DE102008014440A1

DE102008014440A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verstellung einer Armauflage in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102008014440A1
Application number: DE200810014440
Authority: DE
Inventors: Claus Dipl.-Ing. Geisler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2009-09-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Ansteuerung einer verstellbaren Armauflage (1) in einem Fahrzeug, bei dem eine Sensorik (S) Fahrzustandsdaten (F) erfasst und hinsichtlich eines drohenden Gefahrenzustands auswertet, wobei bei erkanntem Gefahrenzustand die verstellbare Armauflage (1) angesteuert und in eine Wirkstellung positioniert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verstellung einer Armauflage, insbesondere einer Höhe einer Armauflage, in einem Fahrzeug. Bei der Armauflage kann es sich um eine in einer Tür- und/oder Seitenverkleidung und/oder Mittelkonsole angeordnete Armauflage handeln.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Verstellung einer Armauflage, insbesondere Höhenverstellung, bekannt. Die höhenverstellbare Armauflage dient einer Komfortsteigerung in einem Fahrzeug, stellt aber bei ungünstiger Einstellung ein erhöhtes Verletzungsrisiko in Gefahrsituationen dar.
Aus der DE 101 21 386 C1 ist ein Verfahren zum Ansteuern eines reversiblen Insassenschutzmittels in einem Kraftfahrzeug mit einer Fahrzustandssensorik bekannt. Das reversible Insassenschutzmittel kann vor dem Kollisionszeitpunkt ausgelöst und dadurch in eine Verletzung mindernde Stellung gebracht werden. Hierzu werden Fahrzustandsdaten hinsichtlich eines Zustands Notbremsung überwacht und bei ermittelten Zustand Notbremsung wird das Insassenschutzmittel angesteuert. Von einer Datenverarbeitungseinheit wird zusätzlich ein Zustand Übersteuern und ein Zustand Untersteuern ermittelt. Wenn von der Datenverarbeitungseinheit der Zustand Notbremsung und/oder der Zustand Übersteuern und/oder der Zustand Untersteuern erkannt wird, wird das reversible Insassenschutzmittel angesteuert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Verstellung einer Armauflage in einem Fahrzeug anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 5 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verstellung, insbesondere Höhenverstellung, einer Armauflage in einem Fahrzeug. Dabei kann die Armauflage beispielsweise in einer Tür- und/oder Seitenverkleidung und/oder Mittelkonsole angeordnet sein. Erfindungsgemäß erfasst eine Sensorik Fahrzustandsdaten und wertet diese hinsichtlich eines drohenden Gefahrenzustands aus, wobei bei erkanntem Gefahrenzustand die verstellbare, insbesondere höhenverstellbare, Armauflage angesteuert und in eine Wirkstellung positioniert wird.
Mittels einer derartigen ereignisabhängig steuerbaren Armauflage und der daraus resultierenden Positionierung in die Wirkstellung ist eine Vorrichtung gegeben, welche bei einer möglichen Kollision, insbesondere einer Seitenkollision, ein Verletzungsrisiko, insbesondere eines Brustkorbbereiches eines Fahrzeuginsassen, verringert.
Unter Wirkstellung wird insbesondere das Bewegen der elektrisch ansteuerbaren Armauflage in eine Verletzung mindernde Position verstanden.
Dabei werden als Fahrzustandsdaten insbesondere Daten einer Umgebungserfassung, beispielsweise einer Kamera oder eines Abstandsradars, und/oder einer Gefahrenzustandserkennung, insbesondere eines so genannten Pre-Safe- oder Pre-Crash-Systems, erfasst. Die Fahrzustandsdaten, insbesondere die Daten der Gefahrenzustandserkennung, werden im Hinblick eines Zustands einer Notbremsung, eines Zustands Überschlaggefahr, eines Zustands Übersteuern und/oder eines Zustands Untersteuern sowie einer Seitenkollision überwacht. Wird ein Zustand Notbremsung, Überschlaggefahr, Übersteuern, Untersteuern und/oder eine Kollision, insbesondere eine Seitenkollision ermittelt, wird die verstellbare Armauflage angesteuert und in eine Verletzung mindernde positioniert.
Dabei ist das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise auf alle im Fahrzeug angeordneten verstellbaren Armauflagen anwendbar.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
1 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Ansteuerung einer verstellbaren, insbesondere höhenverstellbaren Armauflage in einem Fahrzeug, und
2 schematisch ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung einer verstellbaren Armauflage in einer Gefahrsituation.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Vorrichtung zur Ansteuerung einer verstellbaren, insbesondere höhenverstellbaren, Armauflage 1, welche beispielsweise in einer nicht dargestellten Tür-, Seitenverkleidung und/oder Mittelkonsole in einem Fahrzeug angeordnet ist.
Die Vorrichtung umfasst eine Datenverarbeitungseinheit 2, insbesondere ein bereits im Fahrzeug vorhandenes Steuergerät, in welches ein Algorithmus zur Ansteuerung der verstellbaren Armauflage 1 implementiert ist.
Für eine Ansteuerung der verstellbaren Armauflage 1 werden mittels einer Sensorik S Fahrzustandsdaten F erfasst und von der Datenverarbeitungseinheit 2 hinsichtlich eines drohenden Gefahrenzustands ausgewertet. Ergibt die Auswertung, dass ein Gefahrenzustand, z. B. eine Seitenkollision, eine Notbremsung, eine Überschlaggefahr, ein Übersteuern und/oder ein Untersteuern vorliegt, wird die verstellbare Armauflage 1 angesteuert und in Wirkstellung positioniert, in welcher ein Verletzungsrisiko eines Brustkorbbereiches eines Fahrzeuginsassen reduziert wird.
Dabei werden als Fahrzustandsdaten F, Daten einer Umgebungserfassung B und/oder einer Gefahrenzustandserkennung, insbesondere eines Pre-Crash-Systems oder Pre-Safe-Systems, ermittelt und ausgewertet. Wird beispielsweise über die Fahrzustandsdaten F eine kritische Fahrsituation ermittelt, kann die verstellbare Armauflage 1 elektrisch, vorzugsweise reversibel, abgesenkt werden.
Darüber hinaus wird bei einer durch die Umgebungserfassung 16 und/oder der Gefahrenzustandserkennung identifizierten Seitenkollision ein pyrotechnischer Auslösemechanismus angesteuert, der die verstellbare Armauflage 1 umgehend absenkt, um das Verletzungsrisiko zu vermindern.
2 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung der verstellbaren Armauflage 1.
Hierbei werden einer Datenverarbeitungseinheit 2, z. B. einem Steuergerät, über insbesondere einen nicht näher dargestellten Datenbus, z. B. einen CAN-Bus, als Eingangsdaten beispielsweise ein Steuersignal S1 eines Bremsassistenzsystems und für eine zusätzliche Überprüfung eines Zustandes Notbremsung ein Steuersignal S2 eines Bremslichtschalters zugeführt.
Die Steuersignale S1, S2 werden in zugehörigen Verarbeitungseinheiten 3 und 4 verarbeitet. Dabei wird in der Verarbeitungseinheit 3 das Steuersignal S1 und in Verarbeitungseinheit 4 das Steuersignal S2 dahingehend überprüft, ob sie aktiv sind. Sind beide Steuersignale S1 und S2 aktiv, ist der Zustand Notbremsung erfasst, welcher in einer Verarbeitungseinheit 5 zu einem Signal zur Aktivierung eines Längsschutzes SL verarbeitet wird.
Darüber hinaus werden weitere Eingangsdaten, wie beispielsweise ein Lenkwinkel α, eine Raddrehzahl U_R, eine Giergeschwindigkeit v_G, eine Querbeschleunigung a_Q und/oder Fahrzeugneigung N über zugehörige Verarbeitungseinheiten 6 bis 9 bzw. 14 der Datenverarbeitungseinheit 2 zugeführt. Auch diese Eingangsdaten können der Datenverarbeitungseinheit 2 über den Datenbus zugeführt werden. Alternativ kann die Zuführung der Daten über Signalleitungen erfolgen.
Im Detail wird in der Verarbeitungseinheit 7 mittels der Raddrehzahlen U_R der Fahrzeugräder eine Fahrzeuggeschwindigkeit v_F erfasst, um einen Zustand Untersteuern zu ermitteln. Anhand der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit v_F, des Lenkwinkels α sowie der Giergeschwindigkeit v_G wird in einer weiteren Verarbeitungseinheit 10 ein virtueller Solllenkwinkel α_s ermittelt. Dabei wird eine unveränderliche Größe eines Radstandes des Fahrzeuges berücksichtigt. Der virtuelle Solllenkwinkel α_s wird auch als so genannter Ackermannwinkel bezeichnet. In der Verarbeitungseinheit 10 wird der virtuelle Solllenkwinkel α_s von dem Lenkwinkel α abgezogen. Wird als Differenz zwischen Lenkwinkel α und virtuellen Solllenkwinkel α_s ein Wert ermittelt, welcher größer als ein vorgebbarer Wert ist, wird ein Signal Querschutz SQ1 aktiviert.
Darüber hinaus wird in einer weiteren Verarbeitungseinheit 11 parallel zur beschriebenen Untersteuerungsüberwachung eine alternative Ermittlung und Überwachung der Untersteuerung durchgeführt. Hierzu wird aus der Fahrzeuggeschwindigkeit v_F und des Lenkwinkels α ebenfalls der virtuelle Solllenkwinkel α_s berechnet. Ist der Betrag dieser beiden Winkel größer als ein vorgebbarer Wert, wird ein Signal Querschutz SQ2 aktiviert. Die beiden Signale Querschutz SQ1 und Querschutz SQ2 werden einer weiteren Verarbeitungseinheit 12 zugeführt und es wird das Signal Querschutz-Untersteuern SQU aktiviert, sofern die Signale Querschutz QS1 und Querschutz QS2 aktiviert sind. Eine Überwachung anhand der beiden voneinander getrennten Algorithmen erhöht vorteilhaft eine sichere Identifizierung des Zustandes Untersteuern.
Ein Zustand Übersteuern wird mittels der Querbeschleunigung a_Q, der Giergeschwindigkeit v_G und den Raddrehzahlen U_R in einer Verarbeitungseinheit 13 überwacht. Dazu wird ein Schwimmwinkel ermittelt. Ist dieser größer als ein vorgebbarer Wert, wird das Signal Querschutz-Schleudern SQS aktiviert.
In einer alternativen Ausführungsform kann in der Verarbeitungseinheit 13 beispielsweise zusätzlich der Lenkwinkel α verarbeitet werden. Aus diesem und den Raddrehzahlen U_R und der Gierschwindigkeit v_G wird eine Sollgiergeschwindigkeit ermittelt. Übersteigt eine Differenz aus der Sollgiergeschwindigkeit und der Giergeschwindigkeit v_G einen vorgegebenen Wert, wird das Signal Querschutz-Schleudern SQS aktiviert.
Zusätzlich oder alternativ kann zur Identifizierung einer kritischen Fahrsituation eine Umgebungserfassungssensorik 16 vorgesehen sein, die beispielsweise die Fahrzeugumgebung erfasst, wobei anhand der erfassten Daten der Umgebungserfassung B, wie Bilddaten einer Kamera oder Radardaten eines Abstandsradar mittels einer Bewertungs- und Steuereinheit 14 eine Gefahrensituation, insbesondere eine absehbare Seitenkollision, identifiziert wird. Hierzu ist die Bewertungs- und Steuereinheit 14 insbesondere als eine Airbag-Steuereinheit ausgeführt. Wird eine Seitenkollision identifiziert, wird mittels der Steuer- und Bewertungseinheit 14 ein pyrotechnischer Auslösemechanismus aktiviert, der die verstellbare Armauflage 1 in vorteilhafter Weise umgehend absenkt, bevor ein Fahrzeuginsasse mit dieser kontaktiert. Durch die umgehende Absenkung der verstellbaren Armauflage 1 wird besonders bevorzugt ein Verletzungsrisiko eines Brustkorbbereiches eines Fahrzeuginsassen vermindert.
Ferner wird anhand der beispielsweise anhand eines Neigungssensors, Radsensors und/oder Überrollsensors erfassten Fahrzeugneigung N eine Überschlaggefahr ermittelt, welche anhand der Bewertungs- und Steuereinheit 14 bei der Verstellung der Armauflage 1 berücksichtigt wird.
In der Bewertungs- und Steuereinheit 14 werden darüber hinaus die Signale Längsschutz SL, Querschutz-Untersteuern SQU sowie Querschutz-Schleudern SQS erfasst und bewertet. Ist eines der erfassten Signale aktiviert, wird die verstellbare Armauflage 1 angesteuert und mittels eines als Absenkmechanismus ausgebildeten integrierten Verstellmechanismus in eine vorgebbare Position eingestellt. Dabei erfolgt die Absenkung in Abhängigkeit einer Kritikalität des erfassten Gefahrenzustands elektrisch oder pyrotechnisch.
Wird anhand der Aktivierung mehrerer der Signale SL, SQU, SQS eine kritische Fahrsituation identifiziert, so wird die verstellbare Armauflage 1 entsprechend der Bewertung in der Bewertungs- und Steuereinheit 14 angesteuert und vorzugsweise elektrisch abgesenkt.
Bevorzugt erfolgt die Verarbeitung der erfassten Eingangsdaten in der Datenverarbeitungseinheit 2 derart, dass die verstellbare Armauflage 1, insbesondere der zugehörige Absenkmechanismus vor oder während eines Kollisionszeitpunktes angesteuert wird.
Dabei ist die verstellbare Armauflage 1 zur Einstellung einer eine Verletzung mindernden Position verstellbar, insbesondere absenkbar.
Wird eine Seitenkollision identifiziert, ist mindestens ein pyrotechnischer Auslösemechanismus vorgesehen, der den Absenkmechanismus aktiviert und steuert. Beispielsweise ist der pyrotechnische Auslösemechanismus aus einem pyrotechnischen Treibsatz gebildet, dessen bei Auslösung ansteigender Druck auf einen Kolben wirkt, der über beispielsweise eine Kraft-/Zugverbindung, z. B. ein Seil, insbesondere ein Stahlseil, den Absenkmechanismus betätigt und die Armauflage auf ein niedrigstes Niveau einstellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10121386 C1 [0003]

Claims

Verfahren zur Verstellung einer Armauflage, insbesondere einer Höhe einer Armauflage, in einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensorik (S) Fahrzustandsdaten (F) erfasst und hinsichtlich eines drohenden Gefahrenzustands auswertet, wobei bei erkanntem Gefahrenzustand die verstellbare, insbesondere höhenverstellbare, Armauflage (1) angesteuert und in eine Wirkstellung positioniert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbare Armauflage (1) vor oder während eines Gefahrenzustandes in die Wirkstellung positioniert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbare Armauflage (1) mittels eines als Absenkmechanismus ausgebildeten Verstellmechanismus in die Wirkstellung positioniert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Absenkmechanismus mittels eines pyrotechnischen Auslösemechanismus aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Absenkmechanismus mittels eines elektrischen Mechanismus aktiviert wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensorik (S) zur Erfassung und Auswertung von Fahrzustandsdaten (F) hinsichtlich eines drohenden Gefahrenzustands, insbesondere einer Seitenkollision, und eine Datenverarbeitungseinheit (2), die bei erkanntem Gefahrenzustand eine verstellbare Armauflage (1) ansteuert und in eine Wirkstellung positioniert.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbare Armauflage (1) zur Verstellung mindestens einen als Absenkmechanismus ausgebildeten Verstellmechanismus aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein pyrotechnischer Auslösemechanismus zur Aktivierung und Steuerung des Verstellmechanismus vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der pyrotechnische Auslösemechanismus aus einem pyrotechnischen Treibsatz gebildet ist, dessen bei Auslösung ansteigender Druck auf einen Kolben wirkt, der über eine Kraft-/Zugverbindung den Verstellmechanismus betätigt.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Auslösemechanismus zur Aktivierung und Steuerung des Verstellmechanismus vorgesehen ist.