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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeuginsassen-Rückhalteystems, insbesondere
eines Airbags, bei welchem das Fahrzeuginsassen-Rückhalteystem
mit einer Ausströmvorrichtung als Reaktion auf ein Precrash-Erfassungssystem
vor einer Kollision entfaltet wird.
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Precrash-Erfassungssysteme
sind in der Lage die Sicherheit von Fahrzeuginsassen zu erhöhen,
in dem sie passive Fahrzeuginsassen-Rückhaltesysteme, insbesondere
Airbags, bereits vor einer Kollision zünden. Damit wird
eine individuelle Anpassung des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems
an die Fahrzeuginsassen und ein Kollisions-Szenario ermöglicht.
Precrash-Erfassungssystem umfassen so genannte Precrash-Sensoren,
welche bereits vor einer Kollision Informationen hinsichtlich Größe, Weg,
Objektklassifizierung und/oder Schlussgeschwindigkeit eines Kollisionsobjektes
erfassen. Weiterhin können Precrash-Erfassungssysteme so genannte
Remote-Sensorsysteme, welche auf Radar, Lidar und/oder Videosignalen
basierende Technologien verwenden, umfassen und zur Erfassung der
oben genannten Informationen eingesetzt werden.
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Aus
der
DE 10 2007
015 768 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems
bekannt, bei welchem in einer ersten Stufe als Reaktion auf ein
Precrash-Erfassungssystem vor einer Kollision das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem
entfaltet wird und in einer zweiten Stufe eine Ausströmvorrichtung
des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems als Reaktion auf
Beschleunigungssignale durch eine Steuereinheit gesteuert wird.
Das Verfahren zum Betreiben des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems
mit einer steuerbaren Ausströmvorrichtung umfasst das Entfalten
des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems, das Bestimmen eines
Kollisionsgrades, das Festlegen von Informationen bezüglich
der Fahrzeuginsassen und die Steuerung der Ausströmvorrichtung
in Abhängigkeit des Kollisionsgrades und der Informationen über
die Fahrzeuginsassen. Die Aktivierung der Ausströmvorrichtung
erfolgt zu einem berechneten Kollisionszeitpunkt. Dazu leiten am
Fahrzeug angeordnete Precrash-Sensoren, welche beispielsweise als
Radar und/oder Laser ausgebildet sind, Informationen an die Steuereinheit
weiter. Die Steuereinheit berechnet nach diesen Informationen einen
möglichen Kollisionszeitpunkt, zu welchem Auslassöffnungen
der Ausströmvorrichtung geöffnet werden. Damit
kann ein in dem Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, insbesondere
ein Airbag, enthaltenes Gas entweichen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren
zur Steuerung eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems anzugeben, welches
die Ausströmvorrichtung des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems
zuverlässig steuert und die Anforderungen an eine Sensorik
reduziert.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren
gelöst, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
aufweist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei
dem Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeuginsassen-Rückhalteystems,
insbesondere eines Airbags wird das Fahrzeuginsassen-Rückhalteystem
mit einer Ausströmvorrichtung als Reaktion auf ein Precrash-Erfassungssystem
vor einer Kollision vorentfaltet. Erfindungsgemäß wird
die Ausströmvorrichtung des Fahrzeuginsassen-Rückhalteystems zu
einer detektierten Kollision angesteuert. Damit ist eine für
den Fahrzeuginsassen optimale Entlüftung des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems
zu einem zeitlich exakten Bezug zu einem Kollisionsbeginn möglich.
Weiterhin kann die Ausströmvorrichtung bei einer primären
Kollision, welche einen kleinen Kollisionsgrad aufweist inaktiv
bleiben und bei einer sekundären Kollision, welche einen
höheren Kollisionsgrad aufweist, angesteuert werden.
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Bei
Ansteuerung der Ausströmvorrichtung wird vorzugsweise mindestens
eine Auslassöffnung der Ausströmvorrichtung geöffnet.
Das Öffnen der mindestens einen Auslassöffnung
ermöglicht es, dass das in dem Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem
enthaltene Gas entweichen kann.
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Bevorzugt
wird ein Öffnungsquerschnitt der Auslassöffnung
in Abhängigkeit eines ermittelten Kollisionsgrades angepasst.
Damit werden eine optimale Begrenzung der auf den Fahrzeuginsassen
einwirkenden Rückhaltekräfte und eine möglichst
große Fahrzeuginsassen-Bewegung weitestgehend sichergestellt.
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Bei
einer Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeuginsassen-Rückhalteystems
mit einer Ausströmvorrichtung, insbesondere eines Airbags,
ist das Fahrzeuginsassen-Rückhalteystem als Reaktion auf
ein Precrash-Erfassungssystem vor einer Kollision vorentfaltbar,
z. B. teilweise entfaltbar. Erfindungsgemäß ist
eine Steuereinheit vorgesehen, die die Ausströmvorrichtung
des Fahrzeuginsassen-Rückhalteystems zu einer detektierten
Kollision aktiviert. Die Anforderungen an eine Sensorik können
reduziert werden, da die Steuereinheit das Signal zum Öffnen
von Auslassöffnungen der Ausströmvorrichtung in
einem zeitlich exakten Bezug zu einer detektieren Kollision an das
Fahrzeug-Insassensystem weiterleitet und somit lediglich eine Kollisionserfassungseinheit
erforderlich ist.
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Vorzugsweise
ist als Kollisionserfassungseinheit beispielsweise ein Beschleunigungssensor vorgesehen,
welcher die Kollision und/oder den Grad der Kollision erfasst und
diese in Form eines elektrischen Signals an die Steuereinheit weiterleitet.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 ein
Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens,
und
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2 ein
Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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In 1 ist
ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens
in Form eines Blockdiagramms dargestellt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren beginnt bei Schritt
S1 mit Start.
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In
Schritt S2 wird der Zustand eines Fahrzeuges überwacht.
Die Überwachung kann unter Verwendung mindestens einer
oder mehrerer Kollisionserfassungseinheiten 1 des Fahrzeuges,
wie beispielsweise Kontaktsensoren und/oder Beschleunigungssensoren
erfolgen. In einer möglichen Weiterbildung des Verfahrens
kann die Überwachung des Fahrzeuges auch die Ermittlung
des Status pyrotechnischer Gurtstraffer des Fahrers und weiterer
Fahrzeuginsassen umfassen.
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In
Schritt S3 wird der vordere Bereich des Fahrzeuges mittels eines
Precrash-Erfassungssystems 2 abgetastet. Das Precrash-Erfassungssystem 2 umfasst
Precrash-Sensoren, welche beispielsweise ein Sichtfeld für
ein Videosystem, ein Lasersystem und/oder einen Erfassungsbereich
für ein Radarsystem aufweisen. Solche Precrash-Sensoren
erfassen die Wahrscheinlichkeit einer Kollision, die Entfernung,
Beschleunigungsrate und/oder Azimutwinkel des Objektes.
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Auf
Basis der in Schritt S3 erfassten Werte werden in Schritt S4 die
relative Geschwindigkeit und die Bedrohung einer möglichen
Kollision mittels einer Steuereinheit 3 berechnet. Die
Steuereinheit 3 verwendet Sensorsignale der Kollisionserfassungseinheit 1 und
des Precrash-Erfassungssystems 2 und entfaltet auf der
Basis von Regeln das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem 4 nur
in dem Ausmaß, das gemäß den ermittelten
Bedingungen der Fahrzeugdynamik und der Kompatibilität
mit dem anderen Fahrzeug erforderlich ist.
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In
Schritt S5 wird die mögliche Kollision klassifiziert. Es
können verschiedene Klassifikationstypen bestimmt werden,
beispielsweise eine totale Frontkollision, eine versetzte Kollision,
eine Kollision mit einer starren Barriere und/oder die Bestimmung der
Art des Objekts, mit dem das Fahrzeug kollidieren könnte.
Verschiedene Kollisionstypen können eine Voraktivierung
anfordern. Wenn die Kollisionsklassifizierung eine Voraktivierung
anfordert, wird in Schritt S6 der Schritt S7 angewendet. In Schritt
S7 wird das Fahrzeuginsassen-Rückhaltemittel 4 des Fahrers
und/oder weiterer Fahrzeuginsassen in einen Vorkollisionszustand
vorentfaltet, wobei an einer Ausströmvorrichtung 4.1 des
Fahrzeuginsassen-Rückhaltemittels 4 angeordnete
Auslassöffnungen geschlossen bleiben. Das Fahrzeuginsassen-Rückhaltemittel 4,
welches in einer weiterführenden Ausbildungsform neben
Airbags auch pyrotechnische Gurtstraffer aufweisen kann, wird im
Vorkollisionszustand, beispielsweise 40 ms vor der Kollision nur
teilweise bis auf einen vorgegebenen Druck vorentfaltet. Die pyrotechnischen
Gurtstraffer werden vorgezündet.
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Für
den Fall, dass die Kollision vermieden wird und damit keine Vorkollisionsmaßnahmen
notwendig sind, wird der Schritt S2 erneut ausgeführt.
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In
Schritt S8 wird die Kollisionserfassungseinheit 1 überwacht,
welche verschiedene Beschleunigungen des Fahrzeuges, wie beispielsweise Längs-
und/oder Querbeschleunigungen liefert. Die Kollisionserfassungseinheit 1 kann
in der Steuereinheit 3 und/oder im vorderen Bereich des
Fahrzeuges angeordnet sein.
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Nach
dem Schritt S8 ermittelt der Schritt S9, ob die Kollision von der
Kollisionserfassungseinheit 1 bestätigt wurde.
Wenn die Kollision von der Kollisionserfassungseinheit 1 nicht
bestätigt wurde, wird der Schritt S8 erneut ausgeführt.
Wenn in Schritt S9 die Kollision des Fahrzeuges bestätigt
wurde, wird der Schritt S10 ausgeführt, in dem der Grad
der Kollision ermittelt wird. Der Kollisionsgrad ist dabei abhängig
von den Sensorsignalen der Kollisionserfassungseinheit 1,
welche in der Steuereinheit 3 verarbeitet werden. Erfindungsgemäß ermittelt
in Schritt S11 die Steuereinheit 3, ob der zuvor ermittelte
Kollisionsgrad eine Aktivierung der Ausströmvorrichtung 4.1 erfordert. Überschreitet
der Kollisionsgrad einen vorgegebenen Schwellwert, erfolgt der Schritt
S12. In Schritt S12 aktiviert die Steuereinheit 3 die Ausströmvorrichtung 4.1 des
Fahrzeuginsassen-Rückhaltemittels 4, wobei mindestens
eine Auslassöffnung der Ausströmvorrichtung 4.1 geöffnet
wird. Die Auslassöffnung kann beispielsweise als Ventil
ausgebildet sein, deren Öffnungsquerschnitt variabel ist.
Die Steuereinheit 3 passt den Öffnungsquerschnitt
der Auslassöffnung in Abhängigkeit des zuvor ermittelten Kollisionsgrades
an.
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Beispielsweise
erfordert ein hoher Kollisionsgrad einen großen Öffnungsquerschnitt,
ein kleiner Kollisionsgrad erfordert einen kleinen Öffnungsquerschnitt. Überschreitet
der zuvor ermittelte Kollisionsgrad in Schritt S11 den vorgegebenen
Schwellwert nicht, wird der Schritt S8 erneut ausgeführt.
In diesem Fall bleiben die Auslassöffnungen der Ausströmvorrichtung 4.1 trotz
erfolgter Kollision geschlossen, da der Kollisionsgrad klein und
die daraus ableitbare geringe Unfallschwere kein Öffnen
der Auslassöffnungen erfordert. Das Fahrzeuginsassen-Rückhaltemittel 4 verbleibt
im vorentfalteten Zustand und steht somit für eine folgende
sekundäre Kollision zur Verfügung. In Schritt 13 ist
das Verfahren beendet.
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In 2 ist
ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit der Kollisionserfassungseinheit 1, dem Precrash-Erfassungssystem 2, der
Steuereinheit 3 und des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems 4,
welches die Ausströmvorrichtung 4.1 umfasst, dargestellt.
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Die
Kollisionserfassungseinheit 1 erfasst eine Kollision während
der Fahrt des Fahrzeuges und ist mit der Steuereinheit 3 über
eine elektrische Leitung verbunden. Es ist auch möglich,
dass die Kollisionserfassungseinheit 1 in die Steuereinheit 3 direkt integriert
ist. Die Kollisionserfassungseinheit 1 kann in der Steuereinheit 3 und/oder
im vorderen Bereich des Fahrzeuges angeordnet sein. Die Kollisionserfassungseinheit 1 umfasst
beispielsweise mindestens einen Beschleunigungssensor und/oder mindestens
einen Kontaktsensor, welche ein Signal und/oder Signale erzeugen
und diese an die Steuereinheit 3 weiterleiten.
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Das
Precrash-Erfassungssystem 2 ermittelt bereits vor einer
Kollision die Bedrohung einer möglichen Kollision und ist
wie die Kollisionserfassungseinheit 1 mit der Steuereinheit 3 über
eine elektrische Leitung verbunden. Das Precrash-Erfassungssystem 2 umfasst
beispielsweise Precrash-Sensoren, welche ein Signal erzeugen, wenn
ein Kollisionsobjekt in sein Sichtfeld eintritt und dieses an die
Steuereinheit 3 weiterleitet. Der Precrash-Sensor kann
beispielsweise aus einem Radar, einem Lidar und/oder einem Videosystem
bestehen, welche in der Lage sind, die Anwesenheit und den Abstand
des Kollisionsobjektes zu erfassen.
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Die
Steuereinheit 3 ist mit der Kollisionserfassungseinheit 1,
mit dem Precrash-Erfassungssystem 2 und dem Fahrzeuginsassen-Rückhaltemittel 4 verbunden.
Bei der Steuereinheit 3 kann es sich um einen separaten
Prozessor oder um einen Teil eines anderen Fahrzeugsystems handeln.
Die Steuereinheit 3 verarbeitet die von der Kollisionserfassungseinheit 1 und
des Precrash-Erfassungssystems 2 gelieferten Signale derart,
dass im Falle einer Kollision und/oder einer drohenden Kollision
für den oder die Fahrzeuginsassen schützende Gegenmaßnahmen eingeleitet
werden, beispielsweise durch die Aktivierung eines Systems. Dazu
verwendet die Steuereinheit 3 die Sensorsignale der Kollisionserfassungseinheit 1 und
des Precrash-Erfassungssystems 2 und entfaltet auf der
Basis von Regeln das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem 4 nur
in dem Ausmaß, das gemäß den ermittelten
Bedingungen der Fahrzeugdynamik und der Kompatibilität
mit dem anderen Fahrzeug erforderlich ist.
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Eine
Voraktivierung des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems 4 wird
auf Basis der Signale des Precrash-Erfassungssystems 2 über
die Steuereinheit 3 durchgeführt. Das Fahrzeuginsassen-Rückhaltemittel 4 wird
dabei vor der Kollision, beispielsweise 40 ms vor der Kollision,
vorentfaltet. Die im Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem 4.1 angeordnete
Ausströmvorrichtung 4.1 bleibt inaktiv. Dabei
bleiben die Auslassöffnungen der Ausströmvorrichtung 4.1 geschlossen,
so dass kein in dem Fahrzeuginsassen-Rückhaltemittel 4 enthaltenes
Gas entweichen kann.
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Erfindungsgemäß vergleicht
die Steuereinheit 3 das vom Kontaktsensor und vom Beschleunigungssensor
gelieferte Signal mit einem vorgegebenen Schwellwert, um die Ausströmvorrichtung 4.1 zu aktivieren. Überschreitet
das Kontaktsensorsignal und Beschleunigungssensorsignal einen vorbestimmten
Schwellwert, so wird angenommen, dass eine Kollision des Fahrzeuges
mit einem Kollisionsobjekt stattgefunden hat und die Ausströmvorrichtung 4.1 wird
aktiviert. Die Öffnungsquerschnitte der Auslassöffnungen
werden in Abhängigkeit eines von der Steuereinheit 3 ermittelten
Kollisionsgrades angepasst. Damit werden eine optimale Begrenzung der
auf den Fahrzeuginsassen einwirkenden Rückhaltekräfte
und ein möglichst großer Fahrzeuginsassen-Bremsweg
weitestgehend sichergestellt. Die Anforderungen an eine Sensorik
können reduziert werden, da die Steuereinheit 3 das
Signal zum Öffnen der Auslassöffnungen in einem
zeitlich exakten Bezug zu einer detektierten Kollision an das Fahrzeug-Insassensystem 4 weiterleitet
und somit lediglich die Kollisionserfassungseinheit 1 zur
Aktivierung der Ausströmvorrichtung 4.1 erforderlich
ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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