DE102007044184B4 - Method for controlling an occupant protection device in a vehicle - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Insassenschutzmittels in einem Fahrzeug mit einer Auswerteeinheit (3), mittels derer eine Längsbeschleunigung (aL) und eine Querbeschleunigung (aQ) in einem fahrdynamischen Grenzbereich (GB) des Fahrzeuges ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass anhand dieser Werte eine Haftreibung (μ) ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit von der ermittelten Haftreibung (μ) eine anhand eines reversiblen Aufrollstraffers (4) ausgeübte Maximalkraft (Fmax) zur Straffung eines Sicherheitsgurts (5) und/oder eine Zeitdauer (t) bis zu einem Erreichen der vorgegebenen Maximalkraft (Fmax) eingestellt werden.Method for controlling an occupant protection device in a vehicle having an evaluation unit (3), by means of which a longitudinal acceleration (aL) and a lateral acceleration (aQ) are evaluated in a driving dynamic limit area (GB) of the vehicle, characterized in that a static friction ( μ), wherein, depending on the determined static friction (μ), a maximum force (Fmax) exerted on a reversible retractor (4) for tightening a safety belt (5) and / or a time (t) until reaching the predetermined maximum force (Fmax).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Insassenschutzmittels in einem Fahrzeug mit einer Auswerteeinheit, mittels derer eine Längsbeschleunigung und eine Querbeschleunigung in einem fahrdynamischen Grenzbereich des Fahrzeuges ausgewertet werden, wobei anhand dieser Werte eine Haftreibung ermittelt wird.The invention relates to a method for controlling an occupant protection device in a vehicle having an evaluation unit, by means of which a longitudinal acceleration and a lateral acceleration are evaluated in a driving-dynamic boundary region of the vehicle, wherein a static friction is determined on the basis of these values.

Aus der DE 10 2005 022 997 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur präventiven Ansteuerung eines Insassenschutzmittels in einem Fahrzeug bekannt. Dabei erfasst eine Sensorik Fahrzustandsdaten und ein reversibles Insassenschutzmittel kann vor einem Kollisionszeitpunkt ausgelöst und in Wirkstellung gebracht werden.From the DE 10 2005 022 997 A1 For example, a method and a device for the preventive activation of an occupant protection device in a vehicle are known. In this case, a sensor detects driving condition data and a reversible occupant protection means can be triggered before a collision time and brought into operative position.

Bei Vorliegen mindestens eines kritischen Fahrzustands wird ein Steuersignal zur Auslösung des Insassenschutzmittels aktiviert. Bei Wegfall des betreffenden kritischen Fahrzustands sowie in Abhängigkeit von mindestens einer weiteren Bedingung, welche mindestens ein erfasstes kontrollierbares Fahrverhalten repräsentiert, wird das Steuersignal deaktiviert, womit die Rücksetzung des Insassenschutzmittels in einen Ausgangszustand eingeleitet wird.In the presence of at least one critical driving state, a control signal is activated to trigger the occupant protection means. When the relevant critical driving condition is removed and as a function of at least one further condition, which represents at least one detected controllable driving behavior, the control signal is deactivated, whereby the resetting of the occupant protection means is initiated into an initial state.

In der DE 197 31 689 A1 wird eine Vorrichtung zum Aufrollen eines Sicherheitsgurtbandes auf eine in einem Rahmen drehbar gelagerte Wickelwelle in einem Kraftfahrzeug beschrieben. Die Vorrichtung umfasst einen die Wickelwelle in beiden Drehrichtungen koppelbaren Elektromotor, von welchem in Abhängigkeit von bestimmten Fahrsituationen einstellbare Drehmomente auf die Wickelwelle zur Einwirkung gebracht werden können. Zwischen dem Elektromotor und der Wickelwelle ist ein Getriebe angeordnet, so dass bei unterschiedlichen Getriebeschaltstellungen ein Gurtbandtragekomfort, eine Gurtbandbegrenzung sowie eine Gurtbandstraffung durchgeführt werden können.In the DE 197 31 689 A1 a device for rolling up a seat belt webbing on a rotatably mounted in a frame winding shaft in a motor vehicle will be described. The device comprises an electric motor which can be coupled to the winding shaft in both directions of rotation and from which adjustable torques can be exerted on the winding shaft as a function of certain driving situations. Between the electric motor and the winding shaft, a transmission is arranged so that a Gurtbandtragekomfort, a Gurtbandbegrenzung and Gurtbandstraffung can be performed at different gear shift positions.

Aus der DE 103 31 212 A1 ist eine Sicherheitsvorrichtung mit Aufprallerkennung unter Berücksichtigung von Umwelteinflüssen bekannt. Die Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge umfasst erste Sensormittel zur Erfassung des Fahrzeugaufpralls und zur Ausgabe erster Sensorsignale, eine Steuereinrichtung zur Ausgabe von Auslösesignalen in Abhängigkeit von den ersten Sensorsignalen und ein Rückhaltesystem, das in Abhängigkeit von den ersten Sensorsignalen ausgelöst wird. Es sind zweite Sensormittel zur Erfassung von Hindernissen in Fahrzeugnähe und zur Ausgabe zweiter Sensorsignale und dritte Sensormittel zur Erfassung von Umwelteinflüssen auf die zweiten Sensormittel bereitgestellt. Die von den zweiten Sensormitteln ausgegebenen zweiten Sensorsignale werden nach einer Bewertung der von den dritten Sensormitteln ausgegebenen dritten Sensorsignale in der Steuereinrichtung zur Entscheidung über die Auslösung des Rückhaltesystems herangezogen.From the DE 103 31 212 A1 is a safety device with impact detection in consideration of environmental influences known. The safety device for vehicles comprises first sensor means for detecting the vehicle impact and for outputting first sensor signals, a control device for outputting trigger signals as a function of the first sensor signals and a restraint system which is triggered in dependence on the first sensor signals. Second sensor means for detecting obstacles near the vehicle and for outputting second sensor signals and third sensor means for detecting environmental influences on the second sensor means are provided. The second sensor signals output by the second sensor means are used in an evaluation of the triggering of the restraint system after an evaluation of the third sensor signals output by the third sensor means in the control device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Steuerung eines Insassenschutzmittels in einem Fahrzeug anzugeben.The invention has for its object to provide an improved method for controlling an occupant protection means in a vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved by a method having the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung eines Insassenschutzmittels in einem Fahrzeug werden mittels einer Auswerteeinheit eine Längsbeschleunigung und eine Querbeschleunigung in einem fahrdynamischen Grenzbereich des Fahrzeuges ausgewertet. Anhand dieser Beschleunigungswerte wird eine Haftreibung ermittelt, in deren Abhängigkeit eine anhand eines reversiblen Aufrollstraffers ausgeübte Maximalkraft zur Straffung, insbesondere Vorstraffung eines Sicherheitsgurts und/oder eine Zeitdauer bis zu einem Erreichen der vorgegebenen Maximalkraft eingestellt werden.In the method according to the invention for controlling an occupant protection device in a vehicle, a longitudinal acceleration and a transverse acceleration in a driving-dynamic limit region of the vehicle are evaluated by means of an evaluation unit. On the basis of these acceleration values, static friction is determined, as a function of which a maximum force exerted on the basis of a reversible retractor for tightening, in particular pre-tightening a safety belt and / or a time duration until reaching the predetermined maximum force is set.

Im Detail kann es sich bei einem fahrdynamischen Grenzbereich um ein Über- oder Untersteuern, ein Schleudern oder ähnliche Zustände des Fahrzeuges handeln. Die genannten Zustände sind durch ein Erreichen der Haftungsgrenze zwischen einer Fahrzeugbereifung und einer Fahrbahnoberfläche gekennzeichnet und können anhand von Sicherheits-/Assistenzsystemen, wie z. B. einem Antiblockiersystem, einer Antriebsschlupfregelung, einem elektronischen Stabilitätsprogramm, einer elektronischen Bremskraftverteilung und/oder einem Bremsregelsystem erfasst werden.In detail, a dynamic driving limit area may be an oversteer or understeer, a skid or similar conditions of the vehicle. The states mentioned are characterized by reaching the liability boundary between a vehicle tire and a road surface and can be determined by safety / assistance systems such. As an antilock braking system, a traction control, an electronic stability program, an electronic brake force distribution and / or a brake control system are detected.

Das Vorhandensein eines oder mehrerer dieser Zustände wird anhand der Sicherheits-/Assistenzsysteme an die Auswerteeinheit weitergeleitet. Zusätzlich werden die bei diesen Zuständen auftretenden Längs- und Querbeschleunigungen des Fahrzeuges, z. B. mittels Beschleunigungssensoren, erfasst und an die Auswerteeinheit weitergeleitet. Aus der Auswertung der erfassten Beschleunigungswerte lässt sich eine Haftreibung zwischen der Fahrzeugbereifung und der Fahrbahnoberfläche ermitteln.The presence of one or more of these states is forwarded to the evaluation unit on the basis of the security / assistance systems. In addition, occurring in these conditions longitudinal and lateral accelerations of the vehicle, z. B. by means of acceleration sensors, detected and forwarded to the evaluation. From the evaluation of the detected acceleration values, a static friction between the vehicle tires and the road surface can be determined.

Zu einer präventiven Vorstraffung eines Sicherheitsgurtes vor einem Unfallereignis, z. B. einer Kollision des Fahrzeuges, sind reversible Aufrollstraffer bekannt. Unter reversibel wird in dieser Erfindungsmeldung verstanden, dass der Aufrollstraffer mehrmals durch eine Aktivierung von einem Ausgangszustand in einen Wirkzustand versetzt und durch Deaktivierung aus diesem in den Ausgangszustand zurückversetzt werden kann. Diese Aufrollstraffer sind so ausgeführt, dass die Kraft zur Straffung des Sicherheitsgurtes und daraus folgend zur Rückhaltung der Fahrzeuginsassen variierbar ist.For a preventive pre-tightening of a safety belt before an accident event, eg. As a collision of the vehicle, reversible Aufrollstraffer are known. Under reversible is understood in this invention message that the Aufrollstraffer several times by an activation of an initial state into an active state and can be reset by deactivation from this in the initial state. These Aufrollstraffer are designed so that the power for tightening the seat belt and consequent to the restraint of the vehicle occupants is variable.

Die Größe dieser Kraft wird als Maximalkraft in Abhängigkeit von der ermittelten Haftreibung eingestellt. Bei kleiner Haftreibung wird dabei eine geringere Maximalkraft als bei großer Haftreibung eingestellt.The magnitude of this force is set as the maximum force as a function of the determined static friction. With low static friction, a lower maximum force is set than with large static friction.

Zusätzlich wird die Zeitdauer bis zu einem Erreichen dieser Maximalkraft vorgegeben. So wird bei kleiner Haftreibung eine längere Zeitdauer bis zum Erreichen der Maximalkraft als bei großer Haftreibung eingestellt.In addition, the period of time is set to reach this maximum force. Thus, with a small amount of static friction, a longer period of time is set until the maximum force is reached than with large static friction.

Dabei ist sowohl die zu der Haftreibung gehörige Maximalkraft als auch die Zeitdauer in Stufen oder stufenlos einstellbar.Both the maximum force associated with the static friction and the time duration can be set in steps or continuously.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise eine situationsangepasste, vor allem an die Größe der Haftreibung zwischen der Fahrzeugbereifung und der Fahrbahnoberfläche angepasste Einstellung der zur Vorstraffung des Sicherheitsgurts ausgeübten Kraft des reversiblen Aufrollstraffers.The method according to the invention advantageously enables a situation-adapted adjustment of the force of the reversible roll-up tensioner, which is especially adapted to the size of the static friction between the vehicle tires and the road surface, for the pretensioning of the safety belt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.

Dabei zeigt:Showing:

1 schematisch ein Blockschaltbild zur Darstellung einer möglichen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 1 schematically a block diagram illustrating a possible application of the method according to the invention.

1 zeigt schematisch ein Blockschaltbild, welches eine mögliche Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt. Dabei erfassen ein oder mehrere Sicherheits-/Assistenzsysteme 1, z. B. ein Antiblockiersystem, eine Antriebsschlupfregelung, ein elektronisches Stabilitätsprogramm, eine elektronische Bremskraftverteilung und/oder ein Bremsregelsystem, einen Fahrzustand, insbesondere einen fahrdynamischen Grenzbereich GB des Fahrzeuges. 1 schematically shows a block diagram, which represents a possible application of the method according to the invention. One or more safety / assistance systems record this 1 , z. As an antilock braking system, a traction control system, an electronic stability program, an electronic brake force distribution and / or a brake control system, a driving condition, in particular a driving dynamic limit range GB of the vehicle.

Unter dem fahrdynamischen Grenzbereich GB des Fahrzeuges sind beispielsweise Ereignisse, wie ein Über- oder Untersteuern, ein Schleudern oder ähnliche Zustände des Fahrzeuges zu verstehen, wobei diese Zustände in der Regel durch ein Erreichen der Haftungsgrenze zwischen einer Fahrzeugbereifung und einer Fahrbahnoberfläche gekennzeichnet sind.For example, events such as oversteer or understeer, skidding or similar conditions of the vehicle are to be understood as the vehicle dynamics border area GB of the vehicle, these states generally being characterized by reaching the liability boundary between a vehicle tire and a road surface.

Weiterhin werden mittels eines oder mehrerer Beschleunigungssensoren 2 eine Längsbeschleunigung aL und eine Querbeschleunigung aQ des Fahrzeuges während des fahrdynamischen Grenzbereichs GB erfasst.Furthermore, by means of one or more acceleration sensors 2 a longitudinal acceleration a L and a lateral acceleration a Q of the vehicle detected during the driving dynamic boundary area GB.

Die Information über das Erreichen des fahrdynamischen Grenzbereichs GB sowie über die Längsbeschleunigung aL und die Querbeschleunigung aQ werden einer Auswerteeinheit 3 als Eingangsgrößen zugeführt. Anhand der Längsbeschleunigung aL und der Querbeschleunigung aQ ermittelt die Auswerteeinheit 3 eine Haftreibung μ zwischen der Fahrzeugbereifung und der Fahrbahnoberfläche.The information about reaching the dynamic driving limit range GB and about the longitudinal acceleration a L and the lateral acceleration a Q become an evaluation unit 3 supplied as input variables. Based on the longitudinal acceleration a L and the lateral acceleration a Q determines the evaluation 3 a static friction μ between the vehicle tires and the road surface.

Abhängig von der Stärke der Haftreibung μ wird die Maximalkraft Fmax eines insbesondere reversibel ausgeführten Aufrollstraffers 4 zu einer Straffung eines Sicherheitsgurts 5 eingestellt. Der reversible Aufrollstraffer 4 erzielt durch die Straffung des Sichergurts 5 eine derartige Positionierung eines Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeugsitz, dass bei einem Unfall eine größtmögliche Sicherheit für den Insassen in Verbindung mit weiteren, nicht näher dargestellten Rückhaltesystemen, wie z. B. Airbags, erreicht wird.Depending on the strength of the stiction μ, the maximum force F max of a particular reversibly executed Aufrollstraffers 4 to a tightening of a seatbelt 5 set. The reversible Aufrollstraffer 4 achieved by tightening the safety belt 5 Such positioning of a vehicle occupant in a vehicle seat, that in an accident the greatest possible safety for the occupant in conjunction with other, not shown restraint systems such. As airbags is achieved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Aufollstraffer 4 insbesondere dazu verwendet, bei einem möglichen Auftreten eines Unfalls des Fahrzeuges präventiv eine Vorstraffung des Sicherheitsgurts 5 einzuleiten. Bei dem tatsächlichen Eintreten des Unfalls, beispielsweise bei einer Kollision des Fahrzeuges mit einem Hindernis, befindet sich der Fahrzeuginsasse somit in einer optimierten Position in dem Fahrzeugsitz und kann durch die Einleitung weiterer, nicht näher dargestellter Sicherheitsmaßnahmen wirkungsvoll geschützt werden.In the method according to the invention is the Aufollstraffer 4 in particular used to prevent a possible occurrence of an accident of the vehicle preventively pre-tightening the seat belt 5 initiate. In the actual occurrence of the accident, for example in a collision of the vehicle with an obstacle, the vehicle occupant is thus in an optimized position in the vehicle seat and can be effectively protected by the initiation of further, not shown security measures.

Bei geringer Haftreibung μ sind die auf den Fahrer wirkenden Beschleunigungskräfte, z. B. bei einer Abbremsung des Fahrzeuges im Allgemeinen relativ gering. Durch die Variation der Maximalkraft Fmax des Aufrollstraffers 4 in Abhängigkeit von der Haftreibung μ ist es möglich, dass bei einem Auftreten einer Gefahrensituation in dem Grenzbereich GB des Fahrzeuges bei kleinen auf den Fahrer wirkenden Beschleunigungskräften die Maximalkraft Fmax situationsabhängig geringer eingestellt wird. Somit nimmt der Fahrer des Fahrzeuges eine durch die Vorstraffung des Sicherheitsgurts 5 auf ihn wirkende Rückhaltekraft nicht als unangemessen intensiv wahr, was zu einer Sicherheitserhöhung während der Gefahrensituation führt.At low static friction μ acting on the driver acceleration forces, z. B. at a deceleration of the vehicle generally relatively low. By varying the maximum force F max of the roll-up tensioner 4 Depending on the static friction μ, it is possible that, in the event of a hazard situation occurring in the boundary region GB of the vehicle, the maximum force F max is set to be lower depending on the situation, given small acceleration forces acting on the driver. Thus, the driver of the vehicle takes one by pre-tightening the seat belt 5 Retention force acting on it is not perceived as unduly intense, resulting in an increase in safety during the hazardous situation.

Weiterhin wird in Abhängigkeit von der Haftreibung μ die Zeitdauer t bis zum Erreichen der Maximalkraft Fmax eingestellt. Damit der Fahrer die Rückhaltung durch den Sicherheitsgurt 5 nicht als übermäßig intensiv wahrnimmt, wird bei geringer Haftreibung μ eine längere Zeitdauer t bis zum Erreichen der Maximalkraft Fmax eingestellt, als bei höherer Haftreibung μ.Furthermore, depending on the static friction μ, the time t is set until the maximum force F max is reached . Thus the driver the retention by the safety belt 5 does not perceive as excessively intense, is set at low static friction μ a longer time t until reaching the maximum force F max , as with higher static friction μ.

Sowohl die Einstellung der Maximalkraft Fmax als auch die Einstellung der Zeitdauer t bis zum Erreichen der Maximalkraft Fmax kann in Stufen oder stufenlos umgesetzt werden. Dabei können beispielsweise die Maximalkraft Fmax und die Zeitdauer t als Kennlinien in Abhängigkeit von der Haftreibung μ vorgegeben sein. Ferner kann der Aufrollstraffer 4 hinsichtlich der ausgeübten Maximalkraft Fmax zwei- oder mehrstufig ausgeführt sein.Both the setting of the maximum force F max and the setting of the time t until reaching the maximum force F max can be implemented in steps or continuously. In this case, for example, the maximum force F max and the time t may be specified as characteristic curves as a function of the static friction μ. Furthermore, the Aufrollstraffer 4 be executed in two or more stages with respect to the applied maximum force F max .

Zusammenfassend ist es mit der Erfindung möglich, ein Verfahren anzugeben, das in vorteilhafter Weise eine situationsangepasste, insbesondere an die Größe der Haftreibung μ angepasste Einstellung der zur Vorstraffung des Sicherheitsgurts 5 ausgeübten Maximalkraft Fmax des reversiblen Aufrollstraffers 4 ermöglicht.In summary, it is possible with the invention to provide a method which advantageously an adapted situation, especially adapted to the size of the static friction μ setting the pre-tightening of the seat belt 5 exerted maximum force F max of the reversible roll-up tensioner 4 allows.

Claims (4)

Verfahren zur Steuerung eines Insassenschutzmittels in einem Fahrzeug mit einer Auswerteeinheit (3), mittels derer eine Längsbeschleunigung (aL) und eine Querbeschleunigung (aQ) in einem fahrdynamischen Grenzbereich (GB) des Fahrzeuges ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass anhand dieser Werte eine Haftreibung (μ) ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit von der ermittelten Haftreibung (μ) eine anhand eines reversiblen Aufrollstraffers (4) ausgeübte Maximalkraft (Fmax) zur Straffung eines Sicherheitsgurts (5) und/oder eine Zeitdauer (t) bis zu einem Erreichen der vorgegebenen Maximalkraft (Fmax) eingestellt werden.Method for controlling an occupant protection device in a vehicle having an evaluation unit ( 3 ), by means of which a longitudinal acceleration (a L ) and a lateral acceleration (a Q ) are evaluated in a driving dynamic boundary region (GB) of the vehicle, characterized in that a static friction (μ) is determined on the basis of these values, wherein, depending on the determined Stiction (μ) a by means of a reversible Aufrollstraffers ( 4 ) applied maximum force (F max ) for tightening a seatbelt ( 5 ) and / or a period of time (t) until reaching the predetermined maximum force (F max ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei geringer Haftreibung (μ) eine kleine Maximalkraft (Fmax) und bei hoher Haftreibung (μ) eine große Maximalkraft (Fmax) eingestellt wird, wobei die Maximalkraft (Fmax) in Stufen oder stufenlos eingestellt wird.A method according to claim 1, characterized in that at low static friction (μ) a small maximum force (F max ) and high static friction (μ) a large maximum force (F max ) is set, wherein the maximum force (F max ) in stages or continuously is set. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei geringer Haftreibung (μ) eine lange Zeitdauer (t) und bei großer Haftreibung (μ) eine kurze Zeitdauer (t) bis zum Erreichen der Maximalkraft (Fmax) eingestellt wird, wobei die Zeitdauer (t) in Stufen oder stufenlos eingestellt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that at low static friction (μ) a long period of time (t) and at high static friction (μ) a short period of time (t) is set to reach the maximum force (F max ), wherein the Time duration (t) is set in steps or continuously. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der ermittelten Haftreibung (μ) die anhand des reversiblen Aufrollstraffers (4) ausgeübte Maximalkraft (Fmax) zur Vorstraffung des Sicherheitsgurts (5) eingestellt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that depending on the determined static friction (μ) on the basis of the reversible retractor ( 4 ) applied maximum force (F max ) for pre-tightening the seatbelt ( 5 ) is set.
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