DE102007062567A1 - Verfahren zur Ermittlung von den Faltvorgang eines Luftsacks eines Kraftfahrzeugs-Rückhaltesystems beschreibenden Informationen, sowie ein hierzu ausgebildetes Kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zur Ermittlung von den Faltvorgang eines Luftsacks eines Kraftfahrzeugs-Rückhaltesystems beschreibenden Informationen, sowie ein hierzu ausgebildetes Kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102007062567A1
DE102007062567A1 DE200710062567 DE102007062567A DE102007062567A1 DE 102007062567 A1 DE102007062567 A1 DE 102007062567A1 DE 200710062567 DE200710062567 DE 200710062567 DE 102007062567 A DE102007062567 A DE 102007062567A DE 102007062567 A1 DE102007062567 A1 DE 102007062567A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
information
airbag
motor vehicle
control device
signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE200710062567
Other languages
English (en)
Other versions
DE102007062567B4 (de
Inventor
Erich Dr. Blümcke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE200710062567 priority Critical patent/DE102007062567B4/de
Publication of DE102007062567A1 publication Critical patent/DE102007062567A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102007062567B4 publication Critical patent/DE102007062567B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512Passenger detection systems
    • B60R21/01528Passenger detection systems mounted on the bag
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512Passenger detection systems
    • B60R21/01516Passenger detection systems using force or pressure sensing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R2021/01204Actuation parameters of safety arrangents
    • B60R2021/01211Expansion of air bags
    • B60R2021/01238Expansion of air bags control of expansion shape

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

Verfahren zur Ermittlung von den Faltvorgang eines Luftsacks eines Kraftfahrzeug-Rückhaltesystems beschreibenden Informationen, welcher Luftsack mehrere entlang seiner Oberfläche verlaufende Leiterbahnen aufweist, an die mittels einer Steuerungseinrichtung zeitlich aufgelöst definierte elektrische Pulssignale gelegt und die Reflexionssignale des Pulses als Informationen gemessen oder zur Ermittlung der Informationen ausgewertet werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von den Faltvorgang eines Luftsacks eines Kraftfahrzeugs-Rückhaltesystems beschreibenden Informationen.
  • Moderne Kraftfahrzeuge weisen bekanntermaßen ein Kraftfahrzeug-Rückhaltesystem mit einem auffaltbaren Luftsack auf, üblicherweise als Airbag-System bekannt. Im Falle eines Unfalls wird der Luftsack in Sekundenbruchteilen aufgeblasen, der Fahrer oder Beifahrer stürzt in den Luftsack und wird so vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt.
  • Im Rahmen der Entwicklung eines solchen Rückhaltesystems ist insbesondere der Vorgang der Auffaltung beziehungsweise der gesamte Vorgang vom Auffalten bis hin zum Kolabieren des Luftsacks von Interesse. Um dies zu beobachten, ist es bekannt, mittels einer Kamera Hochgeschwindigkeitsaufnahmen zu erstellen, die aus verschiedenen Aufnahmerichtungen eine gestellt Unfallsituation dokumentieren. Diese Bilder haben jedoch nur eine begrenzte Aussagekraft, denn die Kameras können den Vorgang erst ab dem Moment der Öffnung der armaturenbrettseitigen Abdeckung verfolgen und dabei auch nur die sichtbaren Konturen des Luftsacks abbilden. Im Rahmen einer umfangreichen Analyse sind jedoch insbesondere die Vorgänge betreffend die Reihenfolge der Entfaltung der einzelnen Luftsack-Gewebelagen von besonderer Bedeutung. Dies kann unter Verwendung der Bilder nicht analysiert werden.
  • Bekannt ist es ferner, den Entfaltungsvorgang röntgenographisch abzubilden. Hierzu wird ein Luftsack verwendet, in den ein oder mehrere Bleifäden eingenäht wurde. Während der Luftsackentfaltung werden Röntgenbilder aufgenommen, die den Entfaltungsvorgang zeigen. Sie ermöglichen auch einen Einblick in die Vorgänge unterhalb der Abdeckung (Schalttafel), bevor diese zum Freigeben des Luftsacks öffnet. Nachteilig dabei ist neben dem hohen experimentellen Aufwand der Umstand, dass maximal acht Belichtungen pro Luftsackauflösung aufgenommen werden, also nur eine sehr begrenzte Anzahl von Einzelbildaufnahmen zur Verfügung steht. Auch ist, nachdem es sich bei den Röntgenbildaufnahmen um zweidimensionale, integrierende Bildaufnahmen handelt, keine räumliche Zuordnung möglich. Daher ist diese Technik auch im Hinblick auf die geringe Anzahl der eingewebten Bleifäden stark eingeschränkt.
  • Aber nicht nur im Bereich der Systementwicklung beziehungsweise – testung sind Informationen betreffend das Entfaltungsverhalten des Luftsacks interessant, sondern auch im üblichen Kraftfahrzeugbetrieb. Denn auch hier können entsprechende Informationen der Optimierung des Systembetriebs in-situ dienen. Die heute bekannten adaptiven Fahrzeug-Rückhaltesysteme umfassen einen Luftsack und sind in der Lage, in Abhängigkeit von Informationen wie etwa der Sitzposition oder einem angelegten Gurt ein unterschiedliches Szenario im Falle eines Unfalls auszulösen. Ein Beispiel ist ein Fangband, das über den Fahrerairbag in Abhängigkeit der Sitzposition des Fahrers freigegeben wird. Das heißt, dass die Härte des sich entfaltenden Luftsacks in Abhängigkeit der eingenommenen Sitzposition gesteuert werden kann. Ein solches Fangband stellt eine aktive Komponente dar. Bekannt sind auch mechanische passive Komponenten wie ein im Inneren des Luftsacks fest vernähtes Fangband, welches eine Ausströmöffnung steuert. Hier wird situationsabhängig eine entsprechende Maßnahme ergriffen. Bei ungehinderter Ausbreitung des Luftsacks wird die vorsorglich vorhandene Ausströmöffnung wieder geschlossen. Der Verlust an Volumen und damit Härte des Luftsacks in der Regelsituation wird hier in Kauf genommen. Dies schmälert die Optimierungsmöglichkeiten der Rückhaltesysteme in der Regelsituation, in der der Insasse in einen voll entfalteten Luftsack hineinfällt.
  • Nachteilig dabei ist, dass aktive Komponenten nur auf Informationen zurückgreifen, die am Beginn eines Unfalls ermittelt werden können wie z. B. Sitzposition. Das System kann aber nicht auf Situationen reagieren, die sich während des Unfallablaufs einstellen. Passive Systeme basieren heutzutage auf mechanische Komponenten, deren Trägheitsverhalten die Performance des Insassenschutzes im Regel-Unfallgeschehen verschlechtert.
  • Der Erfindung liegt deshalb das Problem zugrunde, eine Möglichkeit zur Ermittlung von Informationen, die den Faltvorgang eines sich gerade entfaltenden Luftsacks möglichst detailliert beschreiben, anzugeben.
  • Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Ermittlung von den Faltvorgang eines Luftsacks eines Kraftfahrzeug-Rückhaltesystems beschreibenden Informationen vorgesehen, welcher Luftsack mehrere entlang seiner Oberfläche verlaufende Leiterbahnen aufweist, an die mittels einer Steuerungseinrichtung zeitlich aufgelöst definierte elektrische Pulssignale gelegt und die Reflexionssignale des Pulses als Informationen gemessen oder zur Ermittlung der Informationen ausgewertet werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bedient sich mit besonderem Vorteil zur Informationsgewinnung der Aufnahme oder Auswertung von elektrischen Reflexionssignalen. Der erfindungsgemäß verwendete Luftsack ist mit mehreren Leiterbahnen versehen, die entlang seiner Oberfläche verlaufen. Über eine Steuerungseinrichtung werden mit hoher Frequenz diskrete elektrische Pulse auf die Leiterbahnen gegeben. Je nach dem, wie weit ein solches Pulssignal störungsfrei im Leiter laufen kann, kommt es zu unterschiedlichen Zeitpunkten zur Erfassung von entsprechenden reflektierten Laufzeitsignalen. in einem ungestörten, also ungeknickten Leiter würde das Signal bis zum Leiterende laufen und dann reflektiert werden. In einem jedoch geknickten oder gefalteten Leiter kommt es an jeder faltungs- oder deformationsbedingten Störung zu einer Teilreflexion des Signalpulses. Ein Signalteil wird an einer solchen Diskontinuität der elektrischen Leitung reflektiert, die Steuerungseinrichtung kann das entsprechende Reflexionssignal erfassen. Die Auswertung dieser reflektierten Laufzeitsignale geschieht erfindungsgemäß mit Hilfe der Zeitbereichsreflektometrie, auch bekannt als Time-Domain-Reflectometry (TDR). Hierüber können die Lauflängen beziehungsweise Reflektionscharakteristika von elektromagnetischen Wellen und Signalen in einem Leiter ermittelt werden.
  • Erfindungsgemäß werden nun, vorzugsweise kontinuierlich, solche diskreten Pulse auf die Leiterbahnstruktur gegeben und die entsprechenden Reflexionssignale aufgenommen und entweder unmittelbar als Informationen weiterverarbeitet, oder zur Informationsbildung selbst verarbeitet. Sobald es zu einer Änderung der Faltstruktur kommt, was dann der Fall ist, wenn auch nur eine geringe Geometrieänderung des Luftsacks eintritt, ändert sich die Leiterbahngeometrie, das heißt, die Lage oder der Grad einer Bahnfaltung. Mithin ändert sich also die Art einer Diskontinuität mit fortschreitender Zeit. Infolgedessen ändert sich auch zwangsläufig zeitaufgelöst das Reflexionsverhalten, das heißt, die empfangenen Reflexionssignale variieren mit der Geometrieänderung des Luftsacks. Dies kann nun ohne weiteres anhand der aufgenommenen Reflexionssignale ermittelt und nachverfolgt werden. Das heißt, dass mit extrem hoher Genauigkeit jedwede Geometrieänderung des Luftsacks erfasst werden kann, so dass sich die Änderung einzelner Falten zeitaufgelöst und geometrisch exakt erfassen und zuordnen lässt. Dies insbesondere, nachdem zwangsläufig im Rahmen der Ermittlung der Informationen auch der geometrische Verlauf der Leiterbahnen am Luftsack berücksichtigt wird.
  • Das Verfahren bietet also die Möglichkeit, den kompletten Auffaltvorgang des Luftsacks bis hin zum Ende des Kollabiervorgangs exakt und zeitlich wie geometrisch aufgelöst erfassen und dokumentieren zu können, da die entsprechenden Informationen, seien es unmittelbar die Reflexionssignale selbst oder die daraus erst abgeleiteten Informationen, in Echtzeit vorliegen.
  • Im Rahmen der Systementwicklung kann damit wesentlich exakter als bisher der gesamte Vorgang erfasst werden, da innerhalb des nur wenige Millisekunden dauernden Auffaltvorgangs eine extreme Vielzahl von einzelnen zeitaufgelösten Informationen vorliegt. Gleichermaßen lassen sich die hierüber gewonnenen Informationen auch mit besonderem Vorteil zur Steuerung des Airbag-Rückhaltesystems und etwaiger anderer Rückhaltesysteme verwenden. Denn die erfindungsgemäße Messung ermöglicht es, in Echtzeit während eines gerade stattfindenden Unfalls Informationen zu ermitteln, die, da in Echtzeit vorliegend, auch unmittelbar zu einer entsprechenden Reaktion seitens der Steuerungseinrichtung führen können, sofern dies erforderlich ist. Das heißt, dass die Steuerungseinrichtung beispielsweise Maßnahmen ergreift, die Härte des Luftsacks bedarfsabhängig zu variieren, sein Volumen gezielt zu verringern, etc. Das Entfaltungsverhalten wird online erkannt, so dass im Falle eines entsprechenden Auffaltverhaltens etwaige Alternativszenarien, mithin also Steuerungseingriffe, erfolgen können. Es ist also ein adaptives Verfahren, welches für die Analyse des Geschehens auf keine mechanischen Komponenten, die hinreichend träge sind, zurückgreifen muss, zwangsläufig werde deshalb Totzeiten vermieden, die aufgrund der Trägheit mechanischer Komponenten unausweichlich sind. Damit reagiert das System wesentlich schneller und kann sich weit besser auf das reale Unfallgeschehen einstellen. Eine Unfallsituation kann zielgerichteter erfasst werden. Nachdem sich über den Luftsack eine Art Netz aus Leiterbahnen spannt, ergeben sich ferner auch eine Vielzahl separater geometrisch und Istlagemäßig aufgelöster Messpunkte, die eine hochgenaue, exakte Beschreibung der Vorgänge ermöglicht. Eine bedarfsorientierte Steuerung dieses oder anderer Systeme ist infolgedessen möglich, nachdem Situationen, die sich erst im Laufe eines Unfalls einstellen (z. B. Hindernis im Entfaltungsraum eines Luftsacks und infolgedessen nicht vollständiges Aufblasen) mit besonderem Vorteil erkannt werden können.
  • Da das Luftsackgewebe während des Entfaltungsvorganges gedehnt wird, kommt es auch zu einer gewissen Dehnung der Leiterbahnen, was zu einer Änderung des kapazitiven Bahnwiderstands führt. Dies führt wiederum zu einer Änderung der Reflexionssignale. Zweckmäßigerweise erfolgt eine Kompensation etwaiger kapazitiver Widerstandsänderungen durch eine Kalibrierung der Messsignale, das heißt, es ist möglich, hierüber der Verzerrung der Signale entsprechende Spannungen im Material zuzuordnen.
  • Wie beschrieben ist die Signal- und damit Informationserfassung in Echtzeit möglich, wozu die Pulssignalgabe und die Messung mit einer hohen Frequenz, vorzugsweise im kHz-Bereich erfolgt. Dies stellt sicher, dass trotz des ungeheuer schnellen Auffaltvorgangs eine große Informationsschar aufgenommen und verarbeitet werden kann. Denn die Pulse weisen Laufzeiten im Bereich von Nanosekunden auf, weshalb derart hohe Messfrequenzen ohne weiteres angelegt werden können. Die geometrische Auflösegenauigkeit des Verfahrens liegt bei ca. 1 mm, das heißt, es ist eine hochexakte lokale Zuordnung einer etwaigen Störung möglich.
  • Wie bereits beschrieben, wird zweckmäßigerweise ein Luftsack verwendet, bei dem die Leiterbahnen in einer kreuzförmigen Anordnung verlegt sind. Das heißt, es ist eine Art Netz am Luftsack vorgesehen, das eine gute geometrische Auflösung bietet. Die Leiterbahnen folgen beziehungsweise kreuzen bevorzugt den beziehungsweise die definierten Faltungslinien des Luftsacks, da gerade deren Bewegung beziehungsweise Verhalten überwacht werden soll.
  • Wie bereits beschrieben, ist es besonders vorteilhaft, in Abhängigkeit der ermittelnden Informationen das den Luftsack umfassende Rückhaltesystem oder ein anderes Rückhaltesystem des Kraftfahrzeugs adaptiv anzusteuern, mithin also die nachfolgende Steuerung eines solchen Systems basierend auf den ermittelten Informationen vorzunehmen, um so den Systembetrieb der realen Situation optimiert anpassen zu können.
  • Zweckmäßigerweise sind in der Steuerungseinrichtung Vergleichsinformationen abgelegt, denen spezifische Steuersignale für das oder die anzusteuernden Rückhaltesystem zugeordnet sind, wobei die ermittelten Informationen mit den Vergleichsinformationen laufend verglichen werden. Die Reflexionssignale werden der Steuerungseinrichtung gegeben, die diese entweder unmittelbar oder nach vorheriger Auswertung und Informationsbildung mit den Vergleichsinformationen, die verschiedenen charakteristischen Situationen zugeordnet oder auf diese abgestimmt sind, vergleicht. Das heißt, die Reflexionssignale oder die Informationen werden im Steuergerät analysiert, um etwaige Charakteristiken abzuleiten. Die Vergleichsinformationen beschreiben die optimale Anpassung beziehungsweise Steuerung eines Rückhaltesystems an sehr unterschiedliche Unfallgeschehen, sind also situationsspezifisch ausgelegt und umfassen die situationsspezifischen Steuerungsinformationen. Anhand des Vergleichs ist es damit seitens der Steuerungseinrichtung möglich, in Abhängigkeit der erfassten, die Ist-Situation beschreibenden Informationen sofort die entsprechende, der nachfolgenden Steuerung zugrunde zulegende Vergleichsinformation zu finden und abzuarbeiten.
  • Dabei sind zweckmäßigerweise die Vergleichsinformationen unterschiedlichen, die Ist-Situation beschreibenden Randbedingungen zugeordnet, wobei laufend Informationen bezüglich dieser Randbedingungen mittels entsprechender fahrzeugseitig vorgesehener Erfassungsmittel ermittelt und an die Steuerungseinrichtung gegeben werden. Solche Randbedingungen können z. B. die momentane Sitzposition des Fahrers oder Beifahrers sein, was über eine geeignete Sitzsensorik erfasst werden kann, ferner kann das Gewicht der Person, erfasst über einen entsprechenden in der Sitzfläche integrierten Sensor, berücksichtigt werden, weiterhin, ob es sich um einen Frontalzusammenstoß oder einen Seitenzusammenstoß etc. handelt. All diese Informationen können mittels geeigneter, in der Regel kraftfahrzeugseitig ohnehin vorhandener Sensoren erfasst werden und, vorzugsweise über den CAN-Bus, an das systemseitige Steuergerät übertragen werden. Dieses berücksichtigt dann bei der Wahl der entsprechenden Vergleichsinformationen diese Randbedingungen, um eine noch weitergehende Situationsoptimierung im Rahmen der Steuerung zu erzielen. Das heißt, der Abgleich der im Steuergerät hinterlegten Vergleichsinformationen (Charakteristiken) mit den tatsächlichen aufgenommenen Signalen beziehungsweise erfassten Ist-Informationen erlaubt eine Anpassung der Steuerung an Rückhaltesysteme, um den Insassenschutz optimal an das reale Unfallgeschehen adaptieren zu können. Beispielsweise können so bedarfsorientiert zusätzliche Ausblasöffnungen freigegeben werden oder andere Maßnahmen ergriffen werden, wie beispielsweise die Härte des Luftsacks zu variieren und/oder ein Entfaltungsverhalten oder -volumen zu beeinflussen. Diese Maßnahmen werden sodann gegebenenfalls mit Hilfe mechanischer Systeme umgesetzt, was je doch situationsbezogen nur möglich ist, nachdem erfindungsgemäß eine Echtzeit-Erfassung des Auffaltverhaltens des Luftsacks in zeitlich und geometrisch aufgelöster Weise erfolgt.
  • Trifft der Luftsack während seiner Entfaltung beispielsweise auf ein Hindernis, z. B. einen vor der Person befindlichen Gegenstand oder dergleichen, so ändert sich zwangsläufig das Auffaltverhalten, was in Echtzeit erfasst werden kann, die Entfaltung verzögert sich. Eine solche Änderung des Entfaltungsverhaltens wird online erkannt und kann beispielsweise verwendet werden, um kontrolliert Luft aus den Luftsack abzulassen und hierüber sein Volumen und damit seine Härte zu verringern. Auch ist es denkbar, nachdem auch der Ort einer möglichen Entfaltungsverhinderung erfasst werden kann, bei Vorhandensein mehrerer Luftablassöffnungen eine bestimmte anzusteuern, sofern dies situationsbedingt erforderlich ist.
  • Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung ferner ein Kraftfahrzeug; umfassend ein einen Luftsack umfassendes Rückhaltesystem mit zugeordneter Steuerungseinrichtung, wobei der Luftsack mehrere entlang seiner Oberfläche verlaufende Leiterbahnen aufweist und über die Steuerungseinrichtung zeitaufgelöst Signalpulse an die Leiterbahnen legbar sind, und wobei die Steuerungseinrichtung zum Ermitteln von Reflexionssignalen und zur Steuerung des Rückhaltesystems und/oder eines weiteren Rückhaltesystems ausgebildet ist.
  • Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des Kraftfahrzeugs sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
  • 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
  • 2 eine Prinzipdarstellung eines aufgefalteten Luftsacks mit zugeordneter Steuerungseinrichtung, und
  • 3 und 4 zwei Beispiele für zu unterschiedlichen Reflexionssignalen führende Leiterbahngeometrien.
  • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 umfassend ein Rückhaltesystem 2 in Form eines Airbag-Systems, umfassend einen Luftsack 3, der im gezeigten Beispiel wie an sich üblich im Inneren der Lenkradkonsole 4 angeordnet ist. Über eine pyrotechnische Einrichtung 5, die über eine Steuerungseinrichtung 6 angesteuert werden kann, kann der Luftsack 3 im Bedarfsfall aufgeblasen werden, er nimmt dann die in 1 gezeigte gestrichelte großvolumige Form ein.
  • Der Luftsack 3 ist in vergrößerter Darstellung in 2 gezeigt. Auf seiner Oberfläche 7, gegebenenfalls alternativ auch an seiner Innenseite, verläuft eine netzartige Struktur aus einzelnen Leiterbahnen 8, die in sich kreuzender Anordnung vorgesehen sind. Bei den Leiterbahnen handelt es sich um Streifenleitungen oder sogenannte Microstrips. Es handelt sich um elektrische Wellenleiter, die vornehmlich in der Hochfrequenztechnik Anwendung finden. Die Leiterbahnen 8 sind unmittelbar auf dem Gewebe des Luftsacks 3, das als Dielektrikum wirkt, angeordnet.
  • Die Leiterbahnen 8 sind mit der Steuereinrichtung 6 insoweit gekoppelt, als Ober die Steuerungseinrichtung 6 dezidierte, zeitaufgelöste elektrische Signalpulse mit steiler Flanke gegeben werden können. Diese Signalpulse laufen längs der Leiterbahnen bis zu deren Ende, wo sie spätestens reflektiert werden und ein entsprechendes Reflexionssignal an dem Steuergerät erfasst wird. Selbstverständlich werden steuergeräteseitig die einzelnen Leiterbahnen separat mit dem Puls beaufschlagt und die Reflexionssignale leiterbahnspezifisch erfasst, wobei aber die einzelnen Pulse simultan gegeben werden können.
  • Dieses Zeitbereichsreflektometrie-Verfahren ermöglicht es aber nicht nur die Totalreflexion am Ende des Leiters feststellen zu können, sondern jedwede zu einer Störung oder Diskontinuität führende Eigenschaftsänderung in der Leiterbahn erkennen zu können. Breitet sich der elektrische Signalpuls entlang der unverformten Leiterbahn aus, so ändert sich der Wellenwiderstand in der Leiterbahn nicht und die Impedanz bleibt unverändert gleich. Ist jedoch eine Quetschung oder eine Biegung der Leiterbahn gegeben, so ändert sich die Impedanz und es kommt zu einer Teilreflexion des Signals, das heißt, ein bestimmter Signalanteil wird zurückreflektiert und kann als Reflexionssignal an der Steuerungseinrichtung erfasst werden. Aus dem Zeitpunkt des Eintreffens des Reflexionssignals und seiner Natur kann dann auf den Ort und das Ausmaß der Diskontinuität, hier also des Leiterbahnknicks, geschlossen werden. Die Länge der einzelnen Leiterbahn ist bekannt, auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Pulses, die im Bereich von Nanosekunden liegt. Ferner ist die Ist-Geometrie der Leiterbahnen bekannt, wie sie im aufgespannten Zustand gegeben ist, beziehungsweise wie die einzelnen Leiterbahnen relativ zueinander verlaufen.
  • Werden nun von dem Steuergerät 6 die entsprechenden Signalpulse an die Leiterbahnstruktur gegeben, so können je nach Ist-Situation unterschiedlichste Relexionssignal-Muster empfangen werden. Ist der Luftsack 3 zusammengefaltet, wie in 1 gezeigt, so sind eine Vielzahl von lokalen Diskontinuitäten, also Bahnfaltungen gegeben, so dass die Steuerungseinrichtung eine Vielzahl von separaten Reflexionssignalen, die dezidierten lokalen Faltungen an dezidierten Orten über die Länge der Leiterbahnen zugeordnet werden können, aufnimmt. Die Signalpulse werden mit hoher Frequenz im kHz-Bereich gegeben, mit entsprechend hoher Frequenz werden die Reflexionssignale ermittelt. Das heißt, es kann zeitaufgelöst eine Zustandserfassung des Leiterbahn-Netzwerks vorgenommen werden, die genaue Lage, bis ca. 1 mm geometrisch aufgelöst, der einzelnen Faltungen der einzelnen Leiterbahnen kann so erfasst werden.
  • Jedwede Änderung der Luftsackgeometrie, ausgehend von der zusammengefalteten Form, führt zu einer Änderung der Faltstruktur des Leiterbahn- Netzwerks. Jede Änderung der Faltstruktur beziehungsweise einer einzelnen Faltung führt wiederum zu einer Änderung des von ihr verursachten oder erzeugten Reflexionssignals, was wiederum an der Steuerungseinrichtung erfasst werden kann. Es ist offensichtlich, dass sich die Geometrie des Netzwerks aus den einzelnen Leiterbahnen 8 ausgehend von der zusammengefalteten Form zur aufgeblasenen Form gemäß 2 extrem ändert. Wenngleich dieser Vorgang im Bereich weniger Millisekunden stattfindet, können dennoch aufgrund der sehr hohen Messfrequenz feinstzeitaufgelöste Zustandsinformationen dahingehend erfasst werden, wie der Entfaltungsvorgang vonstatten geht.
  • Hieraus resultiert, dass an der Steuerungseinrichtung zu jedem Messzeitpunkt eine Vielzahl von äußerst exakten Informationen, die den Faltzustand und, gesehen über die Zeit, den ablaufenden Entfaltungsvorgang genauestens beschreiben, vorliegen. Als solche Informationen können entweder die empfangenen Reflexionssignale selbst verwendet werden, oder diese werden zur Informationsbildung weiterverarbeitet.
  • Diese gewonnenen Informationen – gleich ob es sich jetzt um die Reflexionssignale selbst oder um daraus abgeleitete Informationen handelt – werden sodann bevorzugt im Kraftfahrzeug zur Steuerung des Rückhaltesystems 2 verwendet. Denn aus den Informationen können etwaige Besonderheiten im Entfaltungsvorgang des Luftsacks 3 erkannt werden, die gegebenenfalls einer modifizierten Ansteuerung des Rückhaltesystems 2 beziehungsweise des Luftsacks 3 selbst betreffen. Beispielsweise kann es aus beliebigen Gründen erforderlich sein, die Härte des Luftsacks zu variieren und hierfür beispielsweise eine hier nicht näher gezeigte Ausblasöffnung, über die Steuerungseinrichtung 6 gesteuert, zu öffnen, worüber auch das Volumen des Luftsacks gegebenenfalls reduziert werden kann. In Abhängigkeit dieser erfassten Informationen ist es ferner möglich, auch andere Rückhaltesysteme, von denen in 1 exemplarisch ein Gurtstraffersystem 9 sowie ein weiteres Seitenairbag-System 10 gezeigt ist, anzusteuern, um auf diese Weise, bezogen auf die Ist-Situation des Entfaltungsvorgangs des Luftsacks 3, einen optimierten Insassenschutz zu bieten.
  • Im Rahmen dieser optimierten Rückhaltesystemsteuerung kann es weiterhin erforderlich sein, zusätzliche Informationen seitens der Steuerungseinrichtung 6 zu berücksichtigen, die in die endgültige Systemsteuerung eingehen. Dies können beispielsweise Informationen über die Sitzposition des Sitzes 11 sein, wozu ein entsprechender Sensor 12 vorgesehen ist, der mit der Steuerungseinrichtung 6 über einen Bus 13, vorzugsweise den CAN-Bus des Fahrzeugs, kommuniziert. An diesem Bus 13 hängen auch sämtliche anderen Systeme oder Sensoren, worauf nachfolgend noch eingegangen wird. Auch das Gewicht des Fahrers kann über einen Gewichtssensor 14 erfasst und über den Bus 13 an die Steuerungseinrichtung 6 gegeben werden. Weitere Sensoren 15 können beispielsweise den Ort eines etwaigen Unfalls, also ob es sich um einen Frontalcrash oder einen Seitencrash handelt, erfassen etc. All diese Informationen werden seitens der Steuerungseinrichtung 6 berücksichtigt, um den Steuervorgang der Luftsackentfaltung noch weiter zu optimieren.
  • Zweckmäßigerweise sind in einer geeigneten Speichereinrichtung 16 der Steuerungseinrichtung 6 verschiedene Vergleichsinformationen, also Informationsscharen abgelegt, die zu entsprechenden Situationen aufgenommen wurden beziehungsweise diesem zugeordnet wurden. Diese Situationen werden über bestimmte Randbedingungen definiert, als Randbedingungen können beispielsweise die Sitzposition oder das Fahrergewicht oder der Ort eines Aufpralls eines Unfallfahrzeugs etc. dienen, das heißt, diese Informationen, die über die zuvor genannten Sensoren aufgenommen werden, sind ausschlaggebend, welche Vergleichsinformation, die entsprechende Steuervorgaben für die entsprechenden Rückhaltesysteme zum Inhalt hat, auszuwählen ist. Die Auswahl erfolgt durch einen Vergleich der In-situ, also in Echtzeit aufgenommenen Reflexionssignale beziehungsweise der daraus abgeleiteten Informationen, die ohnehin seitens der Steuerungseinrichtung 6 vorliegen. Dieses Informationspaket wird mit den Vergleichsinformationen verglichen beziehungsweise anhand dieser Informationen werden die Vergleichsinformationen ausgewählt, die der nachfolgenden Steuerung zugrunde zulegen sind. Nachdem diese Vergleichsinformationen spezifischen Situa tionen zugeordnet beziehungsweise für sie charakteristisch sind, kann auf diese Weise ausgehend von den aufgenommenen Ist-Informationen das jenige Steuersignalpaket ausgewählt werden, das zur jeweiligen Ist-Situation das optimale ist, um den Insassenschutz infolge einer situationsoptimierten Ansteuerung der Rückhalte- oder Schutzsysteme zu optimieren.
  • Die 3 und 4 zeigen als Prinzipdarstellung unterschiedliche Geometrien zweier Leiterbahnen 8a und 8b. Während 3 die Situation bei zusammengefaltetem Luftsack 3 darstellt, zeigt 4 die Bahnkonfiguration bei aufgefaltetem Luftsack. Ersichtlich ist in 3 die Leiterbahn 8a im wesentlichen geradlinig, also ungestört. Dementsprechend zeigt der eingeleitete Signal- oder Sprungpuls, der auf diese Leiterbahn 8a gegeben wird, nur eine unwesentliche Anomalie, das heißt, es kommt erst zu einem Reflexionssignal, wenn der Puls die gesamte Leiterstrecke durchlaufen hat.
  • Demgegenüber ist die Leiterbahn 8b zweifach geknickt. Es kommt zwangsläufig zu drei Reflexionssignalen, nämlich einem ersten Reflexionssignal an der ersten Knickstelle 17a, einem zweiten Reflexionssignal an der zweiten Knickstelle 17b und schließlich zu einem Reflexionssignal am Ende der Leiterbahn. Das heißt, dass sich insgesamt ein charakteristisches Reflexionssignalbild ergibt.
  • Anders die Situation in 4. Dort ist die Leiterbahn 8a wiederum geradlinig und ungestört, das heißt an ihrem charakteristischen Reflexionssignalbild ändert sich nichts. Demgegenüber ist jedoch die Leiterbahn 8b gestreckt, nachdem der Luftsack aufgefaltet ist und sich das Gewebe gedehnt hat. Die beiden Knickstellen 17a und 17b sind nicht mehr vorhanden. Es kommt folglich auch hier im Idealfall nur zu einem einzigen Reflexionssignal, wenn der Puls am Bahnende reflektiert wird.
  • Insgesamt bietet das erfindungsgemäße Verfahren wie das erfindungsgemäße System die Möglichkeit, Situationen, die sich erst im Laufe eines Unfalls einstellen, wie zum Beispiel ein Hindernis im Entfaltungsraum des Luftsacks (es kommt dann eben nicht zu einer vollständigen Längung der Leiter bahnen) und ähnliches zu erkennen und entsprechende Maßnahmen in Echtzeit einzuleiten.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Ermittlung von den Faltvorgang eines Luftsacks eines Kraftfahrzeug-Rückhaltesystems beschreibenden Informationen, welcher Luftsack mehrere entlang seiner Oberfläche verlaufende Leiterbahnen aufweist, an die mittels einer Steuerungseinrichtung zeitlich aufgelöst definierte elektrische Pulssignale gelegt und die Reflexionssignale des Pulses als Informationen gemessen oder zur Ermittlung der Informationen ausgewertet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Ermittlung der Informationen der geometrische Verlauf der Leiterbahnen am Luftsack berücksichtigt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kompensation kapazitiver Widerstandsänderungen der Leiterbahnen eine Kalibrierung der Messsignale vorgenommen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulssignale und die Messung mit einer Frequenz im kHz-Bereich erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftsack verwendet wird, bei dem die Leiterbahnen in einer kreuzförmigen Anordnung verlegt sind.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftsack verwendet wird, bei dem die Leiterbahnen zumindest einem Teil der definierten Faltungslinien des Luftsacks folgen.
  7. Verfahren nach einem der vorangehend Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der ermittelten Informationen das den Luftsack umfassende Rückhaltesystem oder ein anderes Rückhaltesystem des Kraftfahrzeugs gesteuert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerungseinrichtung Vergleichsinformationen abgelegt sind, denen spezifische Steuersignale für das oder die anzusteuernden Rückhaltesysteme zugeordnet sind, wobei die ermittelten Informationen mit den Vergleichsinformationen laufend verglichen werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsinformationen unterschiedlichen, die Ist-Situation beschreibenden Randbedingungen zugeordnet sind, wobei laufend Informationen bezüglich dieser Randbedingungen mittels entsprechender fahrzeugseitig vorgesehener Erfassungsmittel ermittelt und an die Steuerungseinrichtung gegeben werden.
  10. Kraftfahrzeug (1) umfassend ein einen Luftsack (3) umfassendes Rückhaltesystem (2) mit zugeordneter Steuerungseinrichtung (6), wobei der Luftsack (3) mehrere entlang seiner Oberfläche (7) verlaufende Leiterbahnen (8, 8a, 8b) aufweist und über die Steuerungseinrichtung (6) zeitaufgelöste Signalpulse an die Leiterbahnen (8, 8a, 8b) legbar sind, und wobei die Steuerungseinrichtung (6) zum Ermitteln von Reflexionssignale und zur Steuerung des Rückhaltesystems (2) und/oder eines weiteren Rückhaltesystems (9, 10) ausgebildet ist.
  11. Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulssignale und die Messung mit einer Frequenz im kHz-Bereich erfolgt.
  12. Kraftfahrzeug nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (8, 8a, 8b) in einer kreuzförmigen Anordnung verlegt sind.
  13. Kraftfahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (8, 8a, 8b) zumindest einem Teil der definierten Faltungslinien des Luftsacks (3) folgen.
  14. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerungseinrichtung (6) Vergleichsinformationen abgelegt sind, denen spezifische Steuersignale für das oder die anzusteuernden Rückhaltesysteme (2, 9, 10) zugeordnet sind, wobei die ermittelten Informationen mit den Vergleichsinformationen laufend verglichen werden.
  15. Kraftfahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsinformationen unterschiedlichen, die Ist-Situation beschreibenden Randbedingungen zugeordnet sind, wobei laufend Informationen bezüglich dieser Randbedingungen mittels entsprechender fahrzeugseitig vorgesehener Erfassungsmittel (12, 14, 15) ermittelt und an die Steuerungseinrichtung (6) gegeben werden.
DE200710062567 2007-12-22 2007-12-22 Verfahren zur Ermittlung von den Faltvorgang eines Luftsacks eines Kraftfahrzeugs-Rückhaltesystems beschreibenden Informationen, sowie ein hierzu ausgebildetes Kraftfahrzeug Expired - Fee Related DE102007062567B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710062567 DE102007062567B4 (de) 2007-12-22 2007-12-22 Verfahren zur Ermittlung von den Faltvorgang eines Luftsacks eines Kraftfahrzeugs-Rückhaltesystems beschreibenden Informationen, sowie ein hierzu ausgebildetes Kraftfahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710062567 DE102007062567B4 (de) 2007-12-22 2007-12-22 Verfahren zur Ermittlung von den Faltvorgang eines Luftsacks eines Kraftfahrzeugs-Rückhaltesystems beschreibenden Informationen, sowie ein hierzu ausgebildetes Kraftfahrzeug

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007062567A1 true DE102007062567A1 (de) 2009-07-23
DE102007062567B4 DE102007062567B4 (de) 2010-09-30

Family

ID=40785647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200710062567 Expired - Fee Related DE102007062567B4 (de) 2007-12-22 2007-12-22 Verfahren zur Ermittlung von den Faltvorgang eines Luftsacks eines Kraftfahrzeugs-Rückhaltesystems beschreibenden Informationen, sowie ein hierzu ausgebildetes Kraftfahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007062567B4 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19828162A1 (de) * 1998-04-09 1999-12-30 Volkswagen Ag Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Mehrkammer-Airbag
DE10001086A1 (de) * 2000-01-13 2001-05-10 Bayerische Motoren Werke Ag Airbagsystem
DE10145524A1 (de) * 2001-09-14 2003-04-17 Breed Automotive Tech Airbagvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE60015729T2 (de) * 1999-03-01 2005-12-29 Iee International Electronics & Engineering S.A. Vorrichtung zum anhalten des entfaltens eines airbags

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19828162A1 (de) * 1998-04-09 1999-12-30 Volkswagen Ag Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Mehrkammer-Airbag
DE60015729T2 (de) * 1999-03-01 2005-12-29 Iee International Electronics & Engineering S.A. Vorrichtung zum anhalten des entfaltens eines airbags
DE10001086A1 (de) * 2000-01-13 2001-05-10 Bayerische Motoren Werke Ag Airbagsystem
DE10145524A1 (de) * 2001-09-14 2003-04-17 Breed Automotive Tech Airbagvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007062567B4 (de) 2010-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005008190B4 (de) Verfahren und Steuerungseinrichtung zur Auslösung von Seitenaufprall-Rückhaltesystemen
DE102004046360B4 (de) Kraftfahrzeug mit einem präventiv wirkenden Schutzsystem
DE112005002996B4 (de) Airbagsteuerung
DE102014207626B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Aufprallorts eines Objekts auf einem Fahrzeug
WO2005109036A1 (de) Objekterkennungssystem für ein kraftfahrzeug
DE102019111029A1 (de) Fahrzeugairbag
DE102011085843B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Analyse einer Kollision eines Fahrzeugs
WO2007036565A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur lokalisierung einer kollision eines objektes an einem kraftfahrzeug
DE102015116057A1 (de) Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102005005959B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern einer Sicherheitsvorrichtung eines Fahrzeugs
EP3154827B1 (de) Verfahren zum betrieb eines sicherheitssystems eines kraftfahrzeugs bei einer kollision und kraftfahrzeug
DE102004031575A1 (de) Aufprallerfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
EP3195006B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum öffnen eines flügelelements eines kraftfahrzeugs, sowie kraftfahrzeug
DE10212963A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Ansteuerung von insbesondere reversibel ansteuerbaren Rückhaltemitteln
EP2167351B1 (de) Verfahren und steuergerät zur ansteuerung von personenschutzmitteln für ein fahrzeug
DE10044918B4 (de) Verfahren zum Schutz der Insassen eines Kraftfahrzeuges bei einem Unfall
DE102006010070B4 (de) Fahrzeug mit einer Fahrzeugstauraumdeckung und einer Sensoreinrichtung
DE10212902A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Ansteuerung von insbesondere reversibel ansteuerbaren Rückhaltemitteln
DE102004055402A1 (de) Aufprallerfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102013008921A1 (de) Verfahren zur Durchführung eines Crashtests eines Kraftfahrzeugs
DE102007062567B4 (de) Verfahren zur Ermittlung von den Faltvorgang eines Luftsacks eines Kraftfahrzeugs-Rückhaltesystems beschreibenden Informationen, sowie ein hierzu ausgebildetes Kraftfahrzeug
DE102015014138A1 (de) Verfahren zur automatischen Positionierung einer Anzahl von einem Insassen zugeordneten Komponenten in einem Fahrzeug
DE102004031577A1 (de) Aufprallerfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102009000740A1 (de) Verfahren und Steuergerät zur Bestimmung einer Position eines Kopfes eines Insassen auf einem Fahrzeugsitz
DE102005024052A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum gesteuerten Auswählen von vorausschauenden Sensoren für ein Fußgängerschutzsystem eines Kraftfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee