DE102010015545B4

DE102010015545B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung mindestens einer reversiblen Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102010015545B4
Application number: DE102010015545.4A
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Bernzen Werner; Dipl.-Verw. Domminic (FH) Reutter
Original assignee: Individual
Current assignee: Bernzen Werner Dr-Ing De; REUTTER, DOMINIC, DIPL.-VERW. WIRT (FH), DE
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2020-08-13
Anticipated expiration: 2030-04-21
Also published as: DE102010015545A1

Abstract

Verfahren zur Ansteuerung mindestens einer reversiblen Insassenschutzvorrichtung (2.1) eines Fahrzeuges 1, wobei die mindestens eine reversible Insassenschutzvorrichtung (2.1) ein reversibler Gurtstraffer ist und in Abhängigkeit erfasster Fahrzustandsgrößen angesteuert und in eine Wirkstellung positioniert wird, dadurch gekennzeichnet, dass- der reversible Gurtstraffer zusätzlich in Abhängigkeit eines ermittelten Seitenwindwertes (a) angesteuert und in die Wirkstellung positioniert wird,- der Seitenwindwert (a) anhand eines Gierratenwertes und/oder eines Querbeschleunigungswertes (a) ermittelt wird, wobei- dann, wenn aus dem erfassten Gierratenwert und/oder dem erfassten Querbeschleunigungswert (a) ein vergleichsweise geringer Seitenwindwert (a) ermittelt wird, ein Elektromotor des reversiblen Gurtstraffers mit einer geringen Drehzahl derart gesteuert wird, dass ein Sicherheitsgurt langsam gestrafft wird, und- dann, wenn aus dem erfassten Gierratenwert und/oder dem erfassten Querbeschleunigungswert (a) ein vergleichsweise hoher Seitenwindwert (a) ermittelt wird, der Elektromotor des reversiblen Gurtstraffers mit einer höheren Drehzahl derart angesteuert wird, dass der Sicherheitsgurt im Vergleich schnell gestrafft wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ansteuerung mindestens einer reversiblen Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeuges, wobei die mindestens eine reversible Insassenschutzvorrichtung in Abhängigkeit erfasster Fahrzustandsgrößen angesteuert und in eine Wirkstellung positioniert wird.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Seitenwindkompensation eines Fahrzeuges bekannt. So beschreibt die DE 10 2004 017 638 A1 einen Beobachter zur Seitenwindschätzung anhand von Signalen eines elektronischen Stabilitätsprogramms. Die Seitenwindkompensation erfolgt während einer Fahrt mittels eines Einzelrad-Bremseingriffes oder Lenkeingriffes.
Die DE 10 2004 007 549 A1 beschreibt, dass bei einer Seitenwindkompensation während einer Fahrt eines Fahrzeuges durch einen Giermomentaufbau mittels Einzelrad-Bremseingriffen eine Kenntnis eines Spurverlaufes einer Fahrspur, die das Fahrzeug passiert, herangezogen wird, so dass das Fahrzeug bei einer Kurvenfahrt nicht aus der Kurve getragen wird.
In der DE 10 2004 047 860 A1 werden Auslösebedingungen für einen Bremseingriff oder einen Lenkeingriff zur Seitenwindkompensation eines Fahrzeuges offenbart.
Ferner ist aus der DE 10 2004 057 928 A1 ein Verfahren zur Gierratenregelung auf einen Sollwert einer Gierrate zur Seitenwindkompensation eines Fahrzeuges bekannt. Dabei wird der Sollwert der Gierrate in Abhängigkeit einer geschätzten Seitenwindgröße bestimmt.
Weiterhin offenbart die DE 10 2004 038 167 A1 ein Fahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einer präventiv wirkenden Schutzvorrichtung, die Sicherheitseinrichtungen umfasst, die in Abhängigkeit von Informationen angesteuert werden. Die Informationen werden mittels einer Fahrzustandssensorik erfasst und in einer Datenauswerte- und Steuereinheit ausgewertet. Dabei vergleicht die Datenauswerte- und Steuereinheit die erfassten Informationen mit mindestens einem Auslöseschwellwert und steuert bei Erkennung einer Kritikalität eines Fahrzustandes wenigstens eine diesem Fahrzustand zugeordnete Sicherheitseinrichtung an. Die Ansteuerung der Auslösung der zugeordneten Sicherheitseinrichtung erfolgt bezüglich eines Kraft-Zeit-Gradienten in Abhängigkeit der erkannten Kritikalität des Fahrzustandes.
Aus der DE 10 2004 041 521 A1 sind ein Verfahren zur Bewertung von Fahrsituationen und eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens bekannt, wobei Fahrzustandsdaten ermittelt und ausgewertet werden. Dabei werden die Fahrzustandsdaten hinsichtlich ihres Gefahrenpotentials für Fahrzeuginsassen ausgewertet und numerisch abgebildet, wobei ein Gesamtgefahrenpotential durch Ermitteln oder Schätzen von momentan wirkenden Kräften oder von zu erwartenden Kraftwirkungen und einer daraus resultierenden Bewegung des Insassen bestimmt wird. Dabei wird aus einer Geschwindigkeit, einer Querbeschleunigung, einer Längsbeschleunigung, einem Lenkwinkel oder einer Gierrate eine Lenkstabilität als Teil einer Lenkgefahr berechnet. Zusätzlich wird aus einer Gierbeschleunigung, der Gierrate, einer Lenkwinkeländerung, der Querbeschleunigung, einer Querbeschleunigungsänderung ein Lenkänderungsverhalten berechnet. Das berechnete Gesamtgefahrenpotential oder ein berechneter zeitlicher Verlauf des berechneten Gesamtgefahrenpotentials werden als Eingabegröße in eine Auslöseeinheit für einen Gurtstraffer eingegeben.
Weitere Verfahren und Vorrichtungen zur Steuerung eines Gurtstraffers sind aus der DE 10 2005 035 863 A1 , DE 103 32 024 A1 und DE 100 05 010 A1 bekannt.
Die DE 10 2008 047 700 A1 beschreibt ein Kraftfahrzeug mit einem Kommunikationssystem zur Kommunikation mit anderen Kraftfahrzeugen und einem Spurassistenzsystem zur Warnung vor einem unbeabsichtigten Spurwechsel. Bei Feststellung eines Spurwechsels des Kraftfahrzeugs trotz eines gerade gehaltenen Lenkrads unter Seitenwindeinfluss ist eine Warnmitteilung an die anderen Kraftfahrzeuge übermittelbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung bei auf ein Fahrzeug wirkendem Seitenwind anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 3 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem Verfahren zur Ansteuerung mindestens einer reversiblen Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeuges ist die mindestens eine reversible Insassenschutzvorrichtung ein reversibler Gurtstraffer und wird in Abhängigkeit erfasster Fahrzustandsgrößen angesteuert und in eine Wirkstellung positioniert. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der reversible Gurtstraffer in Abhängigkeit eines ermittelten Seitenwindwertes angesteuert und in eine Wirkstellung positioniert wird. Weiterhin wird der Seitenwindwert anhand eines Gierratenwertes und/oder eines Querbeschleunigungswertes ermittelt, wobei dann, wenn aus dem erfassten Gierratenwert und/oder dem erfassten Querbeschleunigungswert ein vergleichsweise geringer Seitenwindwert ermittelt wird, ein Elektromotor des reversiblen Gurtstraffers mit einer geringen Drehzahl derart gesteuert wird, dass ein Sicherheitsgurt langsam gestrafft wird. Wird aus dem erfassten Gierratenwert und/oder dem erfassten Querbeschleunigungswert ein vergleichsweise hoher Seitenwindwert ermittelt, wird der Elektromotor des reversiblen Gurtstraffers mit einer höheren Drehzahl derart angesteuert, dass der Sicherheitsgurt im Vergleich schnell gestrafft wird.
Durch Berücksichtigung des ermittelten Seitenwindwertes bei Ansteuerung und Positionierung der reversiblen Insassenschutzvorrichtung in die Wirkstellung, ist ein zusätzlicher Schutz von Fahrzeuginsassen bei unfallkritischen Fahrsituationen bei starkem Seitenwind sichergestellt. Dabei wird der reversible Gurtstraffer in Abhängigkeit einer Höhe des Seitenwindwertes entsprechend angesteuert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:

1 schematisch ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Ansteuerung mindestens einer reversiblen Insassenschutzvorrichtung.

In der 1 ist ein Fahrzeug 1 in einer Draufsicht mit einer präventiv wirkenden Vorrichtung 2 zur Ansteuerung mindestens einer reversiblen Insassenschutzvorrichtung 2.1 dargestellt. Insbesondere handelt es sich bei der reversiblen Insassenschutzvorrichtung 2.1 um einen reversiblen Gurtstraffer, ein verfahrbares Rückenpolster, eine verfahrbare Rückenlehne, ein elektrisch positionierbares Lenkrad und/oder ein anderes geeignetes reversibles Insassenschutzmittel der im Fahrzeug 1 angeordneten präventiv wirkenden Vorrichtung 2 für Insassen.
Insbesondere bezieht sich die reversible Insassenschutzvorrichtung 2.1 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf den reversiblen Gurtstraffer.
Die präventiv wirkende Vorrichtung umfasst eine Sicherheitssensorik, welche eine nicht näher dargestellte Sensorik zur Erfassung eine Fahrzeugumgebung und/oder eine Fahrzustandssensorik 2.2 aufweist. Vorzugsweise dient die Fahrzustandssensorik 2.2 einer Erfassung längsdynamischer und/oder querdynamischer Fahrzustandsgrößen. Beispielsweise wird mittels der Fahrzustandssensorik 2.2 eine Not-, eine Panikbremsung, ein Übersteuern und/oder ein Untersteuern des Fahrzeuges 1 erfasst.
Als Fahrzustandsgrößen werden beispielsweise Signale von am Fahrzeug 1 angeordneten Raddrehzahlsensoren, Signale einer Erfassungseinheit zum Erfassen eines Lenkwinkels und einer Lenkwinkelbeschleunigung, Signale eines Längsbeschleunigungssensors, Signale eines Gierratensensors und/oder Signale eines Querbeschleunigungssensors von der Fahrzustandssensorik 2.2 erfasst.
Es ist vorgesehen, die reversible Insassenschutzvorrichtung 2.1 in Abhängigkeit eines ermittelten Seitenwindwertes a_QW anzusteuern und in eine Wirkstellung zu positionieren.
Hierzu wird der Seitenwindwert a_QW anhand eines mittels des Querbeschleunigungssensors erfassten Querbeschleunigungswertes a_Q erfasst. In vorteilhafter Weise wird zusätzlich oder alternativ ein Gierratenwert, welcher mittels des Gierratensensors erfasst wird, zur Ermittlung des Seitenwindwertes a_QW herangezogen.
Insbesondere sind der Querbeschleunigungssensor und/oder der Gierratensensor Bestandteile eines Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines elektronischen Stabilitätsprogramms.
Dabei wird der Seitenwindwert a_QW z. B. mittels eines aus dem Stand der Technik bekannten Algorithmus, der in der Auswerteeinheit 2.3 hinterlegt ist, ermittelt.
Der so ermittelte Seitenwindwert a_QW wird der Ansteuerung der reversiblen Insassenschutzvorrichtung 2.1, insbesondere des reversiblen Gurtstraffers, zugrunde gelegt.
Der reversible Gurtstraffer als reversible Insassenschutzvorrichtung 2.1 ist ein Gurtstraffer mit einer elektromotorischen vorbeugenden Straffung eines Sicherheitsgurtes, bei dem mittels eines auf eine Wickelwelle eines Gurtaufrollers wirkenden Elektromotors eine Aufroll-Funktion und eine Straff-Funktion erfüllt wird. Der reversible Gurtstraffer wird mittels des Elektromotors angetrieben.
Wird aus dem erfassten Gierratenwert und/oder dem erfassten Querbeschleunigungswert a_Q ein vergleichsweise geringer Seitenwindwert a_QW ermittelt, wird der Elektromotor des reversiblen Gurtstraffers mit einer geringen Drehzahl gesteuert, so dass der Sicherheitsgurt langsam gestrafft wird. Hierzu ist in der Auswerteeinheit 2.3 eine vorgebbare Anzahl von Schwellwerten x₁ bis x_n für den ermittelten Seitenwindwert a_QW hinterlegt.
Wird aus dem erfassten Gierratenwert und/oder dem erfassten Querbeschleunigungswert a_Q ein vergleichsweise hoher Seitenwindwert a_QW ermittelt, wird der Elektromotor des reversiblen Gurtstraffers mit einer höheren Drehzahl angesteuert, so dass der Sicherheitsgurt im Vergleich schnell gestrafft wird. Insbesondere erfolgt eine schnelle Straffung des Sicherheitsgurtes, wenn starke Seitenwindböen auftreten und das elektronische Stabilitätsprogramm heftige Giermomenteingriffe einleitet.
Insbesondere kann eine Intensität der Ansteuerung der reversiblen Insassenschutzvorrichtung 2.1 von einem durch das Fahrerassistenzsystem angeforderten Giermoment abhängig sein.
Anhand des Verfahrens ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, einen Schutz von Fahrzeuginsassen in unfallkritischen Fahrsituationen bei starkem Seitenwind sicherzustellen.

Claims

Verfahren zur Ansteuerung mindestens einer reversiblen Insassenschutzvorrichtung (2.1) eines Fahrzeuges 1, wobei die mindestens eine reversible Insassenschutzvorrichtung (2.1) ein reversibler Gurtstraffer ist und in Abhängigkeit erfasster Fahrzustandsgrößen angesteuert und in eine Wirkstellung positioniert wird, dadurch gekennzeichnet, dass - der reversible Gurtstraffer zusätzlich in Abhängigkeit eines ermittelten Seitenwindwertes (a_QW) angesteuert und in die Wirkstellung positioniert wird, - der Seitenwindwert (a_QW) anhand eines Gierratenwertes und/oder eines Querbeschleunigungswertes (a_Q) ermittelt wird, wobei - dann, wenn aus dem erfassten Gierratenwert und/oder dem erfassten Querbeschleunigungswert (a_Q) ein vergleichsweise geringer Seitenwindwert (a_QW) ermittelt wird, ein Elektromotor des reversiblen Gurtstraffers mit einer geringen Drehzahl derart gesteuert wird, dass ein Sicherheitsgurt langsam gestrafft wird, und - dann, wenn aus dem erfassten Gierratenwert und/oder dem erfassten Querbeschleunigungswert (a_Q) ein vergleichsweise hoher Seitenwindwert (a_QW) ermittelt wird, der Elektromotor des reversiblen Gurtstraffers mit einer höheren Drehzahl derart angesteuert wird, dass der Sicherheitsgurt im Vergleich schnell gestrafft wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenwindwert (a_QW) in Abhängigkeit einer Intensität eines Giermomenteingriffes oder einer Soll-Giergeschwindigkeitsänderung angesteuert wird.
Vorrichtung (2) zur Ansteuerung mindestens einer reversiblen Insassenschutzvorrichtung (2.1) eines Fahrzeuges (1), wobei mittels einer Fahrzustandssensorik (2.2) Fahrzeugstandsgrößen erfassbar sind und eine Auswerteeinheit (2.3) vorgesehen ist, welcher die erfassten Fahrzustandsgrößen zuführbar sind, wobei die mindestens eine reversible Insassenschutzvorrichtung (2.1) ein reversibler Gurtstraffer ist und in Abhängigkeit der erfassten Fahrzustandsgrößen ansteuerbar und in eine Wirkstellung positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - der mindestens eine reversible Gurtstraffer in Abhängigkeit eines von der Auswerteeinheit (2.3) ermittelten Seitenwindwertes (a_QW) ansteuerbar und in die Wirkstellung positionierbar ist, - der Seitenwindwert (a_QW) anhand eines Gierratenwertes und/oder eines Querbeschleunigungswertes (a_Q) ermittelbar ist, wobei - dann, wenn aus dem erfassten Gierratenwert und/oder dem erfassten Querbeschleunigungswert (a_Q) ein vergleichsweise geringer Seitenwindwert (a_QW) ermittelt wird, ein Elektromotor des reversiblen Gurtstraffers mit einer geringen Drehzahl derart ansteuerbar ist, dass sich ein Sicherheitsgurt langsam strafft, und - dann, wenn aus dem erfassten Gierratenwert und/oder dem erfassten Querbeschleunigungswert (a_Q) ein vergleichsweise hoher Seitenwindwert (a_QW) ermittelt wird, der Elektromotor des reversiblen Gurtstraffers mit einer höheren Drehzahl derart ansteuerbar ist, dass sich der Sicherheitsgurt im Vergleich schnell strafft.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Seitenwind mittels eines Querbeschleunigungssensors und/oder eines Gierratensensors erfassbar ist.