rotation from the main direction of rotation has less effect on the characteristic vibration energy.

Das Signal wird auf zwei Pfaden analysiert: der erste Pfad, das ist der DV-Pfad, berechnet das DV-Signal, der zweite Pfad berechnet ein Maß für die Schwingungsenergie und wird im Folgenden mit E-Pfad bezeichnet. Nachgeschaltet ist eine Logik, die Informationen aus beiden Pfaden fusioniert.The signal is analyzed on two paths: the first path, which is the DV path, calculates the DV signal, the second path calculates a measure of the vibration energy and is described below with E- Path designates. Downstream is a logic that fuses information from both paths.

Das resultierende Merkmal wird wiederum von dem Kernalgorithmus mit den weiteren Signalen zusammengeführt. Diese Vorgehensweise verbindet die robusten Eigenschaften des E-Pfads mit der Richtungsinformation des DV-Pfades.The resulting feature is in turn merged by the kernel algorithm with the other signals. This approach combines the robust properties of the E-path with the direction information of the DV path.

1 zeigt in einem Blockschaltbild das erfindungsgemäße Steuergerät mit angeschlossenen Komponenten in einem Fahrzeug FZ. Das erfindungsgemäße Steuergerät SG im Fahrzeug FZ ist beispielsweise am Fahrzeugtunnel angebracht. Als zentrales Element weist das Steuergerät SG einen Mikrocontroller auf, der Daten über eine Schnittstelle IF von einer Sensorik BS, die im Bereich des Stoßfängers angeordnet ist, erhält. Die Sensorik BS stellt eine Beschleunigungssensorik mit mindestens zwei Beschleunigungssensoren im vergleichsweise leicht deformierbaren Bereich des Vorderwagens, beispielsweise auf dem Querträger oder hinter der Stoßfängerverkleidung dar. Die Schnittstelle IF kann auch als Softwareschnittstelle auf den Mikrocontroller μC ausgebildet sein. Die Beschleunigungssensorik BS weist mikromechanisch gestaltete Beschleunigungssensoren auf. 1 shows a block diagram of the control device according to the invention with connected components in a vehicle FZ. The control unit SG according to the invention in the vehicle FZ is mounted, for example, on the vehicle tunnel. As a central element, the control unit SG has a microcontroller which receives data via an interface IF from a sensor system BS, which is arranged in the region of the bumper. The sensor system BS represents an acceleration sensor system with at least two acceleration sensors in the comparatively easily deformable region of the front end, for example on the cross member or behind the bumper cover. The interface IF can also be designed as a software interface to the microcontroller .mu.C. The acceleration sensor system BS has micromechanically designed acceleration sensors.

Das Steuergerät SG verarbeitet die Beschleunigungssensoren der Beschleunigungssensorik BS vermöge eines Speichers S, aus dem der Mikrocontroller μC den Algorithmus zur Verarbeitung der Beschleunigungssignale lädt. Auch zur Zwischenspeicherung von Zwischenergebnissen wird der Speicher S verwendet. Der Mikrocontroller μC führt die erfindungsgemäßen Funktionen aus, indem er das Beschleunigungssignal zum einen integriert mittels eines Integrators und zum anderen die Schwingungsenergie im Signal nach einem der oben beschriebenen Verfahren bestimmt. In Abhängigkeit von diesem Fusionssignal wird der Auswertealgorithmus gerechnet und in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieser Rechnung wird entschieden, ob ein Ansteuersignal Ansteuerschaltung FLIC übertragen werden soll. Dieses Ansteuersignal wird üblicherweise mittels einer SPI-(Serial Peripherial Interface)Übertragung durchgeführt. Aber auch andere Methoden zur Übertragung sind vorliegend möglich.The control unit SG processes the acceleration sensors of the acceleration sensor system BS by means of a memory S, from which the microcontroller μC loads the algorithm for processing the acceleration signals. The memory S is also used for temporarily storing intermediate results. The microcontroller μC carries out the functions according to the invention by determining the acceleration signal on the one hand integrated by means of an integrator and on the other hand the vibration energy in the signal according to one of the methods described above. In response to this fusion signal, the evaluation algorithm is calculated and, depending on the result of this calculation, a decision is made as to whether a drive signal drive circuit FLIC is to be transmitted. This drive signal is usually carried out by means of an SPI (Serial Peripheral Interface) transmission. But other methods of transmission are possible in the present case.

Der Einfachheit halber wurden nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Komponenten im Steuergerät SG dargestellt.For the sake of simplicity, only the components necessary for understanding the invention have been shown in the control unit SG.

Das Ansteuersignal wird von der Ansteuerschaltung FLIC zu Personenschutzmitteln PS übertragen, wobei die Personenschutzmittel Airbags, Gurtstraffer, crashaktive Kopfstützen und Fussgängerschutzmittel sein können.The drive signal is transmitted from the drive circuit FLIC to personal protection means PS, wherein the personal protection means may be airbags, seatbelt pretensioners, crash-active headrests and pedestrian protection means.

Die erfindungsgemäße Funktion führt, wie oben dargestellt, der Mikrocontroller μC aus, indem er seine Softwaremodule verwendet.As described above, the function according to the invention performs the microcontroller .mu.C by using its software modules.

2 erläutert einige dieser Softwaremodule. Mit IF1 ist eine Softwareschnittstelle gekennzeichnet. Das Bezugszeichen 20 zeigt einen softwaremäßig ausgebildeten Integrator, während Bezugszeichen 21 das Bestimmungsmodul darlegt. Das Bezugszeichen 22 zeigt das Fusionsmodul, das die Schwingungsenergie und das DV-Signal miteinander fusioniert, wobei Fusion, wie oben dargestellt, ein sehr weiter Begriff ist, der alle möglichen Verknüpfungen und Kombinationen der beiden Signale, wie auch in den Ausführungsbeispielen dargestellt, umfasst. Im Block 23 ist das Ansteuerungsmodul dargestellt, das im Falle einer Auslöseentscheidung ein Ansteuersignal, üblicherweise über den SPI-Bus, zu den Zündschaltern überträgt. Neben der SPI-Übertragung sind jedoch auch andere Übertragungsformen zusätzlich oder anstatt möglich. Der Sinngehalt des Signals ist dabei üblicherweise derselbe. 2 explains some of these software modules. IF1 marks a software interface. The reference number 20 shows a software-trained integrator, while reference numerals 21 sets out the determination module. The reference number 22 Figure 4 shows the fusion module fusing the vibrational energy and the DV signal together, with fusion, as shown above, being a very broad term, encompassing all possible associations and combinations of the two signals as illustrated in the embodiments. In the block 23 the drive module is shown, which transmits a drive signal, usually via the SPI bus, to the ignition switches in the case of a triggering decision. In addition to the SPI transmission, however, other forms of transmission are additionally or instead possible. The meaning of the signal is usually the same.

3 zeigt in einem Flussdiagramm das erfindungsgemäße Verfahren. In Verfahrensschritt 300 wird das Beschleunigungssignal als das Signal bereitgestellt. Dies geschieht durch die Schnittstelle IF. In Verfahrensschritt 301 wird dieses Signal zu einem DV-Signal integriert. In Verfahrensschritt 302 wird aus dem Signal jedoch zusätzlich eine Schwingungsenergie bestimmt. In Verfahrensschritt 303 erfolgt die Fusion des DV-Signals und der Schwingungsenergie zu einem Fusionssignal. In Verfahrensschritt 304 erfolgt die Erzeugung des Ansteuerungssignals. 3 shows in a flow chart the inventive method. In process step 300 the acceleration signal is provided as the signal. This happens through the interface IF. In process step 301 This signal is integrated into a DV signal. In process step 302 however, an oscillation energy is additionally determined from the signal. In process step 303 the fusion of the DV signal and the vibration energy takes place to a fusion signal. In process step 304 the generation of the drive signal takes place.

4 zeigt in einem Beschleunigungszeitdiagramm ein ideales Signal, d. h. es liegt kein reales Signal, sondern ein synthetisches Signal zur Veranschaulichung der Effekte vor und ein davon abgeleitetes offsetbehaftetes Signal. Das ideale Signal 41 ist mit der durchgezogenen Linie gezeichnet, während das offsetbehaftete Signal 40 gestrichelt gezeichnet ist. Offset bedeutet demnach eine Verschiebung bezüglich der Ordinate, was gemäß 5, das ein DV-Zeitdiagramm darlegt, bei der Integration zu einem viel zu hohen Wert führen kann. In 5 zeigt die Kurve 50, die gestrichelt gezeichnet ist, das verfälschte Offsetsignal und mit der Kurve 51 wird das Originalsignal dargestellt. Die Integration, also das DV-Signal, führt bei einem offsetbehafteten Signal zu einem viel zu hohen Wert. 4 shows in an acceleration time diagram an ideal signal, that is, there is no real signal, but a synthetic signal to illustrate the effects before and one derived therefrom offset signal. The ideal signal 41 is drawn with the solid line, while the offset-affected signal 40 is drawn by dashed lines. Offset therefore means a shift with respect to the ordinate, which corresponds to 5 , which sets out a DV timing diagram that can lead to integration into too high a value. In 5 shows the curve 50 , which is drawn by dashed lines, the falsified offset signal and the curve 51 the original signal is displayed. The integration, ie the DV signal, leads to a value that is too high for an offset-affected signal.

6 zeigt in einem Schwingungsenergiezeitdiagramm, dass die Schwingungsenergie bei einem offsetbehafteten Signal 60 im Vergleich zum Originalsignal 61 kaum Abweichungen zeigt. Nur geringe Schwankungen sind festzustellen. Dies zeigt, dass die Schwingungsenergie ein vorteilhaftes Merkmal zur Analyse bei einem offsetbehafteten Sensorsignal ist. 6 shows in a vibration energy time diagram, that the vibration energy in an offset signal 60 compared to the original signal 61 hardly shows any deviations. Only slight fluctuations are noted. This shows that the vibration energy is an advantageous feature for analysis in the case of an offset-related sensor signal.

7 zeigt in einem Beschleunigungszeitdiagramm ein Originalsignal mit der durchgezogenen Linie, ein Signal mit einem sogenannten Clipping, was durch die Vertikalstriche angedeutet ist und die Clippinggrenzen, die gepunktet dargestellt sind. Das Originalsignal ist mit dem Bezugszeichen 70, das geclippte Signal mit dem Bezugszeichen 71 und die Clippinggrenzen mit dem Bezugszeichen 72 gekennzeichnet. 7 shows in an acceleration time diagram an original signal with the solid line, a signal with a so-called clipping, which is indicated by the vertical lines and the clipping boundaries, which are shown dotted. The original signal is denoted by the reference numeral 70 , the clipped signal with the reference numeral 71 and the clipping boundaries with the reference numeral 72 characterized.

Das Clipping ist eine Nichtlinearität, die gemäß 8, die ein DV-Zeitdiagramm darlegt, ebenfalls zu einem Fehler bei der Integration führt und hier gezeigt durch die Kurve 81 im Vergleich zum Original 80 zu einer Unterschätzung des DV-Signals führt.The clipping is a non-linearity, according to 8th , which sets forth a DV timing diagram, also results in an error in the integration and shown here by the curve 81 in comparison to the original 80 leads to an underestimation of the DV signal.

9 zeigt ein Schwingungsenergiezeitdiagramm, wobei die Kurve 90 das Originalsignal und die Kurve 91 das Signal mit Clipping darlegt. Eine gewisse Unterschätzung des Originalsignals liegt durch das geclippte Signal vor. Diese Abweichung ist jedoch geringer als die bei der Integration vorkommt. Um diese Abweichung zu vermeiden, werden im Folgenden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargelegt. 9 shows a vibration energy time diagram, wherein the curve 90 the original signal and the curve 91 sets the signal with clipping. Some underestimation of the original signal is due to the clipped signal. However, this deviation is less than that occurring in the integration. In order to avoid this deviation, some embodiments of the invention are set forth below.

10 zeigt ein solch erstes Ausführungsbeispiel, das noch sehr allgemein gehalten ist. Das Beschleunigungssignal aX, das die Verzögerung in Fahrzeuglängsachse anzeigt, geht in zwei Pfade 100 und 101. Der erste Pfad 100 ist der sogenannte DV-Pfad und beinhaltet in Block 103 die Integration, um das DV-Signal zu erzeugen. Das DV-Signal geht dann in den Fusionsblock 105 ein. Im Pfad 101 wird der sogenannte E-Pfad gekennzeichnet, wobei zunächst in einem Filter 102 das Signal gefiltert wird, um dann im Block 104 die Schwingungsenergie zu schätzen. Diese Schwingungsenergie geht ebenfalls in den Fusionsblock 105 ein, so dass aus dem DV-Signal und der Schwingungsenergie das Fusionssignal 106 entstehen kann. 10 shows such a first embodiment, which is still very general. The acceleration signal a X , which indicates the deceleration in the vehicle longitudinal axis, goes in two paths 100 and 101 , The first path 100 is the so-called DV path and includes in block 103 the integration to generate the DV signal. The DV signal then goes into the fusion block 105 one. In the path 101 the so-called E-path is marked, being first in a filter 102 the signal is filtered, then in the block 104 to estimate the vibrational energy. This vibrational energy also goes into the fusion block 105 one, so that from the DV signal and the vibration energy the fusion signal 106 can arise.

11 zeigt nun detailliert, wie die Fusion genau aussehen kann. Im Pfad 107, gekennzeichnet durch Ê kommt die Schwingungsenergie in den Block 110, also den Fusionsblock. Die Schwingungsenergie wird als Fusionssignal 111 durchgelassen, wenn ein sogenanntes DV_Flag eine 1 anzeigt, ansonsten wird lediglich eine 0 ausgegeben. Daher kann diese Art der Fusion durch einen Schalter repräsentiert werden. Das DV_Flag wird im Block 109 bestimmt, der einen Schwellwertvergleich durchführt. Dabei wird das DV-Signal, das im DV-Pfad 108 erzeugt wurde, und zwar durch Integration mit einer Schwelle verglichen, die von der Integrationszeit tIntegration abhängt. Ist die Bedingung erfüllt, dann wird das DV_Flag gesetzt und in den Block 110 eingegeben. 11 Now shows in detail how the merger can look exactly. In the path 107 , characterized by Ê the vibration energy comes into the block 110 So the fusion block. The vibrational energy is called a fusion signal 111 passed through if a so-called DV_Flag indicates 1, otherwise only a 0 is output. Therefore, this type of fusion can be represented by a switch. The DV_Flag is in the block 109 determines which performs a threshold comparison. This will be the DV signal that is in the DV path 108 was generated, and compared by integration with a threshold that depends on the integration time t integration . If the condition is fulfilled then the DV_Flag is set and in the block 110 entered.

12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der E-Pfad 112 liefert wiederum die Schwingungsenergie. Diese geht in den Block 115 ein. Im DV-Pfad 113 wird das DV-Signal und die Integrationszeit tIntegration in den Block 114 eingegeben, um daraus einen Gewichtsfaktor oder Gewichtsfaktoren zu bestimmen. Dieser Gewichtsfaktor wird dem Block 115 übergeben. Das Fusionssignal wird dann aus dem Produkt aus der Schwingungsenergie und dem Gewichtsfaktor bestimmt. Damit liegt das Fusionssignal 116 vor. 12 shows a further embodiment of the invention. The e-path 112 in turn supplies the vibrational energy. This goes to the block 115 one. In the DV path 113 is the DV signal and the integration time t integration into the block 114 entered to determine a weighting factor or weighting factors. This weight factor becomes the block 115 to hand over. The fusion signal is then determined from the product of the vibrational energy and the weighting factor. This is the fusion signal 116 in front.

13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der obere Pfad 117 ist nunmehr der DV-Pfad. Daher handelt es sich bei dem unteren Pfad 118 um den E-Pfad. Hier geht nun im unteren Pfad 118 die Schwingungsenergie Ê und die Integrationszeit tIntegration in die Bestimmung 119 der Gewichtsfaktoren ein. Diese Gewichtsfaktoren oder der Gewichtsfaktor werden dem Block 120 übertragen, der zur Erzeugung des Fusionssignals das DV-Signal mit diesem Gewichtsfaktor oder den Gewichtsfaktoren multipliziert. Das Ausgangssignal 121 ist dann das Fusionssignal, das vom Auswertealgorithmus zur Ansteuerung der Personenschutzmittel mit ausgewertet wird. 13 shows a further embodiment of the invention. The upper path 117 is now the DV path. Therefore, the lower path is 118 around the e-path. Here goes in the lower path 118 the vibration energy Ê and the integration time t Integration into the determination 119 the weight factors. These weight factors or the weight factor become the block 120 transmit, which multiplies the DV signal with this weighting factor or weighting factors to generate the fusion signal. The output signal 121 is then the fusion signal, which is evaluated by the evaluation algorithm for controlling the personal protection means.

Claims (10)

Steuergerät (SG) zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln (PS) mit: – wenigstens einer Schnittstelle (IF, IF1), die ein Signal einer Beschleunigungssensorik (BS) an der Fahrzeugfront bereitstellt – einem Integrator, der das Signal zu einem DV-Signal integriert – einem Bestimmungsmodul, das eine Schwingungsenergie (Ê) des Signals bestimmt – einem Fusionsmodul (115, 120), dass das DV-Signal und die Schwingungsenergie zu einem Fusionssignal fusioniert – einer Ansteuerschaltung (FLIC), die in Abhängigkeit von dem Fusionssignal die Personenschutzmittel (PS) ansteuert.Control unit (SG) for controlling personal protection means (PS) comprising: - at least one interface (IF, IF1) which provides a signal of an acceleration sensor system (BS) on the vehicle front - an integrator which integrates the signal into a DV signal Determination module that determines a vibration energy (Ê) of the signal - a fusion module ( 115 . 120 ) that the DV signal and the vibration energy to a fusion signal fused - a drive circuit (FLIC), which controls the passenger protection means (PS) in response to the fusion signal. Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln (PS) mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen eines Signal einer Beschleunigungssensorik (BS), die an der Fahrzeugfront angeordnet ist – Integrieren des Signals zu einem DV-Signal – Bestimmen einer Schwingungsenergie (Ê) des Signals – Fusionieren des DV-Signals und der Schwingungsenergie zu einem Fusionssignal – Ansteuern der Personenschutzmittel (PS) in Abhängigkeit von dem FusionssignalMethod for controlling personal protective equipment (PS) with the following method steps: - Providing a signal of an acceleration sensor (BS), which is arranged on the vehicle front - Integrate the signal into a DV signal - Determining a vibration energy (Ê) of the signal - Fusion of the DV signal and the vibration energy to a fusion signal - Driving the personal protection means (PS) as a function of the fusion signal Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsenergie mit einer der folgenden Methoden bestimmt wird: – Summation über Amplitudenquadrate oder Beträge des Signals – Fensterintegral über die Amplitudenquadrate oder über die Beträge – Spektralanalyse – Wavelet-Analyse – FilterungA method according to claim 2, characterized in that the vibrational energy is determined by one of the following methods: - Summation over amplitude squares or sums of the signal - Window integral over the amplitude squares or over the amounts - Spectral analysis - Wavelet analysis - Filtering Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsenergie in Abhängigkeit vom DV-Signal als das Fusionssignal verwendet wird.A method according to claim 2 or 3, characterized in that the vibration energy is used as a function of the DV signal as the fusion signal. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das DV-Signal eine Schwelle überschreitet, die Schwingungsenergie als das Fusionssignal verwendet wird.A method according to claim 4, characterized in that when the DV signal exceeds a threshold, the vibration energy is used as the fusion signal. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsenergie in Abhängigkeit von dem DV-Signal gewichtet wird.A method according to claim 4, characterized in that the vibration energy is weighted in dependence on the DV signal. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtung zusätzlich von einer Integrationszeit für die Erzeugung des DV-Signals abhängt.A method according to claim 6, characterized in that the weight additionally depends on an integration time for the generation of the DV signal. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das DV-Signal in Abhängigkeit von der Schwingungsenergie gewichtet wird.Method according to one of claims 2 to 7, characterized in that the DV signal is weighted in dependence on the vibration energy. Verfahren nach Anspruch 5 und 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fusionssignal aus einer Gewichtung des DV-Signals und der Schwingungsenergie und aus dem Schwellenvergleich der DV-Schwelle bestimmt wird.A method according to claim 5 and 6 or 8, characterized in that the fusion signal is determined from a weighting of the DV signal and the vibration energy and from the threshold comparison of the DV threshold. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fusionssignal durch eine Klassifikation des DV-Signals und der Schwingungsenergie erzeugt wird.Method according to one of claims 2 to 9, characterized in that the fusion signal is generated by a classification of the DV signal and the vibration energy.
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