DE102008004307A1

DE102008004307A1 - Verfahren zum Erfassen der Lage eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102008004307A1
Application number: DE102008004307A
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Meyer; Alfred Dipl.-Ing. Wagner
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-01-15
Filing date: 2008-01-15
Publication date: 2008-08-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen der Lage eines Fahrzeuges, bei dem mittels wenigstens eines Drehratensensors 1 die Lage des Fahrzeuges bezüglich seiner Verdrehung um eine x-Achse und/oder die Lage des Fahrzeuges bezüglich seiner Verdrehung um eine x-Achse erfasst wird und dass dadurch detektiert wird, ob sich das Fahrzeug in einer Dachlage befindet, und dass mittels eines Beschleunigungssensors 2 die Beschleunigung des Fahrzeuges in Richtung einer z-Achse ermittelt wird und dass dadurch ebenfalls detektiert wird, ob sich das Fahrzeug in einer Dachlage befindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen der Lage eines Fahrzeuges.
Zum Erfassen von Zuständen eines Fahrzeuges, insbesondere zum Erfassen von dynamischen Fahrzuständen, werden Signale von Drehratensensoren ausgewertet, die eine Verdrehung des Fahrzeuges um eine als x-Achse bezeichnete Fahrzeuglängsachse, eine als y-Achse bezeichnete Fahrzeugquersachse oder um eine als z-Achse bezeichnete Fahrzeughochachse betreffen. Zudem ist es bekannt, Zustände eines Fahrzeuges, insbesondere dynamische Fahrzustände, zu erfassen, indem Daten von Beschleunigungssensoren ausgewertet werden, die Beschleunigungen des Fahrzeuges in Richtung der x-Achse und/oder in Richtung der y-Achse und/oder in Richtung der z-Achse betreffen. Derartige Daten werden beispielsweise für Airbagsteuergeräte oder zur Auslösung von Gurtstraffern verwendet.
Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zum Erfassen der Lage eines Fahrzeuges bekannt. Dabei werden Signale von Drehratensensoren zum Erfassen von Änderungen der Neigung des Fahrzeugs für elektronische Systeme für einen Abschleppschutz verwendet.
Nachteilig ist bei den bekannten Verfahren zum Erfassen der Lage eines Fahrzeuges, dass diese eine sichere Detektion einer Dachlage des Fahrzeugs nicht erlauben.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Erfassen der Lage eines Fahrzeuges anzugeben, das eine sichere Detektion einer Dachlage des Fahrzeugs erlaubt.
Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit der Merkmalskombination gemäß Anspruch 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erfassen der Lage eines Fahrzeuges wird mittels wenigstens eines Drehratensensors die Lage des Fahrzeuges bezüglich seiner Verdrehung um seine x-Achse und/oder die Lage des Fahrzeuges bezüglich seiner Verdrehung um seine x-Achse erfasst. Dadurch wird detektiert, ob sich das Fahrzeug in einer Dachlage befindet. Mittels eines Beschleunigungssensors wird die Beschleunigung des Fahrzeuges in Richtung seiner z-Achse ermittelt; dadurch wird ebenfalls detektiert, ob sich das Fahrzeug in einer Dachlage befindet. Durch die erfindungsgemäße Erfassung von Daten wenigstens zweier Sensoren gelingen auf einfache Weise eine Plausibilitätsprüfung und damit eine besonders sichere Detektion einer Dachlage des Fahrzeugs. Eine besonders sichere Detektion einer Dachlage des Fahrzeugs ist insbesondere bei Fahrzeugen mit Flügeltüren vorteilhaft, wenn auf Grund der Detektion der Dachlage Scharniere von Flügeltüren abgesprengt werden, so dass Fahrzeuge mit Flügeltüren, die sich nach einem Überschlag in Dachlage befinden, von ihren Insassen komfortabel verlassen werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren kann daher dazu dienen, das Risiko eines ungewollten Absprengens der Scharniere von Flügeltüren auf Grund einer unzutreffenden Detektion einer Dachlage zu reduzieren. Besonders vorteilhaft ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, dass im Fahrzeug ohnehin vorhandene Hardware von Steuergeräten genutzt werden kann und dass vorhandene und erprobte Auslösealgorithmen verwendet werden können. Durch den sich daraus ergebenden Änderungs- und Qualifizierungsaufwand ist auch das mit den am betreffenden Fahrzeug vorzunehmenden technischen Änderungen an der Hardware zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verbundene Risiko gering. Außerdem ist die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderliche Systemtopologie sehr einfach. Durch die erfindungsgemäße Erfassung von Daten wenigstens zweier Sensoren, also durch die Plausibilitätsprüfung, wird damit durch die erfindungsgemäß ermöglichte besonders sichere Detektion einer Dachlage des Fahrzeugs sowohl eine besonders sichere Auslösung einer Zerstörung von Scharnieren einer Flügeltür bei Dachlage als auch eine besonders sichere Unterdrückung einer Auslösung der Zerstörung der Scharniere, wenn keine Dachlage vorliegt, ermöglicht.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass bei Detektion einer Dachlage des Fahrzeuges sowohl mittels der Drehratensensoren als auch mittels des Beschleunigungssensors eine automatische Entriegelung des Fahrzeugs erfolgt. Dadurch kann eine Entriegelung bei Fahrzeugen, die sich in Dachlage befinden, mit sehr hoher Zuverlässigkeit erfolgen. Zugleich wird eine Entriegelung bei Fahrzeugen, die sich nicht in Dachlage befinden, mit sehr hoher Zuverlässigkeit unterdrückt.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass wenigstens ein Scharnier wenigstens einer Flügeltür zumindest teilweise zerstört wird. Dadurch kann die betreffende Flügeltür bei einem sich in Dachlage befindenden Fahrzeug geöffnet werden, so dass Insassen eines derart verunfallten Fahrzeuges dieses auf einfache Weise schnell verlassen können.
Besonders bevorzugt wird dabei das wenigstens eine Scharnier durch eine Sprengung zerstört. Dadurch kann die betreffende Flügeltür bei einem sich in Dachlage befindenden Fahrzeug auf besonders einfache Weise und besonders zuverlässig geöffnet werden.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine Detektion einer Dachlage des Fahrzeuges erst dann erfolgt, wenn der Beschleunigungssensor in Richtung der z-Achse einen bestimmten Schwellwert einer Beschleunigung für eine bestimmte Zeitdauer unterschreitet. Dadurch wird sichergestellt, dass eine Detektion einer Dachlage des Fahrzeuges erst dann erfolgt, wenn das Fahrzeug bei einem Unfall mit mehreren Überschlägen in Dachlage verharrt. Damit kann eine vorzeitige Sprengung eines Scharniers während eines mehrfachen Überschlages verhindert werden. Besonders bevorzugt beträgt diese Zeitdauer wenigstens 5 Sekunden.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine Detektion einer Dachlage des Fahrzeuges erst dann erfolgt, wenn wenigstens ein weiterer Sensor ein Messsignal mit konstantem Wert liefert, aus dem auf eine Ruhelage des Fahrzeugs geschlossen werden kann. Damit kann die Zuverlässigkeit der Vermeidung von Fehlauslösungen, beispielsweise bei Fahrzeugen nochmals erhöht werden. Dies betrifft insbesondere Zustände, bei denen verunfallte Fahrzeuge sich zwar bereits in Dachlage befinden, aber noch in Dachlage gleiten.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
Bei der in 1 schematisch dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Fahrzeug zeigt einen Drehratensensor 1 zur Bestimmung der Lage des Fahrzeuges bezüglich seiner Verdrehung um eine x-Achse, einen Drehratensensor 1 zur Bestimmung der Lage des Fahrzeuges bezüglich seiner Verdrehung um eine y-Achse sowie einen Beschleunigungssensor 2 zur Ermittlung der Beschleunigung des Fahrzeuges in Richtung einer z-Achse. Der Drehratensensor 1 zur Bestimmung der Lage des Fahrzeuges bezüglich seiner Verdrehung um eine x-Achse liefert im normalen Fahrbetrieb ein erstes Signal 3, wonach eine allenfalls geringe Verdrehung des Fahrzeugs vorliegt. Der Drehratensensor 1 zur Bestimmung der Lage des Fahrzeuges bezüglich seiner Verdrehung um eine y-Achse liefert im normalen Fahrbetrieb ein erstes Signal 3, wonach ebenfalls eine allenfalls geringe Verdrehung des Fahrzeugs vorliegt. In einem Fahrzustand, in dem eine Dachlage des Fahrzeuges beispielsweise nach einem Überschlag vorliegt, liefert der Drehratensensor 1 ein erstes Signal 3, wonach eine Verdrehung des Fahrzeugs um etwa 180° vorliegt. Der Beschleunigungssensor 2 zur Ermittlung der Beschleunigung des Fahrzeuges in Richtung einer z-Achse liefert im normalen Fahrbetrieb ein zweites Signal 3 und ein drittes Signal 4 von etwa +1,0 g. In einem Fahrzustand, in dem eine Dachlage des Fahrzeuges beispielsweise nach einem Überschlag vorliegt, liefert der Beschleunigungssensor 2 ein drittes Signal 4 von etwa –1,0 g. Das erste Signal 3 und das zweite Signal 4 werden an ein erstes Mittel zur Detektion einer Dachlage 6 übertragen, in dem eine Erkennung eines Überschlages mit Halteglied erfolgt. Das zweite Signal 4 wird ebenfalls an das erste Mittel zur Detektion einer Dachlage 6 übertragen, in dem eine Erkennung eines Überschlages mit Halteglied erfolgt. Durch die Erkennung eines Überschlages, wenn die Verdrehung des Fahrzeuges auf einen Überschlag schließen lässt und wenn die Beschleunigung des Fahrzeuges in z-Richtung weniger als –0,7 g beträgt, erfolgt eine erste Detektion einer Dachlage des Fahrzeuges.
Das dritte Signal 5 wird an ein zweites Mittel zur Detektion einer Dachlage 6 übertragen, mit dem bestimmt wird, ob die Zeitdauer, innerhalb derer die Beschleunigung des Fahrzeuges in z-Richtung weniger als –0,7 g beträgt, eine bestimmte Zeitdauer überschreitet. Im dargestellten Beispiel beträgt diese Zeitdauer 5,0 s. Bei Unterschreitung der Beschleunigung von –0,7 g des Fahrzeuges in z-Richtung während einer Zeitdauer von mehr als 5,0 s erfolgt eine zweite Detektion einer Dachlage des Fahrzeuges. Sofern sowohl durch ein viertes Signal 8, abgegeben von dem ersten Mittel zur Detektion einer Dachlage 5, eine erste Detektion einer Dachlage des Fahrzeuges als auch durch ein fünftes Signal 9, abgegeben von dem zweiten Mittel zur Detektion einer Dachlage 6, eine zweite Detektion einer Dachlage des Fahrzeuges erfolgt, wobei das vierte Signal 8 und das fünfte Signal 9 jeweils an eine Auswerteeinheit 10 übermittelt werden, wird von der Auswerteeinheit 10 ein Auslösesignal 11 gegeben, auf Grund dessen die Scharniere der Flügeltüren des Fahrzeuges abgesprengt werden. Dadurch wird erfindungsgemäß sichergestellt, dass ein Absprengen der Scharniere der Flügeltüren des Fahrzeuges erst dann erfolgt, wenn zwei unabhängige Sensoren einen Überschlag signalisieren und wenn zudem das Fahrzeug bei einem Unfall mit mehreren Überschlägen zumindest für 5 s in Dachlage verharrt. Damit kann eine vorzeitige Sprengung eines Scharniers während eines mehrfachen Überschlages verhindert werden. Besonders bevorzugt beträgt diese Zeitdauer wenigstens 5 Sekunden.

Claims

Verfahren zum Erfassen der Lage eines Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass mittels wenigstens eines Drehratensensors 1 die Lage des Fahrzeuges bezüglich seiner Verdrehung um eine x-Achse und/oder die Lage des Fahrzeuges bezüglich seiner Verdrehung um eine x-Achse erfasst wird und dass dadurch detektiert wird, ob sich das Fahrzeug in einer Dachlage befindet und dass mittels eines Beschleunigungssensors 2 die Beschleunigung des Fahrzeuges in Richtung einer z-Achse ermittelt wird und dass dadurch detektiert wird, ob sich das Fahrzeug in einer Dachlage befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Detektion einer Dachlage des Fahrzeuges sowohl mittels der Drehratensensoren 1 als auch mittels des Beschleunigungssensors 2 eine automatische Entriegelung des Fahrzeugs erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Detektion einer Dachlage des Fahrzeuges sowohl mittels der Drehratensensoren 1 als auch mittels des Beschleunigungssensors 2 wenigstens ein Scharnier wenigstens einer Flügeltür zumindest teilweise derart zerstört wird, dass die wenigstens eine Flügeltür bei einem sich in Dachlage befindenden Fahrzeug geöffnet werden kann.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Scharnier durch eine Sprengung zerstört wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Detektion einer Dachlage des Fahrzeuges erfolgt, sofern der Beschleunigungssensor 2 in Richtung der z-Achse einen bestimmten Schwellwert einer Beschleunigung für eine bestimmte Zeitdauer unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer wenigstens 5 Sekunden beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Detektion einer Dachlage des Fahrzeuges erfolgt, sofern wenigstens ein weiterer Sensor ein Messsignal mit konstantem Wert liefert, aus dem auf eine Ruhelage des Fahrzeugs geschlossen werden kann.