DE102008040043B4

DE102008040043B4 - Method and control device for controlling personal protective equipment for a vehicle

Info

Publication number: DE102008040043B4
Application number: DE102008040043.2A
Authority: DE
Inventors: Alfons Doerr; Seo-Wook Park; Ken Century; Holger Denz; Volker Walz; Essam Bouni
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2028-07-01
Also published as: DE102008040043A1

Abstract

Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln (PS) für ein Fahrzeug (FZ) in Abhängigkeit von einem Überrollvorgang, wobei der Überrollvorgang in Abhängigkeit von wenigstens einer Beschleunigung (ax, ay) und wenigstens einer Drehbewegung (ωx) erkannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Beschleunigung (ax, ay) nur in der Horizontalebene des Fahrzeugs (FZ) erfasst wird (300), dass der Überrollvorgang dadurch erkannt wird (303), dass ein Übergang von einem kräftebestimmten Zustand des Fahrzeugs (FZ) zu einem kräftefreien Zustand des Fahrzeugs (FZ) erkannt wird (301, 302), wobei der kraftbestimmte Zustand durch ein Inertialereignis und der kräftefreie Zustand durch keine Beschleunigung und keine Drehbeschleunigung (ωx, ωy, ωz) erkannt werden.Method for controlling personal protective equipment (PS) for a vehicle (FZ) as a function of a rollover process, the rollover being detected as a function of at least one acceleration (ax, ay) and at least one rotational movement (ωx), characterized in that the at least an acceleration (ax, ay) is detected (300) only in the horizontal plane of the vehicle (FZ), that the rollover process is detected thereby (303), that a transition from a force-determined state of the vehicle (FZ) to a force-free state of the vehicle (FZ) is detected (301, 302), wherein the force-determined state by an inertial event and the force-free state by no acceleration and no spin (ωx, ωy, ωz) are detected.

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 invention relates to a method and a control device for controlling personal protection means for a vehicle according to the preamble of the independent claims.

Aus EP 0 918 668 B2 ist es bekannt, eine Anordnung zum Auslösen von Rückhaltemitteln vorzusehen, bei der zwei Beschleunigungssensoren mit unterschiedlich ausgerichteten Empfindlichkeitsachsen vorgesehen sind und auch ein Drehbewegungssignal um die Hochachse des Fahrzeugs also in Fahrzeugvertikalrichtung berücksichtigt wird. Das Auslösesignal wird in Abhängigkeit von den Beschleunigungssignalen und dem Drehbewegungssignal erzeugt.Out EP 0 918 668 B2 It is known to provide an arrangement for triggering restraint means, in which two acceleration sensors are provided with differently oriented sensitivity axes and also a rotational motion signal about the vertical axis of the vehicle is thus taken into account in the vehicle vertical direction. The triggering signal is generated in response to the acceleration signals and the rotational motion signal.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das erfindungsgemäße Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass zuverlässig ein Überrollvorgang ohne einen vertikalen Beschleunigungssensor erkannt wird. Dabei wird lediglich auf Signale von Sensoren zurückgegriffen, die zu einer Standardkonfiguration eines modernen Fahrzeugs gehören. Dazu zählen Beschleunigungen in der Horizontalebene des Fahrzeugs sowie die Wankrate. Als besonders vorteilhaft und sinnvoll hat sich gezeigt, dass ein Überrollvorgang dadurch erkannt wird, dass ein Übergang von einem kraftbestimmten Zustand des Fahrzeugs zu einem kräftefreien Zustand des Fahrzeugs erkannt wird. Der kraftbestimmte Zustand wird durch ein Inertialereignis und der kräftefreie Zustand durch keine Beschleunigung und keine Drehbeschleunigung erkannt. D. h., bei einem kräftefreien Zustand liefert die Beschleunigungssensorik den Wert null und die Drehbewegungssensorik gibt ein solches Signal aus, dass die Drehbeschleunigung ebenfalls gleich null ist. Damit wird ein zuverlässiges Kriterium für eine Überschlagserkennung bereitgestellt.The inventive method and the control device according to the invention for controlling personal protection means with the features of the independent claims have the advantage that reliably a rollover process is detected without a vertical acceleration sensor. It only relies on signals from sensors that belong to a standard configuration of a modern vehicle. These include accelerations in the horizontal plane of the vehicle as well as the roll rate. It has proven to be particularly advantageous and meaningful that a rollover process is recognized by recognizing a transition from a force-determined state of the vehicle to a force-free state of the vehicle. The force-determined state is detected by an inertial event and the force-free state by no acceleration and no spin. That is, in a zero-force state, the acceleration sensor delivers zero, and the rotational motion sensor outputs such a signal that the spin is also zero. This provides a reliable criterion for rollover detection.

Die Ansteuerung der Personenschutzmittel bedeutet die Aktivierung solcher Personenschutzmittel wie Airbags, Gurtstraffer, crashaktive Kopfstützen oder Fußgängerschutzmittel, aber auch von aktiven Personenschutzmitteln wie Bremsen oder einer Fahrdynamikregelung.The activation of the personal protection means the activation of such personal protection means as airbags, belt tensioners, crash-active headrests or pedestrian protection, but also of active personal protection such as brakes or a vehicle dynamics control.

Ein Überrollvorgang ist ein solcher Vorgang, bei dem sich das Fahrzeug um eine Achse überschlägt. Dafür kommen die Fahrzeuglängsachse und die Fahrzeugquerachse in Frage.A rollover process is one such process in which the vehicle rolls over an axis. For the vehicle longitudinal axis and the vehicle transverse axis come into question.

Bei der Beschleunigung handelt es sich entweder um die Fahrzeuglängsbeschleunigung und/oder die Fahrzeugquerbeschleunigung. Es ist möglich, dass die Beschleunigungssensoren Empfindlichkeitsachsen winklig dazu in der Horizontalebene aufweisen.The acceleration is either the vehicle longitudinal acceleration and / or the vehicle lateral acceleration. It is possible that the acceleration sensors have sensitivity axes at an angle thereto in the horizontal plane.

Die Drehbewegung wird durch eine Drehbewegungssensorik erkannt, üblicherweise eine Wankratensensorik, also eine solche Drehratensensorik, die für Drehbewegungen um die Fahrzeuglängsachse empfindlich ist. Aber auch eine Nickratensensorik ist vorliegend möglich. D. h., die Horizontalebene des Fahrzeugs wird durch die Fahrzeuglängs- und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannt.The rotational movement is detected by a rotary motion sensor, usually a roll rate sensor, that is, such a rotation rate sensor, which is sensitive to rotational movements about the vehicle longitudinal axis. But a pitch rate sensor is possible in the present case. D. h., The horizontal plane of the vehicle is spanned by the vehicle longitudinal and the vehicle transverse direction.

Der kraftbestimmte Zustand ist durch ein Inertialereignis charakterisiert. Dieses Inertialereignis wird gemäß der abhängigen Ansprüche näher definiert. Der kräftefreie Zustand ist bereits oben definiert.The force-determined state is characterized by an inertial event. This inertial event is defined further in accordance with the dependent claims. The power-free state is already defined above.

Ein Steuergerät ist vorliegend ein elektrisches Gerät, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale für die Personenschutzmittel erzeugt.In the present case, a control device is an electrical device that processes sensor signals and generates control signals for the personal protection devices in dependence thereon.

Die Schnittstelle kann hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein und dient zur Bereitstellung der Sensorsignale bezüglich der Beschleunigung und der Drehbewegung. Insbesondere kann die Schnittstelle so gestaltet sein, dass sie eine Umformatierung von Signalformaten vornehmen kann.The interface can be configured in terms of hardware and / or software and serves to provide the sensor signals with regard to the acceleration and the rotational movement. In particular, the interface may be designed so that it can reformat signal formats.

Auch die Auswerteschaltung kann hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist ein Mikrocontroller oder ein anderer Prozessor. Für ihre Funktion weist die Auswerteschaltung entsprechende Module auf, um den Überrollvorgang anhand der Beschleunigungssignale und der Drehbewegungssignale zu erkennen.The evaluation circuit may be formed in hardware and / or software. A particularly advantageous embodiment is a microcontroller or another processor. For their function, the evaluation circuit has corresponding modules to detect the rollover process based on the acceleration signals and the rotational motion signals.

Auch die Ansteuerungsschaltung kann hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein und führt zur Ansteuerung der Personenschutzmittel, wenn ein Überrollvorgang erkannt wurde. Diese Ansteuerung kann beispielsweise durch eine Bestromung von Zündelementen von Airbags bewirkt werden.The control circuit may be designed in hardware and / or software and leads to the activation of the personal protection means when a rollover process has been detected. This control can be effected, for example, by energizing ignition elements of airbags.

Das Überrollerkennungsmodul der Auswerteschaltung, das die erfindungsgemäße Funktion ausführt, kann ebenfalls beispielsweise wie die Auswerteschaltung hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein.The rollover detection module of the evaluation circuit, which carries out the function according to the invention, can likewise be designed, for example, like the evaluation circuit, in terms of hardware and / or software.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Verfahrens bzw. Steuergeräts zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug möglich.By the provisions and refinements recited in the dependent claims are advantageous improvements of the method specified in the independent claims or control device for controlling personal protective equipment for a vehicle possible.

Es ist dabei vorteilhaft, dass als das Inertialereignis wenigstens eine erste vorbestimmte Kombination der wenigstens einen Beschleunigung und der Drehbeschleunigung erkannt wird. Damit wird der kraftbestimmte Zustand durch charakteristische Drehbeschleunigungen, die in definierter Form mit den linearen Beschleunigungen verknüpft sind, bestimmt. Der Wechsel in den kräftefreien Zustand führt zu einer zeitlichen Änderung der Signalcharakteristik einer Vielzahl von Sensoren im Fahrzeug wie z. B. dem Verschwinden der Drehbeschleunigungen wie auch der linearen, lateralen und longitudinalen Beschleunigungssignale. Die zeitliche Varianz der Änderung der Signalcharakteristik beinhaltet somit auch die Änderung des Rauschverhaltens der Sensoren in kräftebetonten und kräftefreien Fahrzeugzuständen.It is advantageous that at least a first predetermined combination of the at least one acceleration and the rotational acceleration is detected as the inertial event. Thus, the force-determined state by characteristic spin accelerations, which are linked in a defined form with the linear accelerations, determined. The change to the power-free state leads to a change in the signal characteristic of a plurality of sensors in the vehicle such. As the disappearance of the spin as well as the linear, lateral and longitudinal acceleration signals. The temporal variance of the change in the signal characteristic thus also includes the change in the noise behavior of the sensors in force-stressed and force-free vehicle states.

Alternativ ist es möglich, dass das Inertialereignis anhand einer Schwellwertüberschreitung der wenigstens einen Beschleunigung erkannt wird. Ist beispielsweise die Lateralbeschleunigung besonders hoch und damit höher als ein vorgegebener Schwellwert, dann kann dies auf den kräftebestimmten Zustand hindeuten.Alternatively, it is possible for the inertial event to be detected on the basis of a threshold value violation of the at least one acceleration. If, for example, the lateral acceleration is particularly high and thus higher than a predefined threshold value, then this may indicate the force-determined state.

Es ist weiterhin vorteilhaft, dass alternativ das Inertialereignis durch eine zweite Schwellwertüberschreitung einer zeitlichen Ableitung des wenigstens einen Beschleunigungssignals erkannt wird. Damit kann ein sogenannter „Ruck“ erkannt werden. Damit wird nicht nur eine beliebige Dynamik der Sensordaten, sondern es wird zwischen einer für einen Überrollvorgang typischen bzw. untypischen Dynamik unterschieden. Die untypische Dynamik kann durch andere Störungen des Sensors hervorgerufen werden.It is also advantageous that, alternatively, the inertial event is detected by a second threshold exceeding a time derivative of the at least one acceleration signal. Thus, a so-called "jerk" can be detected. This not only different dynamics of the sensor data, but it is distinguished between a typical for a rollover or atypical dynamics. The untypical dynamics can be caused by other disturbances of the sensor.

Es ist weiterhin vorteilhaft, dass als Inertialereignis wenigstens eine zweite vorgegebene Kombination aus einer Gierbewegung und einer Lenkbewegung und/oder einer Zentrifugalkraft erkannt wird. Damit wird betrachtet, ob die Gierbewegung, das ist die Bewegung um die Fahrzeughochachse des Fahrzeugs, zur aktuellen Lenkbewegung und damit zu der aktuellen Zentrifugalkraft passt, um zwischen stabilen und instabilen Fahrzuständen zu unterscheiden.It is furthermore advantageous that at least one second predetermined combination of a yawing motion and a steering movement and / or a centrifugal force is detected as an inertial event. Thus, it is considered whether the yawing motion, that is the movement about the vehicle's vertical axis of the vehicle, matches the current steering movement and thus the current centrifugal force in order to distinguish between stable and unstable driving conditions.

Es ist darüber hinaus von Vorteil, dass das Inertialereignis innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters erkannt wird, beispielsweise innerhalb weniger Millisekunden. Das Zeitfenster für die Prüfung, ob ein kraftbestimmter Zustand vorliegt, kann variabel ausgestaltet sein. Typischerweise wird die Fahrdynamikvorgeschichte im Zeitfenster von 1 bis 2 Sekunden im Algorithmus berücksichtigt. Damit können dann präzise Aussagen über die Fahrdynamik gemacht werden.It is also advantageous that the inertial event is detected within a predetermined time window, for example within a few milliseconds. The time window for checking whether a force-determined state is present can be configured variably. Typically, the vehicle dynamics history is taken into account in the time window of 1 to 2 seconds in the algorithm. This can then be used to make precise statements about the driving dynamics.

Es ist weiterhin vorteilhaft, dass das Inertialereignis durch wenigstens eine vorbestimmte Signalvarianz der wenigstens einen Beschleunigung und/oder der Drehbewegung erkannt wird. Dabei werden dann Varianzwerte, die aus der Statistik bekannt sind, bezüglich der Beschleunigung und der Drehbewegung bestimmt und mit vorbestimmten Werten verglichen, um zu erkennen, ob das Inertialereignis vorliegt oder nicht.It is furthermore advantageous that the inertial event is detected by at least one predetermined signal variance of the at least one acceleration and / or the rotational movement. Then, variance values known from the statistics relating to the acceleration and the rotational motion are determined and compared with predetermined values to detect whether the inertial event is present or not.

Des weiteren ist es vorteilhaft, dass die Erkennung der Überrollbewegung dadurch freigegeben wird, dass eine Fahrdynamikanalyse oder eine Raddrehzahlanalyse durchgeführt wird. Damit kann nämlich zwischen einem sogenannten normalen Fahrbetrieb und einem unüblichen Fahrbetrieb unterschieden werden. Der normale Fahrbetrieb orientiert sich beispielsweise an typischen Werten des Schwimmwinkels bei kontrollierter Über- und Untersteuerung. In der Regel sind laterale Kräfte im normalen Betrieb an die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, die Gierrate, die Wankrate, die Lenkbewegung, Bremseingriffe (ESP und ABS) gekoppelt. Der normale Fahrbetrieb selbst kann durch eine Fahrdynamikanalyse, Raddrehzahlanalyse oder ähnliche Verfahren erfolgen.Furthermore, it is advantageous that the recognition of the rollover motion is released by performing a vehicle dynamics analysis or a wheel speed analysis. This can namely be distinguished between a so-called normal driving and an unusual driving. The normal driving operation is based, for example, on typical values of the slip angle with controlled oversteer and understeer. As a rule, lateral forces are coupled in normal operation to the current vehicle speed, the yaw rate, the roll rate, the steering movement, braking interventions (ESP and ABS). The normal driving itself can be done by a vehicle dynamics analysis, wheel speed analysis or similar methods.

Dabei ist es vorteilhaft, dass die Fahrdynamikanalyse dadurch durchgeführt wird, dass bei einem gemessenen Lenkwinkel und einer gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit eine erwartete mit einer gemessenen Gierbewegung verglichen wird, wobei die Freigabe in Abhängigkeit von dem Vergleich erfolgt. Dem liegt folgender Gedanke zugrunde: Der Lenkwinkel definiert einen Kurvenradius. Bei gegebener Fahrzeuggeschwindigkeit ergibt sich über den Radius eine natürliche Gierrate für die Kurvenfahrt. Passt die gemessene Gierrate nicht zur erwarteten Gierrate der Kurvenfahrt, so ist davon auszugehen, dass die Fahrzeugrotation nicht zu einer stabilen Kurvenfahrt passt. Die Kurvenfahrt selbst erzeugt eine Zentrifugalkraft, die sich aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkwinkel ableiten lässt. Differenzen zwischen gemessener und gerechneter lateraler Beschleunigung unterstützen die Analyse des aktuellen Fahrzeugzustands.It is advantageous that the driving dynamics analysis is carried out by comparing an expected with a measured yawing motion at a measured steering angle and a measured vehicle speed, wherein the release takes place as a function of the comparison. This is based on the following idea: The steering angle defines a curve radius. For a given vehicle speed, the radius gives a natural yaw rate for cornering. If the measured yaw rate does not match the expected yaw rate of the cornering, then it can be assumed that the vehicle's rotation does not fit into a stable cornering. The cornering itself generates a centrifugal force, which can be derived from the vehicle speed and the steering angle. Differences between measured and calculated lateral acceleration support the analysis of the current vehicle condition.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description.

Es zeigen

1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Steuergeräts im Fahrzeug mit angeschlossenen Komponenten,
2 ein Signalablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens und
3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Show it

1 a block diagram of the control device according to the invention in the vehicle with connected components,
2 a signal flow diagram of the method and
3 a flow chart of the method according to the invention.

1 zeigt in einem Blockschaltbild das erfindungsgemäße Steuergerät SG mit angeschlossenen Komponenten. An das Steuergerät SG, das zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln PS wie Airbags oder Gurtstraffer dient, sind eine Beschleunigungssensorik a, eine Drehbewegungssensorik d sowie eine Lenkwinkel- und Raddrehzahlsensorik L, R angeschlossen. Dieser Anschluss findet über eine Schnittstelle IF statt, die sich innerhalb des Steuergeräts SG befindet. Die Schnittstelle IF ist vorliegend hardwaremäßig ausgeführt und beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs, der verschiedene Funktionen für das Steuergerät beherbergt. Der Einfachheit halber sind hier nur die Komponenten, die für das Verständnis der Erfindung notwendig sind, dargestellt. Die Schnittstelle IF formatiert die Beschleunigungssignale bezüglich des Formats in ein für den Mikrocontroller µC als der Auswerteschaltung geeignetes Format, beispielsweise in das des SPI-Busses, um. 1 shows a block diagram of the inventive control device SG with connected components. To the control unit SG, which serves to control personal protection means PS such as airbags or belt tensioners, an acceleration sensor a, a rotational motion sensor d and a steering angle and wheel speed sensors L, R are connected. This connection takes place via an interface IF, which is located within the control unit SG. In the present case, the interface IF is embodied in terms of hardware and, for example, part of a so-called system ASIC, which accommodates various functions for the control unit. For the sake of simplicity, only the components necessary for the understanding of the invention are shown here. The interface IF formats the acceleration signals with respect to the format into a format suitable for the microcontroller μC as the evaluation circuit, for example that of the SPI bus.

Die Beschleunigungssensorik a und auch die Drehbewegungssensorik d können sich innerhalb des Steuergeräts SG befinden. Es ist möglich, dass sie in einem Sensorsteuergerät angeordnet sind. Die Beschleunigungssensorik a ist in der Horizontalebene des Fahrzeugs FZ empfindlich. D. h., üblicherweise wird ein Sensor in longitudinaler Fahrzeugrichtung und einer in transversaler Fahrzeugrichtung empfindlich sein. Aber auch winklige Anordnungen dazu sind möglich. Die Drehbewegungssensorik ist üblicherweise eine Wankratensensorik, aber es kann sich auch um eine Gierraten- und Nickratensensorik handeln. Die Sensoriken sind üblicherweise mikromechanisch hergestellt, und eine digitale Übertragung zu der Schnittstelle IF ist vorgesehen. Es ist möglich, bei einer Anordnung im Steuergerät SG auch eine analoge Übertragung zum Mikrocontroller µC als der Auswerteschaltung vorzusehen.The acceleration sensor a and also the rotational motion sensor d can be located within the control unit SG. It is possible that they are arranged in a sensor control device. The acceleration sensor a is sensitive in the horizontal plane of the vehicle FZ. That is, usually a sensor will be sensitive in the vehicle longitudinal direction and in the vehicle transverse direction. But also angled arrangements are possible. The rotary motion sensor is typically a roll rate sensor, but it may also be a yaw rate and pitch rate sensor. The sensor systems are usually made micromechanically, and a digital transmission to the interface IF is provided. It is possible to provide an analog transmission to the microcontroller .mu.C as the evaluation circuit in the case of an arrangement in the control unit SG.

Auf dem Mikrocontroller µC läuft das erfindungsgemäße Verfahren ab. Anhand der Beschleunigungs- und Drehbewegungssignale erkennt der Mikrocontroller µC den Überrollvorgang. Dabei analysiert der Mikrocontroller µC den Übergang von einem kraftbestimmten Zustand des Fahrzeugs zu einem kräftefreien Zustand des Fahrzeugs, indem er den kraftbestimmten Zustand durch ein Inertialereignis erkennt und den kräftefreien Zustand danach durch eine fehlende Beschleunigung und dadurch, dass die Drehbeschleunigung gleich null ist. Üblicherweise verwendet der Mikrocontroller µC für diese Betrachtung ein Zeitfenster von 1 bis 2 Sekunden. Ist der Überrollvorgang erkannt, wird er durch eine weitere Analyse freigegeben. Diese Analyse wird durch eine Fahrdynamikanalyse oder eine Raddrehzahlanalyse durchgeführt. Damit ist eine zweipfadige Auswertung für die Ansteuerung der Personenschutzmittel gewährleistet. Die Raddrehzahlanalyse erfolgt anhand der Raddrehzahlsensoren, üblicherweise Hallsensoren.The method according to the invention runs on the microcontroller .mu.C. Based on the acceleration and rotation signals, the microcontroller μC detects the rollover process. In this case, the microcontroller .mu.C analyzes the transition from a force-determined state of the vehicle to a force-free state of the vehicle, recognizing the force-determined state by an inertial event and then determining the force-free state by a lack of acceleration and by the spin acceleration being equal to zero. Usually, the microcontroller μC uses a time window of 1 to 2 seconds for this observation. If the rollover process is detected, it is released by further analysis. This analysis is performed by a vehicle dynamics analysis or a wheel speed analysis. This ensures a two-phase evaluation for the activation of personal protective equipment. The wheel speed analysis is based on the wheel speed sensors, usually Hall sensors.

Zur Eliminierung der absoluten Radgeschwindigkeiten können hierzu Raddrehzahlverhältnisse Ri/Rj gebildet werden, wobei i,j die unterschiedlichen Radpositionen beschreiben. Je nach Radpaar variieren diese Quotienten bei ausreichend Haftung in Abhängigkeit des Kurvenradius und/oder des Antriebmoments. Das bedeutet, dass durch geeignet Kombination von Quotienten Merkmale berechnet werden können, die in stabilen und instabilen Fahrzuständen charakteristische Werte annehmen. In eindeutig stabilen Fahrzuständen können Auslöse- oder Plausibilisierungschwellwerte angehoben, in eindeutig instabilen Fahrzuständen zeitweise die Ansteuerung von Personenschutzmitteln freigegeben werden.To eliminate the absolute wheel speeds, wheel speed ratios Ri / Rj can be formed for this purpose, where i, j describe the different wheel positions. Depending on the pair of wheels, these quotients vary with sufficient adhesion depending on the curve radius and / or the drive torque. This means that, by suitable combination of quotients, it is possible to calculate features which assume characteristic values in stable and unstable driving states. In clearly stable driving states, triggering or plausibility thresholds can be raised, and in clearly unstable driving states the activation of personal protection devices can be temporarily released.

Die Fahrdynamikanalyse wird beispielsweise dadurch durchgeführt, dass bei einem gemessenen Lenkwinkel und einer gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit eine erwartete mit einer gemessenen Gierbewegung verglichen wird. Die Freigabe erfolgt dann in Abhängigkeit von dem Vergleich. Passt die Fahrzeugrotation, die anhand der Gierrate bestimmt wird, nicht zu einer stabilen Kurvenfahrt, dann wird die Ansteuerung der Personenschutzmittel freigegeben. The driving dynamics analysis is carried out, for example, by comparing an expected and a measured yawing motion with a measured steering angle and a measured vehicle speed. The release then takes place as a function of the comparison. Does the vehicle rotation, which is determined by the yaw rate, not to a stable cornering, then the control of the personal protection means is released.

Der Mikrocontroller µC erzeugt dafür dann ein Ansteuersignal, das er beispielsweise ebenfalls über einen SPI-Bus (Serial Peripherial Interface) an die Ansteuerschaltung FLIC überträgt. Auch die Ansteuerschaltung FLIC kann Teil des System-ASICs sein. Die Ansteuerschaltung FLIC verarbeitet das Ansteuersignal des Mikrocontrollers µC und steuert entsprechende Leistungsschalter an, um die entsprechenden Personenschutzmittel zu aktivieren. Das Durchsteuern der Leistungsschalter führt beispielsweise zu einem Bestromen der Zündelemente für die Airbags und damit zur Zündung der Sprengung, sodass der Airbag aufgebläht werden kann.The microcontroller .mu.C then generates a drive signal for this purpose, which it likewise transmits to the drive circuit FLIC via an SPI bus (serial peripheral interface), for example. The drive circuit FLIC can also be part of the system ASIC. The drive circuit FLIC processes the drive signal of the microcontroller .mu.C and controls corresponding power switches to activate the corresponding personal protection means. The control of the circuit breaker leads, for example, to an energization of the ignition elements for the airbags and thus to ignite the blast, so that the airbag can be inflated.

2 zeigt in einem Signalablaufdiagramm das erfindungsgemäße Verfahren. In Block 200 werden Sensorsignale bereitgestellt, die im Airbagsteuergerät üblicherweise auch gemessen werden, nämlich die Fahrzeuglängsbeschleunigung ax, die Fahrzeugquerbeschleunigung ay, Die Wankrate ωx und die Gierrate ωz. Diese Signale werden den Blöcken 201 und 203 zur weiteren Verarbeitung zugeführt. Der Block 202 stellt airbagsteuergerätexterne Sensorwerte bereit wie den Lenkwinkel L, die Fahrzeugeigengeschwindigkeit vx, eine Radgeschwindigkeit, den Bremsdruck, die Aktivität der Fahrdynamikregelung und/oder des ABS-Systems. Auch die Gierrate ωz kann aus dem Block 202 bereitgestellt werden. 2 shows in a signal flow diagram the inventive method. In block 200 sensor signals are provided, which are usually measured in the airbag control unit, namely the vehicle longitudinal acceleration ax, the vehicle lateral acceleration ay, the roll rate ωx and the yaw rate ωz. These signals become the blocks 201 and 203 fed for further processing. The block 202 provides airbag ECU external sensor values such as the steering angle L, the vehicle's own speed vx, a wheel speed, the brake pressure, the activity of the vehicle dynamics control and / or the ABS system. The yaw rate ωz can also be removed from the block 202 to be provided.

In Block 201 wird der Überschlag erfindungsgemäß durch Auswertung beispielsweise der Wankrate ωx erkannt, indem auch die Beschleunigungssignale berücksichtigt werden, um den Übergang vom kräftebestimmten zum kräftefreien Zustand zu erkennen.In block 201 the rollover is detected according to the invention by evaluating, for example, the roll rate ωx by also taking into account the acceleration signals in order to detect the transition from the force-determined to the force-free state.

In Block 203 erfolgt die Freigabe der Überschlagserkennung durch eine zeitvariante Auswertung aller zur Verfügung stehenden Sensorsignale. Dazu zählen insbesondere der Lenkwinkel und die Fahrzeugeigengeschwindigkeit und die Raddrehzahlen. Durch eine Fahrdynamikanalyse oder eine Raddrehzahlanalyse kann dann die Freigabe in der oben beschriebenen Weise erfolgen. In Block 204 erfolgt dann die Ansteuerung der Personenschutzmittel nach einer Freigabe der Überschlagserkennung.In block 203 the rollover detection is enabled by a time-variant evaluation of all available sensor signals. These include in particular the steering angle and the vehicle's own speed and the wheel speeds. Through a vehicle dynamics analysis or a wheel speed analysis, the release can then take place in the manner described above. In block 204 then the control of the personal protection means takes place after a release of the rollover detection.

In 3 wird in einem Flussdiagramm das erfindungsgemäße Verfahren erläutert. In Verfahrensschritt 300 werden die Beschleunigungssignale in der Horizontalebene des Fahrzeugs sowie die Drehbewegungssignale bereitgestellt. In Verfahrensschritt 301 wird geprüft, ob ein kräftebestimmter Zustand des Fahrzeugs vorliegt. Dieser kräftebestimmte Zustand wird anhand des Inertialereignisses erkannt. Dieses Inertialereignis kann anhand verschiedener Parameter erkannt werden. Beispielsweise kann das Inertialereignis dadurch erkannt werden, dass eine vorbestimmte Kombination der Beschleunigungssignale und der Drehbewegungssignale erkannt wird. Dies geschieht durch einen Vergleich von abgespeicherten Werten. Alternativ ist es möglich, dass das Inertialereignis anhand einer Schwellwertüberschreitung eines Beschleunigungssignals erkannt wird. Auch der Schwellwert ist dabei im Speicher des Steuergeräts SG abgespeichert. Eine weitere Möglichkeit ist, dass eine Schwellwertüberschreitung einer zeitlichen Ableitung des wenigstens einen Beschleunigungssignals erkannt wird. Damit kann ein sogenannter Ruck erkannt werden. Eine weitere Alternative ist, das Inertialereignis anhand wenigstens einer vorgegebenen Kombination aus einer Gierbewegung und einer Lenkbewegung und/oder einer Zentrifugalkraft zu erkennen. Es ist möglich, dass das Inertialereignis durch eine Kombination dieser Möglichkeiten erkannt wird. Damit kann auch eine Plausibilisierung vorgenommen werden.In 3 the method according to the invention is explained in a flow chart. In process step 300 the acceleration signals are provided in the horizontal plane of the vehicle as well as the rotational motion signals. In process step 301 it is checked whether a force-determined state of the vehicle is present. This power state is detected by the inertial event. This inertial event can be recognized by various parameters. For example, the inertial event can be detected by detecting a predetermined combination of the acceleration signals and the rotational motion signals. This is done by comparing stored values. Alternatively, it is possible for the inertial event to be detected on the basis of a threshold value violation of an acceleration signal. The threshold value is also stored in the memory of the control unit SG. Another possibility is that a threshold value exceeding a time derivative of the at least one acceleration signal is detected. Thus, a so-called jerk can be detected. A further alternative is to detect the inertial event based on at least one predetermined combination of a yawing motion and a steering movement and / or a centrifugal force. It is possible that the inertial event is detected by a combination of these possibilities. This can also be a plausibility check.

Wurde kein kräftebestimmter Zustand in Verfahrensschritt 301 erkannt, wird zu Verfahrensschritt 300 zurückgesprungen. Ansonsten wird zu Verfahrensschritt 302 weitergesprungen, in dem nun geprüft wird, ob nun ein kräftefreier Zustand vorliegt. Dies wird anhand der Beschleunigungssignale dadurch erkannt, dass diese dann null sein müssen und auch das Drehbeschleunigungssignal muss null sein. Liegt dies nicht vor, wird zu Verfahrensschritt 300 zurückgesprungen. Wurde der kräftefreie Zustand erkannt, dann wird zu Verfahrensschritt 303 gesprungen, um festzustellen, dass der Überrollvorgang erkannt wurde. Nunmehr ist noch eine Freigabe notwendig, um die Erkennung des Überrollvorgangs freizugeben. Dies wird beispielsweise anhand der Fahrdynamikanalyse oder der Raddrehzahlanalyse, wie oben dargestellt, erreicht. In Verfahrensschritt 304 erfolgt dann das Ansteuern der Personenschutzmittel, sofern die Freigabe erfolgt ist.Was not a power state in process step 301 is detected, is returned to step 300. Otherwise it becomes a procedural step 302 jumped further, in which it is now checked whether there is a force-free state. This is detected on the basis of the acceleration signals in that they then have to be zero and also the spin signal must be zero. If this is not the case, it becomes a procedural step 300 jumps back. If the force-free state has been detected, then it becomes a procedural step 303 jumped to determine that the rollover process was detected. Now, a release is still necessary to release the detection of the rollover process. This is achieved for example on the basis of the vehicle dynamics analysis or the wheel speed analysis, as shown above. In process step 304 then the driving of the personal protection means, if the release is done.

Claims

Method for controlling personal protective equipment (PS) for a vehicle (FZ) as a function of a rollover process, the rollover being detected as a function of at least one acceleration (ax, ay) and at least one rotational movement (ωx), characterized in that the at least an acceleration (ax, ay) is detected (300) only in the horizontal plane of the vehicle (FZ), that the rollover process is detected thereby (303), that a transition from a force-determined state of the vehicle (FZ) to a force-free state of the vehicle (FZ) is detected (301, 302), wherein the force-determined state by an inertial event and the force-free state by no acceleration and no spin (ωx, ωy, ωz) are detected.

Method according to Claim 1 , characterized in that as the inertial event at least a first predetermined combination of the at least one acceleration (ax, ay) and the rotational acceleration (ωx, coz) is detected.

Method according to Claim 1 , characterized in that the inertial event is detected on the basis of a first threshold exceeding of the at least one acceleration (ax, ay).

Method according to Claim 1 , characterized in that a second threshold exceeding a time derivative of the at least one acceleration signal (ax, ay) is detected as the inertial event.

Method according to Claim 1 , characterized in that as the inertial event at least a second predetermined combination of a yawing (ωz) and a steering movement (L) and / or a centrifugal force is detected.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the inertial event is detected within a predetermined time window which is a few seconds wide.

Method according to Claim 1 , characterized in that the inertial event is characterized by at least one predetermined signal variance of the at least an acceleration (ax, ay) and / or the rotational movement (ωx, ωz) is detected.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the detection of the rollover movement (ωx, ωz) is thereby released, that a driving dynamics analysis (203) or a wheel speed analysis (203) is performed.

Method according to Claim 8 , characterized in that the driving dynamics analysis (203) is performed by comparing an expected with a measured yawing motion ωx at a measured steering angle (L) and a measured vehicle speed (vx), the release taking place in dependence on this comparison (203 ).

Control unit (SG) for controlling personal protection means (PS) for a vehicle (FZ), wherein the control unit (SG) has at least one interface (IF) for providing at least one acceleration (ax, ay) only in the vehicle horizontal plane and for providing at least one rotational movement signal (ωx, ωz), wherein an evaluation circuit (.mu.C) is provided which detects a rollover process as a function of the at least one acceleration (ax, ay) and the at least one rotational movement signal (.omega.x, .omega.z), wherein a drive circuit (FLIC) is provided is that as a function of the detected rollover process, the personal protection means (PS) controls, characterized in that the evaluation circuit (μC) has a rollover detection module, which detects the rollover process in that a transition from a force-determined state of the vehicle (FZ) to a force-free Condition of the vehicle (FZ) is detected, the force-determined state is detected by an inertial event and the force-free state by no acceleration and no spin.