DE102008005159A1 - Method for actuating personal protection unit for vehicle, involves recognizing lateral collision in connection of sensor signal - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. ein Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.The The invention relates to a method and a control device for Control of personal protective equipment for a vehicle according to the preamble of the independent claims.
Bei einem Seitenaufprall besteht auch für einen Fahrzeuginsassen auf der aufprallabgewandten Fahrzeugseite ein beträchtliches Verletzungsrisiko je nach Schwere des Seitenaufpralls. Insbesondere kann der Fahrzeuginsasse aus dem Sicherheitsgurt im Schulterbereich herausrutschen und sich durch Drehen seines nun freigewordenen Oberkörpers an Fahrzeugteilen stoßen.at A side impact also exists for a vehicle occupant on the impact side facing away from the vehicle a considerable Risk of injury depending on the severity of the side impact. In particular, can slip the vehicle occupant out of the seat belt in the shoulder area and by turning his now freed upper body to encounter vehicle parts.
Aus
Aus
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das erfindungsgemäße Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass nunmehr bei einem Seitenaufprall auch auf der aufprallabgewandten Fahrzeugseite zweite Personenschutzmittel angesteuert werden, um auch diesen Fahrzeuginsassen vor den Folgen des Seitenaufpralls optimal zu schützen. Die Ansteuerung erfolgt zeitverzögert mindestens um 100 ms. Dies liegt daran, dass die Folgen des Seitenaufpralls bei den Fahrzeuginsassen auf der aufprallabgewandten Fahrzeugseite später eintreten als bei den Fahrzeuginsassen an der aufprallzugewandten Fahrzeugseite.The inventive method or the invention Control device for controlling personal protection devices for a vehicle having the features of the independent claims have the advantage that now at a Side impact also on the impact side facing away from the vehicle second Personal protection be controlled to this vehicle occupants optimally protected against the consequences of the side impact. The control occurs with a time delay of at least 100 ms. This is because the consequences of the side impact in the Vehicle occupants on the impact side facing away from the vehicle later occur as in the vehicle occupants on the impact-facing Side of the vehicle.
Durch die Ansteuerung der zweiten Personenschutzmittel ist es damit möglich, dass der Fahrzeuginsasse auf der aufprallabgewandten Fahrzeugseite bezüglich des Kontakts mit der Fahrzeugtür bzw. der A- und/oder B- und/oder C-Säule besser geschützt wird. Insbesondere werden Belastungen am Kopf bzw. Thorax-Bereich reduziert. Weiterhin besteht durch die Erfindung ein potentieller Schutz bei möglichen Sekundärkollisionen auf der aufprallabgewandten Fahrzeugseite. Darüber hinaus bietet die Erfindung die Möglichkeit, Objekte, die von außen in den Innenraum gelangen können, in ihren Auswirkungen auf die Fahrzeuginsassen zu reduzieren. Weiterhin ermöglicht die Erfindung bestehende Rückhaltekomponenten einem weiteren Zweck zuzuführen. Es ist keine zusätzliche Hardware notwendig, so dass eine kostengünstige Lösung vorliegt. Auch kann auf bestehende Airbagauslösealgorithmen zugegriffen werden.By the control of the second personal protection means it is thus possible that the vehicle occupant on the impact side facing away from the vehicle with respect to the contact with the vehicle door or the A and / or B and / or C pillar better protected becomes. In particular, stress on the head or thorax area reduced. Furthermore, there is a potential by the invention Protection against possible secondary collisions on the impact side facing away from the vehicle. In addition, offers the invention the possibility of objects from the outside get into the interior, in their effects to reduce the vehicle occupants. Furthermore possible the invention existing retention components another Purpose. It is not additional hardware necessary, so that a cost effective solution is present. Also can rely on existing airbag deployment algorithms be accessed.
Im Wesentlichen kann durch die verzögerte Zündung der zweiten Personenschutzmittel eine Reduktion der Insassenbelastung erreicht werden. Durch den zusätzlichen Schutz, den der Insasse durch den Airbag beispielsweise erhält, lassen sich Kontakte mit der Tür und/oder A- und/oder B- und/oder C-Säule vermeiden oder stark reduzieren. Dadurch ergeben sich die Verbesserungen im Kopf- und Thorax-Bereich.in the Essentially, due to the delayed ignition the second personal protection means a reduction of the occupant load be achieved. Due to the additional protection that the Inmate, for example, gets through the airbag contacts with the door and / or A and / or B and / or Avoid or greatly reduce the C-pillar. This results the improvements in the head and thorax area.
Durch Seitenkollision wird das Fahrzeug möglicherweise auf andere Objekte gestoßen, z. B. auf einen angrenzenden Baum oder eine Leitplanke oder einen Laternenmast. Dies würde eine Sekundärkollision zur Folge haben. Daher bietet die Erfindung den angesprochenen potenziellen Schutz vor Sekundärkollisionen.By Side collision, the vehicle may be on others Objects encountered, z. B. on an adjacent tree or a guardrail or a lamppost. This would be one Secondary collision result. Therefore, the invention offers the mentioned potential protection against secondary collisions.
Unter einem Steuergerät versteht man vorliegend ein elektrisches Gerät, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon die Personenschutzmittel ansteuert. Dafür kann das Steuergerät eine eigene Baueinheit sein mit einem eigenen Gehäuse oder beispielsweise auch nur als Teil oder Modul eines anderen Geräts ausgeführt sein.Under a control unit is understood in the present case to be an electrical Device that processes sensor signals and depending on of which the personal protective equipment controls. That can do that Control unit to be a separate unit with its own Housing or, for example, only as a part or module another device.
Ansteuern bedeutet vorliegend das Aktivieren der Personenschutzmittel wie Airbags oder Gurtstraffer oder anderer Personenschutzmittel wie crashaktive Kopfstützen, Seitenwangen etc.head for In the present case, activating the personal protection means means Airbags or belt tensioners or other personal protective equipment such as crash-active headrests, side bolsters etc.
Unter einer Schnittstelle ist eine hard- und/oder softwaremäßige Lösung zu verstehen. Bei der Hardwarelösung kommen alle möglichen Realisierungsvarianten für eine Schaltung in Frage. Dazu gehören integrierte und diskrete Lösungen, auch gemischte Konzepte können verwendet werden. Die Schnittstelle kann jedoch auch als Softwaremodul beispielsweise auf einem Mikrocontroller ausgeführt sein und bindet so das Sensorsignal an andere Softwaremodule an, die das Sensorsignal bestimmungsgemäß verarbeiten.Under an interface is a hardware and / or software To understand solution. Come with the hardware solution all possible realization variants for one Circuit in question. These include integrated and discreet Solutions, even mixed concepts can be used become. However, the interface can also be used as a software module, for example be executed on a microcontroller and binds so the sensor signal to other software modules that the sensor signal process as intended.
Bei dem Sensorsignal kann es sich um ein einzelnes analoges oder digitales Signal oder auch um einen Multiplex von Signalen handelt. Als Unfallsensorik kommen eine Beschleunigungssensorik, eine Körperschallsensorik, eine Luftdrucksensorik, eine Umfeldsensorik wie Video, Radar oder Ultraschall sowie andere Deformationssensoren in Frage. Diese Sensoren können an verschiedenen Stellen im Fahrzeug angeordnet sein, aber auch konzentriert, beispielsweise in einem einzigen Steuergerät.The sensor signal may be a single analog or digital signal or even a multiplex of signals. Accident sensors include an acceleration sensor, a structure-borne sound sensor, an air pressure sensor, environment sensors such as video, radar or ultrasound and other deformation sensors. These sensors can be arranged at different locations in the vehicle, but also concentrated, for example, in a single controller.
Bei dem Sensorsignal kann es sich auch um eine extern gegebene Informationsquelle handeln, wie beispielsweise durch Fahrzeug-Fahrzeug und/oder Fahrzeug-Infrastruktur-Information, die über geeignete Schnittstellen, beispielsweise CAN-Bus dem Steuergerät zur Verfügung gestellt wird.at The sensor signal may also be an externally given information source act, such as by vehicle vehicle and / or vehicle infrastructure information, via suitable interfaces, such as CAN bus is made available to the control unit.
Bei der Auswerteschaltung handelt es sich üblicherweise um einen Prozessor wie einen Mikrocontroller. Es sind jedoch auch andere Prozessortypen möglich. Daneben sind auch ASICs oder gar diskrete Lösungen denkbar. Auch eine Realisierung als Software auf einem Prozessor, beispielsweise mit mehreren Rechnerkernen ist möglich.at the evaluation circuit is usually around a processor like a microcontroller. But there are others too Processor types possible. In addition, ASICs or even discrete solutions conceivable. Also a realization as software on a processor, for example, with multiple computer cores possible.
Unter dem Seitenaufprall wird ein Aufprall mit einer wesentlichen Komponente in Fahrzeugquerrichtung verstanden. D. h. es können auch Schrägaufpralle auf das Fahrzeug zum Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens führen. Unter wesentlich wird dabei ein solcher Aufprall verstanden, der dazu führen kann, dass der Fahrzeuginsasse auf der fahrzeugabgewandten Seite in Folge des Aufpralls gegen Fahrzeugteile außerhalb des Fahrzeugsitzes bewegt wird.Under the side impact is an impact with a significant component understood in the vehicle transverse direction. Ie. it can too Oblique impacts on the vehicle to the expiration of the invention Lead procedure. Substantial becomes one Impact understood that can cause the vehicle occupant on the side facing away from the vehicle as a result of the impact against vehicle parts is moved outside the vehicle seat.
Unter dem Ansteuersignal wird ein Signal verstanden, das die Auswerteschaltung an die Ansteuerungsschaltung überträgt, beispielsweise über den sogenannten SPI (serial peripheral interface) Bus.Under the drive signal is understood to mean a signal which is the evaluation circuit transmits to the drive circuit, for example via the so-called SPI (serial peripheral interface) bus.
Die Ansteuerschaltung kann solche Signale verarbeiten und in Folge dessen die Personenschutzmittel ansteuern. Dazu weist die Ansteuerschaltung Leistungsschalter auf, die in Folge eines Ansteuersignals geschlossen werden, um die entsprechenden Personenschutzmittel zu aktivieren. Die Ansteuerschaltung und die Schnittstelle können beispielsweise auf einem integrierten Schaltkreis vereinigt sein. Auf diesem integrierten Schaltkreis können auch noch weitere Funktionen des Steuergeräts angeordnet sein.The Drive circuit can process such signals and as a result to control the personal protective equipment. For this purpose, the drive circuit Circuit breaker on, which closed as a result of a drive signal to activate the appropriate personal protective equipment. The Drive circuit and the interface, for example be united on an integrated circuit. On this integrated Circuitry can also be arranged further functions of the control unit be.
Verzögerung bedeutet vorliegend, dass die ersten Personenschutzmittel vor den zweiten Personenschutzmitteln aktiviert werden, und zwar um mindestens 100 ms.delay means in the present case that the first personal protective equipment before the second personal protection means are activated by at least 100 ms.
In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des in den unabhängigen Patentansprüchen eingegebenen Verfahrens bzw. Steuergeräts angegeben.In the dependent claims are advantageous Developments of the independent claims specified method or control device specified.
Vorteilhaft ist, dass die Verzögerung zwischen 800 und 1200 ms liegt. Versuche haben gezeigt, dass in diesem Zeitintervall die meisten Kontakte zwischen dem Fahrzeuginsassen und dem Fahrzeug in Folge des Seitenaufpralls an der aufprallabgewandten Fahrzeugseite passieren. Dies gilt für die meisten Fahrzeugtypen. Folglich sind die zweiten Personenschutzmittel entsprechend anzusteuern, in diesem Zeitintervall zu wirken.Advantageous is that the delay is between 800 and 1200 ms. Experiments have shown that in this time interval most Contacts between the vehicle occupant and the vehicle in a row of the side impact on the impact side facing away vehicle. This applies to most vehicle types. Consequently are to control the second person protection means accordingly, in this Time interval to act.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass als die zweiten Personenschutzmittel ein Thorax- und/oder ein Kopfairbag und/oder wenigstens ein Element der Innenverkleidung und/oder ein Gurtstraffer und/oder ein Seitenairbag und/oder einen Sitzverstellmechanismus (Sitzverstellaktuatorik) angesteuert werden. Diese Personenschutzmittel ermöglichen, dass der Fahrzeuginsasse an der aufprallabgewandten Fahrzeugseite in seiner Position stabilisiert wird und sich nicht mehr oder weniger frei im Raum bewegt, dass sein Oberkörper durch das Herausrutschen aus dem Gurt sich nicht mehr sich frei bewegen kann. Dies reduziert vorteilhaft die Verletzungsgefahr für den Fahrzeuginsassen. Auch ein Überrollbügel gehört zu diesen zweiten Personenschutzmitteln.It is also advantageous that as the second personal protection means a thorax and / or a head airbag and / or at least one element the inner lining and / or a belt tensioner and / or a side airbag and / or a seat adjustment mechanism (seat adjustment actuator) be controlled. These personal protective equipment allow that the vehicle occupant on the impact side facing away from the vehicle is stabilized in his position and not more or less Free in the room moves that his upper body by slipping out from the belt can no longer move freely. This reduces advantageous the risk of injury to the vehicle occupants. Also a roll bar is one of these second personal protective equipment.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass für die Ansteuerung der zweiten Personenschutzmittel eine Plausibilisierung dadurch durchgeführt wird, ob die zweiten Personenschutzmittel bereits angesteuert wurden. D. h. eine Plausibilisierung für die Ansteuerung der zweiten Personenschutzmittel wird durchgeführt, d. h. es wird eine zweite Entscheidung getroffen, ob tatsächlich eine Ansteuerung getätigt werden soll oder nicht. Dies soll hier beispielsweise dadurch durchgeführt werden, dass getestet wird, ob die zweiten Personenschutzmittel bereits angesteuert wurden. Dies kann durch entsprechende Speicherflags getestet werden.It is also advantageous that for the control of the second personal protection carried out a plausibility check whether the second personal protection devices have already been activated. Ie. a plausibility check for the activation of the second Personal protection is carried out, d. H. it will be one second decision made, whether actually a drive should be made or not. This should be here, for example be carried out by testing whether the second personal protection devices have already been activated. This can be tested by appropriate memory flags.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die Ansteuerung der zweiten Personenschutzmittel in Abhängigkeit von einer Fahrzeuginnenrauminformation erfolgt. Da die Personenschutzmittel zum Schutz des Fahrzeuginsassen aktiviert werden, ist eine Fahrzeuginnenrauminformation hierbei hilfreich. Damit kann eine entsprechend angepasste Ansteuerung der Personenschutzmittel erfolgen, ohne beispielsweise die Situation noch weiter zu verschlimmern. Als Fahrzeuginnenrauminformation kommen eine Vielzahl von Alternativen in Frage wie beispielsweise ein Gurtanlegestatus. In Abhängigkeit vom Gurtanlegestatus kann bestimmt werden, ob es noch hilfreich ist, die zweiten Personenschutzmittel überhaupt anzusteuern oder solche Personenschutzmittel nunmehr angesteuert werden müssen, um einen entsprechenden Effekt zu erzielen. Weiterhin kann als Fahrzeuginnenrauminformation eine Fahrzeuginsassenklassifizierung nach Größe und/oder Gewicht und/oder Sitzposition verwendet werden. Diese Klassifizierungen, wobei beispielsweise in eine Klassifizierung von 4 oder 6 Klassen vorgesehen sein kann, ermöglicht zu erkennen, ob die Ansteuerung der Personenschutzmittel von Nutzen ist und welche Stärke sie beispielsweise aufweisen soll oder darf, um noch von Nutzen zu sein. Eine weitere Alternative ist der Bewegungsablauf des Fahrzeuginsassen als Fahrzeuginnenrauminformation. Der Bewegungsablauf des Fahrzeuginsassen gibt Auskunft darüber, wo sich der Fahrzeuginsasse befindet, so dass erkennbar ist, welche Personenschutzmittel wie angesteuert werden müssen, um einen optimalen Schutz zu erreichen. Auch Fahrzeugzustandsinformationen wie fahrdynamische Größen beispielsweise die Gierung können hierfür berücksichtigt werden.It is furthermore advantageous that the activation of the second passenger protection means takes place as a function of vehicle interior information. Since the personal protection means are activated for the protection of the vehicle occupant, vehicle interior information is helpful here. Thus, a correspondingly adapted control of the personal protection means can take place without, for example, aggravating the situation even further. As a vehicle interior information, a variety of alternatives come into question, such as a Gurtanlegestatus. Depending on the Gurtanlegestatus can be determined whether it is still helpful to control the second personal protection means at all or such personal protection must now be controlled in order to achieve a corresponding effect. Further, as vehicle interior information, a vehicle occupant classification may be used in terms of size and / or weight and / or seating position. These classifications, which can be provided, for example, in a classification of 4 or 6 classes, allows to detect whether the control of the persons is of use and what strength it should or may have, for example, to be of any use. Another alternative is the movement sequence of the vehicle occupant as vehicle interior information. The sequence of movements of the vehicle occupant provides information about where the vehicle occupant is located, so that it can be seen which personal protection devices must be controlled as in order to achieve optimum protection. Vehicle state information such as driving dynamics variables such as yawing can be taken into account.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass für irreversible und reversible zweite Personenschutzmittel unterschiedliche Verzögerungen verwendet werden. Dies liegt zum Einen daran, dass für reversible Personenschutzmittel wie reversible Gurtstraffer eine erheblich längere Aktivierungszeit vorzusehen ist als für irreversible Personenschutzmittel wie Airbags oder pyrotechnische Gurtstraffer.It is furthermore advantageous that for irreversible and reversible second personal protection means different delays be used. This is partly because of that Reversible personal protection such as reversible belt tensioner one is to provide significantly longer activation time than for irreversible personal protective equipment such as airbags or pyrotechnic Pretensioners.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the explained in more detail below description.
Es zeigenIt demonstrate
Die Unfallsensorik US, beispielsweise Umfeld-, Beschleunigungs-, Körperschalll-, Luftdrucksensoren liefern digitale Signale über Punkt-zu-Punkt oder Busverbindungen an die Schnittstelle IF, die diese Daten in einen für den Mikrocontroller μC als der Auswerteschaltung leicht zu verarbeitendes Datenformat umwandeln. Der Mikrocontroller μC wertet dann diese Sensorsignale aus, wobei auch Sensoren innerhalb des Steuergeräts SG ihre Signale direkt an den Mikrocontroller μC liefern, wobei diese Signale auch höher abgetastet werden können. Dazu ist hier beispielhaft ein Beschleunigungssensor BS angeordnet, der insbesondere dazu geeignet ist, einen Seitenaufprall zu erkennen. Auch eine Körperschallsensorik kann sich innerhalb des Steuergeräts befinden, ebenso eine Gierraten- und/oder Gierbeschleunigungssensorik. Auch andere Sensoriken können vorliegend im Steuergerät SG angeordnet sein. Der Mikrocontroller μC überträgt sein Ansteuersignal an die Ansteuerschaltung FLIC. Diese Ansteuerschaltung FLIC weist eine Logik auf, um das Ansteuersignal zu verarbeiten und entsprechend den Leistungsschalter zu betätigen, so dass die entsprechenden Personenschutzmittel angesteuert werden. Vorliegend werden die ersten Personenschutzmittel an der aufprallzugewandten Fahrzeugseite zuerst aktiviert, beispielsweise nach wenigen Millisekunden, während die zweiten Personenschutzmittel auf der fahrzeugabgewandten Seite sehr viel später, beispielsweise nach 800 bis 1200 ms aktiviert werden, da erst dann eine Kollision des Fahrzeuginsassen auf der aufprallabgewandten Seite mit Fahrzeugteilen stattfindet. Und erst zu diesem Zeitpunkt muss ein Schutz durch passive Personenschutzmittel gewährleistet werden. Der Einfachheit halber sind hier nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Komponenten dargestellt. Weitere für den Betrieb des Steuergeräts SG notwendigen Komponenten fehlen demnach. Diese sind jedoch für einen Fachmann leicht zu ergänzen und tragen zum Verständnis der Erfindung nicht bei.The Accident sensors US, for example, environment, acceleration, structure-borne sound, Air pressure sensors provide digital signals over point-to-point or Bus connections to the interface IF, which this data into a for the microcontroller μC as the evaluation circuit convert easily processed data format. The microcontroller μC then evaluates these sensor signals, including sensors within of the control unit SG their signals directly to the microcontroller .mu.C deliver, these signals are also sampled higher can. This is an example of an acceleration sensor BS arranged, which is particularly suitable for a side impact to recognize. Also a structure-borne sound sensor can be within of the controller, as well as a yaw rate and / or Yaw acceleration sensors. Also other sensors can in this case be arranged in the control unit SG. The microcontroller μC transmits its drive signal to the drive circuit FLIC. This drive circuit FLIC has logic to process the drive signal and accordingly press the circuit breaker so that the corresponding Personal protection be controlled. Here are the first Personal protective equipment on the vehicle side facing the impact first activated, for example, after a few milliseconds while the second person protection means on the side facing away from the vehicle very much later, for example after 800 to 1200 ms activated be, because only then a collision of the vehicle occupant on the impact side facing away with vehicle parts takes place. And first at this time must be protected by passive personal protection be guaranteed. For simplicity's sake here only those necessary for understanding the invention Components shown. Further for the operation of the control unit SG necessary components are missing accordingly. These are however for to complement a professional easily and contribute to understanding not included in the invention.
Im
Verfahrensschritt
Neben einer Zählschaltung kann eine derartige Funktion auch in Hardware implementiert werden, beispielsweise durch ein Verzögerungsglied wie das Entladen eines Kondensators. Neben der Negation in der Plausibilisierung können auch andere logische Verknüpfungen vorgenommen werden. Auch ganz andere Plausibilisierungskonzepte sind möglich, insbesondere solche, die auch auf Signalen von besonderen Sensoren bestehen.Next a counting circuit can also perform such a function in Hardware implemented, for example, by a delay element like unloading a capacitor. In addition to the negation in the plausibility can also make other logical links become. Also completely different plausibility concepts are possible especially those that also rely on signals from special sensors consist.
In
Verfahrensschritt
Im
Block
Eine Kombination mit anderen Prüfungen ist ebenfalls denkbar. Die Insassentrajektorie lässt sich auch mit anderen Systemen, wie beispielsweise einem optischen System ermitteln.A Combination with other tests is also conceivable. The occupant trajectory can also be used with other systems, such as an optical system.
Die
Schwelle wird dabei aus dem Speicher
Wie
oben dargestellt, kann die Innenraumsensierung
Die
in
Ein
weiteres Ausführungsbeispiel zeigt
Es ist ebenfalls denkbar, dass unter Berücksichtigung von fahrdynamischen Größen wie der Gierung des Fahrzeugs um die Hochachse eine Aktivierung und/oder eine Plausibilisierung der zweiten Personenschutzmittel erfolgen kann. Mit diesen fahrdynamischen Größen wie der Gierung ist die Insassenbewegung vorhersagbar und somit kann die Ansteuerung der Personenschutzmittel verbessert werden. Fahrzeugzustandsinformationen sind demnach solche. fahrdynamischen Größen.It is also conceivable that taking into account driving dynamics such as the yawing of the vehicle an activation and / or a plausibility check around the vertical axis the second person protection means can take place. With these dynamic driving Sizes like the yaw is the occupant movement predictable and thus can control the personal protection be improved. Vehicle status information is therefore such. driving dynamics variables.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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