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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. ein Steuergerät zur
Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug
nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
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Aus
DE 10 2004 037 016
A1 ist es bereits bekannt, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Steuerung von Kraftfahrzeuginsassenschutzsystemen vorzusehen.
Dabei kann ein Körperschallsignal verwendet werden.
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Aus
DE 10 2004 038 984
A1 ist es bekannt, eine Vorrichtung zur Crashdetektion
vorzusehen, wobei ein Körperschallsensor verwendet werden
kann. Der Körperschallsensor kann dabei als Plausibilitätssensor
für alle Crashtypen verwendet werden.
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Offenbarung der Erfindung
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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 zur Crashtyperkennung
eine Anstiegsfunktion von einem vom wenigstens einen Körperschallsignal
abgeleiteten Signal berücksichtigt wird. Mit der Anstiegsfunktion
ist es beispielsweise möglich zu ermitteln, wie schnell
ein Körperschallsignal oder ein davon abgeleitetes Signal
einen vorgegebenen Schwellwert erreicht. Auch Oszillationen können
damit analysiert werden. Die Unterscheidung zwischen sogenannten AZT(Allianz
Zentrum für Technik)-Crashs und ODB-Crashs verlangt eine
besonders hohe Güte der Crashtypunterscheidung. Bei einem
AZT-Crash handelt es sich um einen AZT-Reperaturcrash bei beispielsweise
15 h/km als Nichtauslösecrash, der von einem sogenannten
ODB (Offset Deformable Barrier-Crash) bei beispielsweise 64 h/km
als Auslösecrash unterschieden werden soll. Die Beschleunigungssignale
sind recht ähnlich, wobei beim AZT-Reparaturcrash ein Fahrzeug
dann mit 15 h/km gegen eine starre Barriere fährt. Die
Barriere ist derart geformt, dass 40% der Fahrzeugfront durch die
Barriere überdeckt sind. Im Gegensatz dazu bezeichnet der ODB-Crash
einen Crashversuch, bei welchem ebenfalls gegen eine Barriere mit
40% Überdeckung gefahren wird, aber diese Barriere ist
nicht starr, sondern deformierbar. Dabei wird die Geschwindigkeit
in 8 h/km-Schritten erhöht. Als Euro-NCAP wird ein ODB-Crash
bezeichnet, bei welchem die Kollisionsgeschwindigkeit 64 h/km beträgt.
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Ein
anderer Fall ist die Unterscheidung zwischen einem 26 h/km- und
einem 32 h/km-Crash auf eine starre Barriere, wobei bei ersterem
Crash die zweite Airbagstufe nicht ausgelöst werden darf
und beim zweiten Crash muss sie ausgelöst werden. Weitere
Fälle, bei denen zwischen Auslösung und Nichtauslösung
eines Personenschutzmittels, wie Airbag, Gurtstraffer und Überrollbügel
oder ansteuerbare Sitzkomponenten oder eine Stufe eines Personenschutzmittels
unterschieden werden muss, sollen ebenso im Folgenden berücksichtigt
sein. Auch eine Unterscheidung zwischen AZT- und einem Euro-NCAP-Crash
ist erfindungsgemäß möglich.
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Dabei
wird ausgenutzt, dass der AZT-Crash beim Aufprall auf die starre
Barriere zu Beginn ein sehr hohes Signal liefert, das dann schnell
wieder abfällt, während der ODB-Crash im Körperschallsignal etwas
später ein nur wenig anwachsendes Signal zeigt, dass von
der Amplitude her weit unter dem Maximum des AZT-Crashs liegt. Damit
können über das Körperschallsignal diese
beiden Crashtypen sehr gut unterschieden werden. Erfindungsgemäß wird
dabei zur Crashtyperkennung die Anstiegsfunktion verwendet, die
aus einem Signal bestimmt wird, das vom Körperschallsignal
abgeleitet ist. Eine weitere Möglichkeit ist es, einen
sogenannten Bumper 8 h/km von einem ODB-Crash zu unterscheiden.
Der Bumper-Crash ist auch ein Nichtauslösefall, bei dem
keine Frontstrukturen deformiert werden und somit kleine Signalamplituden
generiert werden. Dagegen werden bei einem ODB 40 h/km-Crash deutlich
größere Signalamplituden im Körperschall
erzeugt.
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Da
Körperschallsignale durch Biegen und Deformation der Fahrzeugstruktur
entstehen, kommt es in einigen speziellen Fahrzeugfrontstrukturen
vor, dass bei einem AZT-Crash gegenüber einem ODB-Crash
erheblich größere Signale entstehen. Der AZT-Crash
ist jedoch vorliegend ein Nichtauslösefall. Bei einem solchen
AZT-Crash werden die Frontstrukturelemente, Querträger
und Crashbox relativ früh, ca. 10 bis 15 ms nach Crashbeginn,
deformiert, so dass dabei entsprechende große Signalamplituden
entstehen. Beim ODB wird hingegen vorwiegend die Barriere aufgrund
der steiferen Fahrzeugfrontstruktur deformiert, so dass der Querträger die
Crashbox und der Längsträger in dieser frühen Phase
wenig oder gar nicht deformiert werden und erst in den späteren
Phasen ca. 25 bis 40 ms Deformationssensoren finden, die wiederum
kleine Körperschallsignale erzeugen. Anhand des Körperschallsignals,
bzw. dann der Anstiegsfunktion kann beurteilt werden, um welchen
Crashtyp es sich handelt.
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Vorliegend
bedeutet die Ansteuerung von Personenschutzmitteln, wie Airbags,
Gurtstraffern oder crashaktive Kopfstützen die Aktivierung
solcher Personenschutzmittel.
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Unter
einem Crashtyp versteht man, wie der Zusammenprall zu charakterisieren
ist, also beispielsweise handelt es sich um einen Frontaufprall, einen
Schrägaufprall, einen Seitenaufprall oder einen Heckaufprall.
Ein Überrollvorgang und andere versetzte Situationen zwischen
den beiden Unfallgegnern sind hierbei möglich. Auch andere
nicht genannte Crashtypen zählen hierzu.
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Die
Crashtyperkennung beeinflusst sowohl die Verarbeitung der den Unfall
charakterisierenden Sensorsignale, als auch die Auswahl der anzusteuernden
Personenschutzmittel.
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Die
erfindungsgemäße Anstiegsfunktion wird gemäß der
abhängigen Ansprüche beispielsweise bestimmt.
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Bei
dem Körperschallsignal handelt es sich um ein Schwingungssignal,
das üblicherweise im Bereich zwischen einem und bis über
50 kHz Vibrationen der Fahrzeugkarosserie erfasst.
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Die
Crashtyperkennung bzw. -unterscheidung, insbesondere zwischen dem
ODB- und dem AZT-Crash, kann, wie aus den abhängigen Ansprüchen
hervorgeht, auch einen Hauptalgorithmus zur Verarbeitung der Unfallsensorsignale
einwirken. Das Körperschallsignal kann üblicherweise
mittels einer Beschleunigungssensorik erfasst werden, bei der dann
die hochfrequenten Signale als die Körperschallsignale
verwendet werden.
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Vorliegend
ist ein Steuergerät ein elektrisches Gerät, das
Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon die
Ansteuersignale für die Personenschutzmittel erzeugt.
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Die
Schnittstelle kann hard- und/oder softwaremäßig
ausgebildet sein. Insbesondere kann sie als Teil eines integrierten
Schaltkreises ausgeführt sein, beispielsweise eines sogenannten
System-ASICs. Die Schnittstelle kann dabei das wenigstens eine Körperschallsignal
von einer Körperschallsensorik bereitstellen, die sich
innerhalb oder außerhalb des Steuergeräts befindet.
Auch eine Kombination von unterschiedlichen Körperschallsensoren
innerhalb und außerhalb des Steuergeräts sind
vorliegend denkbar. Die Schnittstelle bereitet das wenigstens eine
Körperschallsignal für die weitere Verarbeitung auf,
indem es beispielsweise der Auswerteschaltung das Körperschallsignal
in einem geeigneten Übertragungsformat versendet.
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Die
Auswerteschaltung ist üblicherweise ein Prozessor, wobei
Mehrkernprozessoren und auch Mikrocontroller verwendet werden können.
Dazu verwendet die Auswerteschaltung Mittel zur Crashtyperkennung
in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Körperschallsignal
und zur Ausgabe des Ansteuersignals in Abhängigkeit vom
Crashtyp. Dafür sind beispielsweise bei einem Prozessor
bestimmte Softwaremodule vorgesehen. Alternativ ist es jedoch möglich,
dass auch ein ASIC als die Auswerteschaltung verwendet werden kann,
bei dem die einzelnen Funktionen in Hardware implementiert sind.
D. h. einzelne Schaltungsblöcke sind dann für
die Crashtyperkennung vorgesehen. Die Auswerteschaltung kann auch
aus einer verteilten Schaltung bestehen. Insbesondere weist die
Auswerteschaltung ein Modul auf, um die Anstiegsfunktion bei der
Crashtyperkennung zu berücksichtigen.
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Die
Ansteuerschaltung ist vorzugsweise ebenfalls Teil des System-ASICs.
Alternativ ist es möglich, sie integriert und/oder diskret
aufzubauen.
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Durch
die in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Maßnahmen
und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des in den
unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Verfahrens
bzw. Steuergeräts zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln
für ein Fahrzeug möglich.
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Es
ist dabei vorteilhaft, dass die Anstiegsfunktion in Abhängigkeit
von einer Differenz eines vorgegebenen ersten Schwellwerts und dem
Signal bestimmt wird. Damit kann dann durch eine nachfolgende Integration
nicht die Fläche unter dem Körperschallsignal
oder dem integrierten Körperschallsignal als dem Signal
berücksichtigt werden, sondern die Fläche zwischen
dem Signal und dem Schwellwert. Damit kann bestimmt werden, wie
schnell sich das Signal dem Schwellwert nähert.
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Darüber
hinaus ist es vorteilhaft, dass das Signal ein gefiltertes Körperschallsignal
oder ein integriertes Körperschallsignal ist, wobei die
Anstiegsgeschwindigkeit als Integraldifferenz bestimmt wird. Insbesondere
wird durch die Integration erreicht, dass bestimmte Signalspitzen
vermieden werden.
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Darüber
hinaus ist es vorteilhaft, dass die Crashtyperkennung in Abhängigkeit
von einem Maximum der Anstiegsfunktion erfolgt. Dieses Maximum der
Anstiegsfunktion, beispielsweise über einen Schwellwertvergleich,
hat sich als sehr präzises Instrument zur Crashtyperkennung
erwiesen.
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Des
weiteren ist es vorteilhaft, dass für vorbestimmte Crashtypen
die Crashtyperkennung jeweils in jeweiligen Auswertepfaden erfolgt,
und zwar dann gleichzeitig, wobei für jeden Auswertepfad
wenigstens eine jeweilige Flagge beeinflusst wird und wobei die
Ansteuerung in Abhängigkeit von einer Kombination der jeweiligen
Flaggen erfolgt. Die Gleichzeitigkeit ist hier pragmatisch zu verstehen, so dass
diese auch auf einem Einkernrechner zu realisieren ist. Die Verknüpfung
der Flaggen zeigt dann, welcher Crashtyp oder Kombination von Crashtypen vorliegt.
Für einen erkannten Crashtyp in den jeweiligen Pfad wird
durch Setzen der Flagge diese als erkannt gekennzeichnet. D. h.
für jeden Crashtyp bzw. jeden Crashtyppfad wird eine Flagge
berechnet, so dass als Gesamtausgangssignal der verschiedenen Pfade
ein Flaggenvektor erzeugt wird. Diesen Flaggenvektor findet man
beispielsweise in einer Crashhierarchie. Die Crashhierarchie ist
eine Logik, die nur erlaubte Kombinationen von Flaggen zulässt
bzw. verbietet oder Rückfallebene vorsieht. Anschließend werden
für die erlaubten Crashtypen Crashschweren berechnet. Je
nach Anforderung kann beispielsweise die maximale Crashschwere als
berechnete Größe wieder an die Auslöse-
und Steuerungslogik weitergegeben werden, die dann die Personenschutzmittel entsprechend
auslösen.
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Es
ist darüber hinaus vorteilhaft, dass das Maximum für
die Crashtyperkennung mit einem zweiten und einem dritten Schwellwert
verglichen wird, um festzustellen, ob das Maximum zwischen diesen beiden
Schwellwerten liegt. Dies zeigt dann beispielsweise das Vorhandensein
eines sogenannten ODB-Crashs. In den einzelnen Pfaden können
auch verschiedenste Merkmale zum Einsatz kommen, d. h. nicht nur
die integrierte Differenz, wie oben angegeben, sondern auch das
integrierte Körperschallsignal, insbesondere ein Fensterintegral.
Dies ist ein Integral, das für eine bestimmte Zeit bestimmt
wird.
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Es
ist weiterhin vorteilhaft, dass ein Hauptalgorithmus für
die Ansteuerung bezüglich seines Ansteuerungsverhaltens
durch die Crashtyperkennung beeinflusst wird. Dies heißt,
dass beispielsweise eine Schwelle, deren Überschreiten
durch ein Signal die Ansteuerung veranlasst, in Abhängigkeit
vom Crashtyp verändert wird. Damit kann ein Schärfer-
oder Unschärferschalten durch das Verändern dieser Schwelle
bewirkt werden, d. h. auch eine frühere oder spätere
Auslösung wird dadurch verursacht. In den Hauptalgorithmus
gehen dann die Sensorsignale ein, die einen Crash kennzeichnen,
wozu beispielsweise Beschleunigungssignale, Luftdrucksignale, Umfeldsignale
und eben auch Körperschallsignale gehören.
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Es
ist weiterhin vorteilhaft, dass die Crashtyperkennung dadurch abgesichert
wird, dass das Körperschallsignal mit einem vierten Schwellwert und/oder
ein Ar beitssignal, das von einem Verzögerungssignal abgeleitet
wird, mit einem fünften Schwellwert verglichen werden.
Durch diese zusätzliche Prüfung wird eine größere
Sicherheit gegenüber Fehlauswertungen erreicht. Das Arbeitssignal kann
beispielsweise das integrierte oder zweifach integrierte Beschleunigungssignal,
ein Fensterintegral oder eine Klassifizierung sein.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Steuergeräts
mit angeschlossenen Komponenten im Fahrzeug,
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2 ein
erstes Flussdiagramm,
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3 ein
zweites Flussdiagramm,
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4 ein
drittes Flussdiagramm,
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5 ein
erstes Blockdiagramm,
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6 ein
Körperschallsignalzeitdiagramm,
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7 ein
zweites Blockdiagramm,
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8 ein
weiteres Körperschallzeitdiagramm,
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9 ein
integriertes Körperschallzeitdiagramm,
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10 ein
Anstiegsfunktionszeitdiagramm,
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11 ein
weiteres Körperschallzeitdiagramm,
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12 ein
weiteres Körperschallzeitdiagramm,
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13 ein
weiteres integriertes Körperschallzeitdiagramm,
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14 ein
Anstiegsfunktionszeitdiagramm und
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15 ein
weiteres Anstiegsfunktionszeitdiagramm sowie
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16 ein
weiteres Blockdiagramm.
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1 zeigt
in einem Blockschaltbild das erfindungsgemäße
Steuergerät SG mit angeschlossenen Sensoren, vorliegend
die Körperschallsensorik KS und die Beschleunigungssensorik
KSC, sowie den anzusteuernden Personenschutzmitteln PS im Fahrzeug
FZ. Vorliegend sind nur die für das Verständnis
der Erfindung notwendigen Komponenten dargestellt, wobei die übrigen
Komponenten der Einfachheit halber weggelassen wurden.
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Die
Körperschallsensorik KS, die beispielsweise eine herkömmliche
Beschleunigungssensorik aufweist, ist beispielsweise in einem Sensorsteuergerät
angeordnet und deren Daten werden dann zu Steuergerät SG
und dabei an die Schnittstelle IF1 übertragen. Die Schnittstelle
IF1 ist in der Lage, die Daten beispielsweise über eine
Punkt-zu-Punkt- oder Bus-Verbindung zu empfangen, einzulesen und
in ein weiteres Format umzuwandeln, das für die Übertragung
innerhalb des Steuergeräts SG hilfreich ist. Dazu kann
beispielsweise der sogenannte SPI(Serial Peripherial Interface)-Bus
verwendet werden. Dies gilt auch für die Schnittstelle
IF2, die das Signal der Beschleunigungssensorik KSC bereitstellt.
Die Beschleunigungssensorik KSC ist im Bereich der C-Säulen
angeordnet und kann so zu einer Gewichtung der Körperschallsignale
insbesondere verwendet werden. Die Schnittstellen IF1 und IF2 übertragen ihre
Daten an den Mikrocontroller μC als der Auswerteschaltung.
Dabei wird zunächst das Modul 100 verwendet, das
die Submodule 100 und 101 aufweist. Im Submodul 100 wird
aus den Körperschallsignalen die notwendigen Merkmale,
wie beispielsweise durch Integration, erzeugt. Der Block 100 führt
diese Merkmalsbildung durch. Im Block 101 wird die Anstiegsfunktion
bestimmt. Dazu wird die Differenz zwischen einem vorgegebenen Schwellwert
und dem Signal, das insbesondere vom Körperschallsignal
der Körperschallsensorik KS abgeleitet ist, bestimmt. Im Submodul 102 wird
dann aus dem integrierten Signal das Maximum gesucht. Dieses Maximum
wird der Schwellwertentscheidung 103 zugeführt.
Im Falle einer Crashtyperkennung wird der Hauptalgorithmus A durch
das Modul 103 beeinflusst. In Abhängigkeit von dieser
Beeinflussung erfolgt dann die Ansteuerung der Personenschutzmittel.
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2 zeigt
in einem Flussdiagramm das erfindungsgemäße Verfahren.
Im Verfahrensschritt 200 werden die Körperschallsignale
bereitgestellt, und zwar durch die Schnittstellen IF1 und IF2. Im
Verfahrensschritt 201 erfolgt die Verarbeitung des Körperschallsignals,
um die Merkmale zu bilden, mit denen ein Crash erkannt wird und
insbesondere die Crashtypunterscheidung leicht möglich
ist. Im Verfahrensschritt 202 erfolgt die Bestimmung der
Anstiegsfunktion, beispielsweise durch Differenzbildung und anschließender
Integration.
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Im
Verfahrensschritt 203 erfolgt dann die Berücksichtigung
der Anstiegsfunktion bei der Crashtyperkennung. Im Verfahrensschritt 204 erfolgt
dann die Ansteuerung in Abhängigkeit von den eingegangenen
Signalen.
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3 zeigt
ein weiteres Flussdiagramm des erfindungsgemäßen
Verfahrens, aber diesmal nur der Ausschnitt der die Anstiegsfunktion
betrifft. Im Verfahrensschritt 300 wird die Anstiegsfunktion
bestimmt und dann im Verfahrensschritt 301 wird daraus
ein Maximum ermittelt. Dieses Maximum wird dann wenigstens einem
Schwellwert im Verfahrensschritt 302 zugeführt.
In Abhängigkeit davon wird dann der Crashtyp im Verfahrensschritt 303 erkannt.
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4 zeigt
in einem weiteren Flussdiagramm die Architektur des erfindungsgemäßen
Verfahrens. Im Verfahrensschritt 400 wird die Anstiegsfunktion
bereitgestellt. Die Anstiegsfunktion wird dann hier beispielhaft
in zwei Pfaden unabhängig voneinander bezüglich
der vorgegebenen Crashtypen ODB 401 und AZT 402 ausgewertet.
Entsprechend den Ergebnissen werden dann die Flaggen 403 und 404 gesetzt.
Diese werden dann im Verfahrensschritt 405 miteinander
kombiniert, um in Verfahrensschritt 406 anhand der Kombination
dann den Crashtyp zu bestimmen. Dabei sind einige Kombinationen
nicht erlaubt und andere wieder doch, die dann verstärkt
werden.
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5 erläutert
in einem Blockschaltbild die Einflussnahme der erfindungsgemäßen
Crashtyperkennung auf einen Hauptalgorithmus. Der Hauptalgorithmus 501 hat
hier beispielhaft als Eingangsparameter die Beschleunigung a, den
Geschwindigkeitsabbau dv und/oder die Vorverlagerung ds. Dieser Hauptalgorithmus,
angezeigt durch das Geschwindigkeitsabbau-Vorverlagerungs-Diagramm
weist eine Ansteuerungskennlinie auf, deren Überschreiten
ein Ansteuerungsfall für die Personenschutzmittel anzeigt.
Auf diese Kennlinie wirkt der Block 500, der in Abhängigkeit
vom Körperschallsignal KS den Crashtyp in der erfindungsgemäßen
Art und Weise bestimmt. D. h. der Crashtyp beeinflusst die Ansteuerungskennlinie.
Das Ausgangssignal 502 führt dann zur Ansteuerung
der entsprechenden Personenschutzmittel. Es ist möglich,
dass noch weitere Parameter entweder direkt im Hauptalgorithmus
oder auch auf die Ansteuerungskennlinie einwirken.
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6 zeigt
ein Körperschallsignal(KS)-Zeitdiagramm. Vorliegend wird
der Crash anhand des Körperschallsignals 600 bis
zu 40 ms, was durch t1 angezeigt ist, für die Crashtypbestimmung
betrachtet. Der Schwellwert TH1 wird überschritten, aber auch
wieder unterschritten. Vorliegend werden die Flächen unter
der Ordinate positiv gezählt und die über der
Ordinate als negativ. Die Summe ist die Anstiegsfunktion.
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7 zeigt
das Gesamtkonzept des erfindungsgemäßen Systems.
Signalmerkmale, die aus den Körperschallsignalen abgeleitet
wurden, sind vorliegend mit 70 bezeichnet. Diese Signalen
gehen ein in die oben beschriebene Crashtyperkennung 71. Im
Block 72 wird eine Crashhierarchie verwendet. Nach der
Crashhierarchie erfolgt die Crashschwereberechnung 73,
so dass dann ein Ausgangswert 74 vorliegt, der für
die Ansteuerung letztlich verwendet wird. Das Ergebnis, insbesondere
die Crashtyperkennung, kann durch weitere Schwellwertabprüfung, beispielsweise
des Körperschallsignals oder Integral des Körperschallsignals,
sowie von niederfrequenten Signalen, wie der Beschleunigung bzw.
Geschwindigkeitsabbaus bzw. der Vorverlagerung abgesichert werden.
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8 zeigt
ein Körperschallzeitdiagramm, bei dem eine Unterscheidung
zwischen dem sogenannten Bumper 8k-Crash und dem ODB-Crash durchgeführt
wird. Dies kann vorliegend anhand des Körperschallsignals
BSS und dem Schwellwert THD1 durchgeführt werden. Das ODB-Signal 80 ist deutlich über
dem Schwellwert THD1, während das Bumper 8k-Signal 81 unter
diesem Schwellwert bleibt. Dies kann auch noch mit entsprechenden
Zeitgliedern verknüpft werden, so dass das Signal 80 für eine
bestimmte Zeit über dem Schwellwert sein muss, und nicht
nur eine kurze Spitze.
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9 zeigt
ein integriertes Körperschallzeitdiagramm, bei dem ein
Schwellwert THD2 verwendet wird, wobei der ODB-Crash 90 zuverlässig
den Schwellwert THD2 überschreitet und das Signal 91, das
den Bumper 8k repräsentiert, deutlich unter dem Schwellwert
verbleibt.
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10 zeigt
nun, wie mit der Anstiegsfunktion, d. h. wie schnell das Signal 90 den
Schwellwert THD2 erreicht, die Crashtypunterscheidung zuverlässig
durchgeführt wird. Der Bumper 8k führt zur Kurve 10,
die deutlich den Schwellwert THD3 überschreitet, während
der Auslösefall, nämlich der ODB-Crash 11 deutlich
unter diesem Schwellwert verbleibt. Somit ist ein zuverlässiges
Kriterium durch die Anstiegsfunktion gefunden worden.
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Die
Anstiegsfunktion wird vorliegend durch das Integral des Schwellwerts
Thd2 minus dem integrierten Körperschallsignal IntBSS erzeugt.
Auch eine Maximumauswertung würde bei dem Signal 11 im
Vergleich zum Schwellwert Thd3 deutlich zeigen, dass dieses Maximum
unter diesem Schwellwert Thd3 liegt. Das Maximum der Kurve 10 ist
noch gar nicht dargestellt, aber bereits mit niedrigeren Werten als
dem Maximum ist man deutlich über dem Schwellwert Thd3.
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11 zeigt
eine nicht erfindungsgemäße Alternative. Dabei
ist eine Kennlinie 110 vorgegeben, die in einem Körperschallsignalzeitdiagramm
die Auslösefälle von den Nichtauslösefällen
trennen soll. Neben dem Körperschallsignal können
auch abgeleitete Merkmale vom Körperschallsignal hier verwendet
werden. Der Nichtauslösecrash 111 bewegt sich deutlich
unter dieser Kennlinie, während der Auslösecrash 112 die
Kennlinie 110 deutlich überschreitet.
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In 12 sind
exemplarisch in einem Körperschallsignalzeitdiagramm drei
Crashtypen dargestellt, zum einen der AZT, dann der ODB und der Bumper
8k. Zusätzlich ist noch ein Schwellwert Thd1 dargestellt,
der das Überschreiten einer gewissen Schwelle symbolisiert.
Man sieht, dass der AZT-Crash ein harter Crash ist, der einen sehr
hohen Wert sehr schell erreicht und dann auch sehr schnell wieder
abfällt, während der ODB-Crash zu einer späteren
Zeit mit dem AZT-Crash auf einem gleichen Signalniveau ist. Der
Bumper 8k-Crash bleibt unter dem Schwellwert Thd1 und kann mit diesem
abgefangen werden.
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13 zeigt
jedoch, wie dies durch das Integral verbessert werden kann, wobei
der AZT-Crash 130 deutlich über dem Schwellwert
Thd2 ist und der ODB-Crash 131 den Schwellwert Thd2 zu
einer späteren Zeit gerade noch überschreitet
und der Bumper 8k-Crash 132 deutlich unter dem Schwellwert
Thd2 ist. Ein deutlicheres Auslösekriterium wird jedoch durch
die Anstiegsfunktion, die oben bereits vorgestellt wurde, die durch
das Integral des Schwellwerts Thd2 minus dem Integral des Körperschallsignals
bestimmt wird. Der AZT-Crash 142 bleibt außerhalb
des Bandes der Schwellwerte Thd3_o und Thd3_u, während
der ODB-Crash 141 sich für eine gewisse Zeit innerhalb
des Bandes befunden hat und dann wieder darunter abfällt
und der Bumper 8 km-Crash 140 fast linear die beiden Schwellwerte
rasch überschreitet. Wertet man nun das Maximum dieser
Anstiegsfunktion aus, sieht man, dass lediglich der ODB-Crash 141 sein
Maximum in diesem Band aufweist. Damit kann dieser Auslösecrash
der ODB 40-Crash eindeutig von den anderen beiden Crashs getrennt
werden.
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Durch
absichernde Bedingungen kann auch geprüft werden, dass
das Körperschallsignal, das zum ODB-Crash gehört, über
dem Schwellwert Thd1 ist bzw. kann auch geprüft werden,
ob die Beschleunigung bzw. der Geschwindigkeitsabbau einen gewissen
Wert erreicht hat.
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Die
Schwelle Thd3_o wird als obere Grenze gesetzt, damit kein NoFire-Crash
vorliegend die Kurve 140 durch eine Skalierung, z. B. durch
höhere Geschwindigkeit versehentlich ein Absenken der Kennlinie
bewirkt, so dass eine Fehlauslösung verhindert wird.
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Da
Körperschallsignale durch Biegen und Deformation der Fahrzeugstruktur
entstehen, kommt es in einigen speziellen Fahrzeugfrontstrukturen
vor, dass bei einem AZT-Crash gegenüber einem ODB-Crash
erheblich größere Signale entstehen. Bei AZT werden
die Frontstrukturelemente, Querträger und Crashbox relativ früh,
ca. 10 bis 15 ms deformiert, so dass dabei große Signalamplituden
entstehen. Hingegen wird bei ODB vorwiegend die Barriere aufgrund
der steiferen Fahrzeugfrontstruktur deformiert, so dass Querträger,
Crashbox und Längsträger in dieser frühen
Phase wenig oder gar keine Deformation aufzeigen und erst in einer
sehr späten Phase ca. 25 bis 40 ms Deformationen stattfinden, die
wiederum kleine Körperschallsignale erzeugen. Durch die
Maximumauswertung wird eine sinnvolle Diskriminierung zwischen den
Crashs erreicht und nur beim ODB-Crash kann beispielsweise eine
Kennlinie des Hauptalgorithmus beeinflusst werden.
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15 zeigt
die Unterscheidung zwischen dem Crashtyp durch den Schwellwert Thd3
bei der Anstiegsfunktion, die auf der Ordinate gezeigt ist. Diese
Information hart bzw. weich unterstützt die Standardkriterien
zur Erkennung des Crashtyps AZT bzw. ODB, so dass nur zu den erlaubten
Crashtypen, welche durch die Crashhierarchie gesteuert wird, die Crashschwere
berechnet werden kann. Vergleicht man hier wieder das Maximum der
Anstiegsfunktion mit einer Schwelle Thd3, die die Grenze zwischen hartem
und weichem Crash darstellt, so erhält man den Crashtyp.
Vorliegend bezeichnet 150 wiederum den ODB-Crash und die
Kurve 151 den AZT-Crash. Damit führt ein Überschreiten
des Schwellwerts Thd3 zu einem Erkennen eines weichen Auslösecrashs.
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16 zeigt
eine Variante, dass ein Körperschallsensor 160,
der eine Hochfrequenzinformation 161, eine Niederfrequenzbeschleunigungsinformation 162 und
eine Niederfrequenzbeschleunigungsinformation 163 aufweist.
Die Niederfrequenzbeschleunigungsinformationen 162 und 163 sind
jeweils von peripheren Beschleunigungssensoren in den C-Säulen
links und rechts erzeugt worden und gehen in den Crashalgorithmus 164 ein.
Damit kann eine Bewertung bezüglich der Richtung des Aufpralls des
Körperschallsignals 161, das durch einen zentralen
Körperschallsensor erzeugt wurde, stattfinden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004037016
A1 [0002]
- - DE 102004038984 A1 [0003]