DE102012224451A1

DE102012224451A1 - Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung eines Kraftfahrzeug sowie entsprechende Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung

Info

Publication number: DE102012224451A1
Application number: DE102012224451.4A
Authority: DE
Inventors: Michael Schmid; Gunther Lang
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-07-03
Anticipated expiration: 2032-12-28
Also published as: JP6391240B2; DE102012224451B4; JP2014129083A; CN103895598A; FR3000448A1; FR3000448B1; CN103895598B; GB201319410D0; GB2510222A; GB2510222B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, die einen in Hauptfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichteten Beschleunigungssensor sowie eine drucksensitive Aufprallsensoreinrichtung aufweist, wobei mittels des Beschleunigungssensors eine Beschleunigung ermittelt und zumindest eine Sicherheitsmaßnahme bei Überschreiten eines Grenzwerts durch eine aus der Beschleunigung bestimmten Beschleunigungsgröße eingeleitet wird. Dabei ist vorgesehen, dass der Grenzwert in Abhängigkeit von einer mittels der Aufprallsensoreinrichtung ermittelten Aufprallpositionsgröße bestimmt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung eines Kraftfahrzeugs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, die einen in Hauptfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichteten Beschleunigungssensor sowie eine drucksensitive Aufprallsensoreinrichtung aufweist, wobei mittels des Beschleunigungssensors eine Beschleunigung ermittelt und zumindest eine Sicherheitsmaßnahme bei Überschreiten eines Grenzwerts durch eine aus der Beschleunigung bestimmten Beschleunigungsgröße eingeleitet wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung eines Kraftfahrzeugs.
Stand der Technik
Zum Feststellen von Fahrzeugunfällen wird insbesondere der Beschleunigungssensor verwendet, welcher beispielsweise Bestandteil eines Steuergeräts des Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Steuergeräts der Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung ist. Alternativ kann er jedoch auch getrennt von dem Steuergerät angeordnet sein. Das Steuergerät ist beispielsweise als Airbagsteuergerät ausgestaltet. Der Beschleunigungssensor kann, beispielsweise mitsamt dem Steuergerät, auf einem Tunnel einer Karosserie des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Der Beschleunigungssensor ist insbesondere dazu ausgebildet, eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs in dessen Hauptfahrtrichtung beziehungsweise seiner Längsrichtung zu bestimmen. Aus der Beschleunigung wird die Beschleunigungsgröße bestimmt. Diese kann dabei der Beschleunigung entsprechen oder beispielsweise anhand einer mathematischen Beziehung aus dieser ermittelt werden. Überschreitet die Beschleunigungsgröße den Grenzwert, so wird die wenigstens eine Sicherheitsmaßnahme eingeleitet. Diese kann in dem Auslösen zumindest eines Airbags oder dergleichen bestehen.
Die mithilfe des Beschleunigungssensors bestimmte Beschleunigung beziehungsweise die Beschleunigungsgröße weist bei Zusammenstößen des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis, beispielsweise einem weiteren Kraftfahrzeug, bei voller Überdeckung deutlich höhere Werte auf als bei Zusammenstößen, die unter einem Winkel von ungleich 0° oder mit einer lediglich teilweisen Überdeckung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Hindernis erfolgen. Derartige Zusammenstöße werden als Winkelzusammenstöße beziehungsweise Offsetzusammenstöße bezeichnet. Entsprechend können allein mit dem Beschleunigungssensor derartige Winkelzusammenstöße beziehungsweise Offsetzusammenstöße nicht optimal erkannt werden. Insbesondere muss der Grenzwert derart niedrig gewählt werden, dass er auch bei derartigen Zusammenstößen ein zuverlässiges Einleiten der Sicherheitsmaßnahme gewährleistet.
Offenbarung der Erfindung
Das Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist dagegen den Vorteil auf, dass die Erkennung von Winkelzusammenstößen beziehungsweise Offsetzusammenstößen deutlich verbessert wird. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem der Grenzwert in Abhängigkeit von einer mittels der Aufprallsensoreinrichtung ermittelten Aufprallpositionsgröße bestimmt wird. Die Aufprallsensoreinrichtung ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass mit ihrer Hilfe Zusammenstöße mit Personen und/oder kleinen Hindernissen zuverlässig erkannt werden können. Zu diesem Zweck ist sie drucksensitiv, reagiert also auf Druckeinwirkung auf einen Bereich der Karosserie des Kraftfahrzeugs. Besonders bevorzugt ist die Aufprallsensoreinrichtung derart angeordnet, dass eine Druckeinwirkung und mithin ein Zusammenstoß im Bereich einer Frontpartie, insbesondere an einer Frontschürze beziehungsweise einem Frontstoßfänger des Kraftfahrzeugs erkannt werden kann.
Die Aufprallsensoreinrichtung ist dazu ausgebildet, dass mit ihr eine zumindest näherungsweise der Aufprallposition entsprechende Aufprallpositionsgröße ermittelt werden kann. Das bedeutet, dass die Aufprallsensoreinrichtung eine Größe liefert, welche entweder eine Ermittelung der genauen Aufprallposition oder zumindest eine Abschätzung insoweit ermöglicht, ob der Zusammenstoß zentral erfolgt, also in Richtung einer Längsmittelachse des Kraftfahrzeugs, oder ob er in lateraler Richtung versetzt zu der Längsmittelachse oder unter einem Winkel von ungleich Null zu der Längsmittelachse vorliegt. Die Aufprallpositionsgröße kann eine Größe sein, die die Aufprallposition angibt. Alternativ ist sie jedoch eine Größe, die lediglich in Bezug zu der Aufprallposition steht, beispielsweise die Bestimmung der Aufprallposition zumindest näherungsweise ermöglicht. In diesem Fall ist die Aufprallpositionsgröße also eine Ausgangsgröße für die Aufprallposition.
Insbesondere ermöglicht es die Aufprallsensoreinrichtung festzustellen, auf welcher Seite der Längsmittelachse der Zusammenstoß erfolgt. Um ein zuverlässiges Einleiten der Sicherheitsmaßnahme zu gewährleisten, wird nun der Grenzwert für die Beschleunigungsgröße in Abhängigkeit von der ermittelten Aufprallpositionsgröße festgelegt. Beispielsweise wird die tatsächlich auftretende Beschleunigung umso geringer, je weiter der Zusammenstoß von der Längsmittelachse entfernt erfolgt oder je weiter der Winkel zwischen einem Aufprallvektor und der Längsmittelachse von Null entfernt ist. Entsprechend ist es vorteilhaft, den Grenzwert entsprechend zu verringern.
Zusätzlich oder alternativ kann in Abhängigkeit von der Aufprallpositionsgröße auch ein Auslösepfad für die Sicherheitsmaßnahme festgelegt werden. In diesem Fall wird beispielsweise anhand der Aufprallpositionsgröße entschieden, aufgrund welcher Größe die Sicherheitsmaßnahme eingeleitet wird. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn mehrere Sensoren, insbesondere Aufprallsensoren und/oder Beschleunigungssensoren, vorgesehen sind, die beispielsweise an verschiedenen Positionen des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Mithilfe der Aufprallpositionsgröße kann nun ermittelt werden, welcher der Sensoren den zuverlässigeren Wert für die Beschleunigung liefert.
Nachfolgend wird auf die von dem entsprechenden Beschleunigungssensor gelieferte Größe beziehungsweise die entsprechende Beschleunigungsgröße zurückgegriffen, um festzustellen, ob die Sicherheitsmaßnahme eingeleitet werden soll. Zu diesem Zweck wird die Größe mit dem Grenzwert verglichen und – wie erläutert – bei Überschreiten des Grenzwerts durch die Größe die Sicherheitsmaßnahme eingeleitet.
Mithilfe eines derartigen Verfahrens kann die eigentlich zur Fußgängererkennung beziehungsweise Personenerkennung dienende Aufprallsensoreinrichtung zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung verwendet werden. Entsprechend können zusätzliche Sensoren, welche allein der Erkennung eines Winkelzusammenstoßes oder Offsetzusammenstoßes dienen und kostenintensiv sind, vermieden werden. Die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vor allem möglich, weil für das Festlegen des Grenzwerts keine genaue Kenntnis der tatsächlichen Aufprallposition notwendig ist, welche mithilfe der zusätzlichen Sensoren bestimmbar wäre. Vielmehr reicht eine Abschätzung der Aufprallposition in Form der Aufprallpositionsgröße aus, um das zuverlässige Einleiten der Sicherheitsmaßnahme in Abhängigkeit von der Beschleunigung zu gewährleisten.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Aufprallsensoreinrichtung über mehrere Sensoren verfügt, die jeweils einen Messwert bereitstellen und mittels welchen die Aufprallpositionsgröße festgestellt wird. Selbstverständlich kann bereits ein Sensor ausreichend sein, um die Aufprallpositionsgröße zu ermitteln. Besonders bevorzugt sind jedoch die mehreren Sensoren vorgesehen, welche insbesondere voneinander beabstandet angeordnet sind. Auf diese Art und Weise kann mithilfe der von den Sensoren bereitgestellten Messwerte die Aufprallpositionsgröße abgeschätzt beziehungsweise festgestellt werden. Zu diesem Zweck wird beispielsweise der zeitliche Verlauf der Messwerte der einzelnen Sensoren ermittelt und miteinander verglichen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Grenzwert ausgehend von einem definierten Basisgrenzwert umso weiter verringert wird, je weiter die der Aufprallpositionsgröße entsprechende Aufprallposition von einer Längsmittelachse des Kraftfahrzeugs abweicht. Der Basisgrenzwert stellt mithin einen Maximalwert für den Grenzwert dar. Wenn die festgestellte Aufprallpositionsgröße auf einen Zusammenstoß auf der Längsmittelachse beziehungsweise im Bereich der Längsmittelachse des Kraftfahrzeugs hinweist, soll der Grenzwert dem Basisgrenzwert entsprechen. Wie bereits vorstehend ausgeführt, wird jedoch die von dem Beschleunigungssensor gemessene Beschleunigung in Hauptfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, also entlang der Längsmittelachse, umso geringer, je weiter die tatsächliche Aufprallposition von der Längsmittelachse entfernt ist. Aus diesem Grund soll der Grenzwert in Abhängigkeit von einer Differenz der Aufprallposition zu der Position der Längsmittelachse gewählt werden, insbesondere in Abhängigkeit von dem Absolutwert der Differenz. Dabei wird jedoch bevorzugt der Grenzwert nach unten von einem Minimalgrenzwert begrenzt, welcher nicht unterschritten werden darf. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Grenzwert zu stark verringert wird und es somit zu einem fehlerhaften Einleiten der Sicherheitsmaßnahme kommt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Sensoren Drucksensoren verwendet werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Aufprallsensoreinrichtung in Form einer Schlauchsensoreinrichtung vorliegt. Zum Feststellen von Zusammenstößen mit Personen wird häufig eine im Frontbereich des Kraftfahrzeugs, insbesondere in einem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs, verbaute Aufprallsensoreinrichtung verwendet, welche einen Druckschlauch umfasst. Dieser Druckschlauch befindet sich beispielsweise zwischen einem Stoßfängerquerträger und einem davor liegenden Stoßfängerelement, welches vorzugsweise wenigstens bereichsweise oder vollständig aus einem geschäumten Material besteht. Der Druckschlauch ist mit einem Fluid, insbesondere Luft, gefüllt. An seinen Enden ist jeweils wenigstens ein Drucksensor derart angeschlossen, dass mit dem Drucksensor der in dem Druckschlauch vorliegende Druck bestimmt werden kann. Zusammenstöße rufen nun eine Deformierung des Druckschlauchs hervor, welche durch die daraus folgende Druckänderung in dem Druckschlauch eine Veränderung der mittels des Drucksensors beziehungsweise der Drucksensoren ermittelten Messwerte bewirken.
Alternativ oder zusätzlich kann die Aufprallsensoreinrichtung selbstverständlich auch anders geartete Sensoren aufweisen, beispielsweise Lichtwellenleitersensoren oder Piezosensoren. Auch Beschleunigungssensoren können Verwendung finden. Von Bedeutung ist dabei lediglich, dass mit den Sensoren ein durch einen Aufprall bewirkter Druck und mithin die dabei wirkende Kraft beziehungsweise Beschleunigung bestimmt werden können. Auch diese Sensoren sollen also bevorzugt drucksensitiv sein.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass der Grenzwert in Abhängigkeit von einer aus wenigstens zwei Messwerten oder korrespondierenden Werten ermittelten, mit der Aufprallpositionsgröße korrespondierenden Differenzgröße bestimmt wird. Es wird also nicht unmittelbar die Aufprallposition zum Bestimmen des Grenzwerts verwendet. Vielmehr wird die Differenzgröße herangezogen, welche aus den wenigstens zwei Messwerten abgeleitet wird. Mithin wird, um den Aufwand möglichst gering zu halten, die Aufprallposition nicht oder zumindest nicht exakt bestimmt. Die Differenzgröße ergibt sich aus der Differenz zwischen den wenigstens zwei Messwerten oder den korrespondierenden, also aus den Messwerten abgeleiteten Werten. Die Differenzgröße kann der Aufprallpositionsgröße entsprechen oder mit dieser in einer bestimmten Beziehung stehen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Differenzgröße eine Zeitdifferenz oder eine Wertdifferenz herangezogen wird. Im Falle der Zeitdifferenz wird insbesondere ein Zeitabstand zwischen den Zeitpunkten verwendet, zu welchen derselbe Grenzwert durch die Messwerte der Sensoren oder durch korrespondierende Werte erreicht oder überschritten wird. Es wird also der Verlauf der Messwerte beziehungsweise der korrespondierenden Werte über der Zeit betrachtet. Unter den korrespondierenden Werten sind aus den Messwerten abgeleitete Werte zu verstehen, wobei dies beispielsweise mittels einer mathematischen Beziehung, einem Filter oder dergleichen erfolgt.
Überschreitet der Messwert eines der Sensoren beziehungsweise der mit diesem korrespondierende Wert den Grenzwert, so wird der Zeitpunkt festgehalten, zu dem dies passiert. Auch der Zeitpunkt, zu welchem der Messwert des nächsten der Sensoren beziehungsweise der mit diesem korrespondierende Wert den Grenzwert überschreitet, wird ermittelt. Aus der zeitlichen Differenz zwischen diesen beiden Zeitpunkten kann nun auf die Aufprallposition und/oder die Aufprallpositionsgröße geschlossen werden beziehungsweise unmittelbar der Grenzwert bestimmt werden. Die tatsächliche Größe der Messwerte bleibt dabei vorzugsweise außer Betracht. Es wird jedoch für alle Messwerte beziehungsweise alle korrespondierenden Werte derselbe Grenzwert zur Bestimmung des Zeitpunkts der Überschreitung herangezogen.
Die Wertdifferenz ist dagegen die Differenz zwischen den Messwerten beziehungsweise den korrespondierenden Werten zu einem bestimmten Zeitpunkt. Auch hier wird also der Verlauf der Messwerte beziehungsweise der korrespondierenden Werte über der Zeit betrachtet, wobei die Messwerte beziehungsweise die korrespondierenden Werte zu einem bestimmten Zeitpunkt verglichen werden. Die Differenz zwischen den Messwerten beziehungsweise den korrespondierenden Werten wird in Form der Wertdifferenz festgehalten und als Differenzgröße zum Bestimmen des Grenzwerts beziehungsweise der Aufprallpositionsgröße herangezogen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wertdifferenz normiert wird, insbesondere mit dem größten oder kleinsten der Messwerte oder mit einem Mittelwert der Messwerte. Auch der größte oder kleinste der korrespondierenden Werte oder der Mittelwert aus diesen kann verwendet werden. Die genannte Vorgehensweise hat den Vorteil, dass ein Schwellwert, ab dessen Überschreiten durch die Differenzgröße beziehungsweise die Wertdifferenz auf das Vorliegen eines Winkel- beziehungsweise Offsetzusammenstoß geschlossen wird, konstant gewählt werden kann oder zumindest nur geringfügig über der Zeit variiert werden muss, weil ein Anwachsen der Wertdifferenz über das Anwachsen des wenigstens einen Messwerts, insbesondere beider beziehungsweise aller Messwerte, selbst normiert wird.
Die Erfindung ist weiterhin auf eine Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung eines Kraftfahrzeugs gerichtet, insbesondere eine Fahrzeuginsassensicherheitsrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, wobei die Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung einen in Hauptfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichteten Beschleunigungssensor sowie eine drucksensitive Aufprallsensoreinrichtung aufweist und dazu ausgebildet ist, mittels des Beschleunigungssensors eine Beschleunigung zu ermitteln und zumindest eine Sicherheitsmaßnahme bei Überschreiten eines Grenzwerts durch die Beschleunigung einzuleiten. Dabei ist vorgesehen, dass die Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung zudem dazu ausgebildet ist, den Grenzwert in Abhängigkeit von einer mittels der Aufprallsensoreinrichtung ermittelten Aufprallpositionsgröße zu bestimmen. Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise wurde bereits eingegangen. Die Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung sowie das entsprechende Verfahren können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass dabei eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt
1 ein erstes Schaubild, in welchem zwei Verläufe für Messwerte zweier Drucksensoren einer Aufprallsensoreinrichtung oder korrespondierende Werte für einen frontalen Zusammenstoß über der Zeit aufgetragen sind, und
2 die aus der 1 bekannten Verläufe für einen Winkel- beziehungsweise Offsetzusammenstoß.
Die 1 zeigt ein Diagramm, in welchem Messwerte zweier Drucksensoren beziehungsweise aus den Messwerten abgeleitete, mit diesen korrespondierende Werte über der Zeit aufgetragen sind. Dabei zeigt ein Verlauf 1 den Verlauf der Messwerte eines ersten der Drucksensoren und ein Verlauf 2 den Verlauf der Messwerte eines zweiten der Drucksensoren. Die Drucksensoren sind Bestandteil einer Aufprallsensoreinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Sie sind bevorzugt an denselben Druckschlauch, nämlich an gegenüberliegende Enden des Druckschlauchs, angeschlossen. Entsprechend repräsentieren die Messwerte den Druck in dem Druckschlauch an seinem jeweiligen Ende. Der Druckschlauch ist in einem Frontbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet, insbesondere integriert in einen Frontstoßfänger.
Beispielsweise ist der Druckschlauch zwischen einem Stoßfängerquerträger der Karosserie des Kraftfahrzeugs und einem in Hauptfahrtrichtung vor diesem angeordneten Stoßfängerelement angeordnet, wobei letzteres beispielsweise wenigstens bereichsweise aus einem geschäumten Material besteht. Bei einem Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis, insbesondere einer Person oder dergleichen, wird der Druckschlauch komprimiert, sodass anhand der Messwerte der Drucksensoren auf einen Zusammenstoß geschlossen werden kann. Die Verläufe 1 und 2 stellen sich nun beispielsweise ein, wenn der Zusammenstoß mit einer Längsmittelachse des Kraftfahrzeugs zusammenfällt oder zumindest nahezu zusammenfällt. Der Zusammenstoß erfolgt mithin im Wesentlichen symmetrisch, sodass sich die Messwerte über der Zeit nahezu gleich verhalten.
Aus den Messwerten der Drucksensoren oder aus den Werten, die aus den Messwerten abgeleitet sind, wird eine Differenzgröße ermittelt, welche beispielsweise als Zeitdifferenz oder als Wertdifferenz vorliegt. Die Zeitdifferenz bezeichnet dabei einen Zeitabstand zwischen denjenigen Zeitpunkten, zu welchen derselbe Grenzwert durch die Messwerte der Sensoren beziehungsweise durch die korrespondierenden Werte erreicht oder überschritten wird. Im Folgenden wird lediglich auf die Messwerte eingegangen. Es ist jedoch unmittelbar einsichtig, dass stets alternativ die mit den Messwerten korrespondierenden Werte verwendet werden können.
Beispielsweise wird hier als Grenzwert der Druck p = p₂ angenommen. Es ist unmittelbar einsichtig, dass die Messwerte des Verlaufs 1 den Grenzwert p₂ zum Zeitpunkt t₁ erreicht und überschreitet. Dies gilt für die Messwerte des Verlaufs 2 erst im Zeitpunkt t₂. Der Zeitabstand beziehungsweise die Zeitdifferenz ergibt sich nun aus der Beziehung t₂ – t₁. Die Wertdifferenz ist dagegen die Differenz zwischen den Messwerten zu einem bestimmten Zeitpunkt. Beispielsweise wird der Zeitpunkt t₁ betrachtet. In diesem zeigen die Messwerte des Verlaufs 1 einen Druck p₂, während die Messwerte des Verlaufs 2 einen Druck p₁ aufweisen. Die Differenz zwischen diesen beiden Werten, also die Differenz zwischen den Drücken p₂ und p₁ wird als Wertdifferenz und mithin als Differenzgröße herangezogen.
Die 2 zeigt ein weiteres Diagramm, in welchem die Verläufe 1 und 2 für einen Zusammenstoß wiedergegeben sind, welcher abseits der Längsmittelachse erfolgt und mithin als Winkelzusammenstoß beziehungsweise Offsetzusammenstoß erfolgt. Es wird deutlich, dass die Messwerte des Verlaufs 1 deutlich früher und deutlich stärker ansteigen als die Messwerte des Verlaufs 2. Entsprechend ergeben sich Unterschiede in der Zeitdifferenz sowie der Wertdifferenz, welche bei einem Vergleich der Diagramme der 1 und 2 unmittelbar erkennbar sind. Sowohl die Zeitdifferenz t₂ – t₁ als auch die Wertdifferenz p₂ – p₁ ist nun deutlich größer als für den Zusammenstoß im Bereich der Längsmittelachse. Entsprechend kann aus der jeweils verwendeten Differenzgröße, also entweder der Zeitdifferenz oder der Wertdifferenz, auf die Aufprallposition geschlossen werden. Zumindest ist jedoch die Differenzgröße von der Aufprallposition unmittelbar abhängig.
Bei bekannten Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtungen ist nun ein in Hauptfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichteter Beschleunigungssensor vorgesehen. Mittels diesem wird eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs in dieser Richtung ermittelt und bei Überschreiten eines Grenzwerts durch die Beschleunigung wenigstens eine Sicherheitsmaßnahme eingeleitet. Diese Sicherheitsmaßnahme kann beispielsweise in dem Auslösen eines Airbags bestehen. Weil jedoch die Beschleunigung in Hauptfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs beziehungsweise entlang der Längsmittelachse des Kraftfahrzeugs bei einem Zusammenstoß stark von der Aufprallposition abhängt, ist die alleinige Auswertung der Beschleunigung nicht immer ausreichend.
Entsprechend sind zusätzliche Sensoreinrichtungen notwendig, welche jedoch kostenträchtig sind. Aus diesem Grund soll nun die Aufprallsensoreinrichtung, welche ohnehin vorhanden ist, zur Ergänzung herangezogen werden. Dabei wird der Grenzwert, bei dessen Überschreiten die Sicherheitsmaßnahme eingeleitet wird, in Abhängigkeit von der mittels der Aufprallsensoreinrichtung ermittelten Aufprallpositionsgröße bestimmt. Zumindest wird jedoch der Grenzwert in Abhängigkeit von der Differenzgröße festgelegt. Dabei wird beispielsweise der Grenzwert ausgehend von einem definierten Basisgrenzwert und so weiter verringert, je weiter die Aufprallposition von der Längsmittelachse des Kraftfahrzeugs abweicht. Selbstverständlich können auch anstelle der Drucksensoren andere Sensoren verwendet werden, beispielsweise Lichtwellenleitersensoren oder Piezosensoren.
Bei einem symmetrischen Zusammenstoß mit einer Aufprallposition auf der Längsmittelachse befindet sich der erste Kontaktpunkt des Hindernisses mittig an dem Kraftfahrzeug. Weil der Stoßfängerquerträger und damit der Druckschlauch in der Regel eine leichte Krümmung haben, erfolgt die initiale Kompression des Druckschlauchs in der Mitte. Beide Drucksensoren sind von dem initialen Kompressionspunkt gleich weit entfernt und erfassen nahezu gleichzeitig einen vergleichbaren Druckanstieg, wie dies in dem Diagramm dargestellt ist. Bei einem Winkelzusammenstoß beziehungsweise Offsetzusammenstoß befindet sich der erste Kontaktpunkt dagegen unsymmetrisch zu der Längsmittelachse des Kraftfahrzeugs auf einer Fahrzeugseite. Daher wird der Drucksensor, welcher näher an der Aufprallposition liegt, die Kompression des Druckschlauchs vor dem anderen Drucksensor erfassen und zudem einen schnelleren Anstieg des Drucks feststellen.
Grundsätzlich lassen sich also derartige asymmetrische Zusammenstöße durch Unterschiede in den Messwerten der Drucksensoren feststellen. Auf die Verwendung der Zeitdifferenz und der Wertdifferenz als Differenzgröße wurde vorstehend bereits eingegangen. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass auf das Vorliegen eines asymmetrischen Zusammenstoßes geschlossen wird, wenn die Differenzgröße einen Schwellwert überschreitet. Liegt also die Differenzgröße unter diesem Schwellwert, so wird der Grenzwert gleich einem ersten Grenzwert gesetzt, welcher für den symmetrischen Zusammenstoß geeignet ist. Wird dagegen der Schwellwert von der Differenzgröße überschritten, so wird der Grenzwert gleich einem zweiten Grenzwert gesetzt, welcher für den asymmetrischen Zusammenstoß festgelegt ist. Der Schwellwert kann konstant sein, jedoch alternativ auch in Abhängigkeit von weiteren Größen, beispielsweise der Zeit, variieren. Beispielsweise ist ein Zeitnehmer vorgesehen, welcher ab dem Überschreiten einer Startschwelle von einem der Messwerte der Drucksensoren zu laufen beginnt. Der Schwellwert wird nun in Abhängigkeit der mittels dieses Zeitnehmers bestimmten Zeit vergrößert, weil bei vollständiger Kompression des Druckschlauchs keine zuverlässigen Aussagen über die Aufprallposition mehr möglich sind.
Selbstverständlich kann es vorgesehen sein, die Wertdifferenz zu normieren. Zu diesem Zweck wird beispielsweise der größte oder der kleinste der Messwerte oder ein Mittelwert der Messwerte herangezogen. Bei der Verwendung des Mittelwerts liegt beispielsweise die Beziehung (p_l – p_r)/(p_l + p_r) > f(t) vor. Dabei bezeichnet p_l den Messwert eines linken Drucksensors und p_r den Messwert einen rechten Drucksensors. Die Größe f(t) ist der Schwellwert, welcher in Abhängigkeit von der Zeit, insbesondere der mittels des Zeitnehmers bestimmten Zeit, variiert wird. Wird dieser Schwellwert überschritten, so wird, wie vorstehend bereits erläutert, auf das Vorliegen eines asymmetrischen Zusammenstoßes geschlossen und der Grenzwert entsprechend angepasst. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass der Schwellwert nicht oder lediglich geringfügig über der Zeit variiert werden muss, weil ein Anwachsen der Differenz zwischen den beiden Messwerten durch das Anwachsen zumindest eines der Messwerte wenigstens teilweise ausgeglichen wird.
Beispielsweise wird auf das Überschreiten des Schwellwerts erst dann geprüft, wenn eine Summe der Messwerte einen Mindestwert überschreitet beziehungsweise überschritten hat. Der Vergleich erfolgt also nicht unmittelbar nach dem Zusammenstoß, sondern mit einem geringen Zeitversatz, um eine zuverlässige Aussage über die Aufprallposition treffen zu können. Zusätzlich oder alternativ kann auf das Überschreiten des Schwellwerts auch nur dann geprüft werden, wenn die Summe aus den Messwerten einen bestimmten Maximalwert nicht überschritten hat. Auf diese Art und Weise wird vermieden, dass die Prüfung zu spät nach dem Zusammenstoß erfolgt, weil in diesem Fall der Druckschlauch unter Umständen vollständig komprimiert ist und entsprechend keine sinnvolle Aussage über die Aufprallposition mehr getroffen werden kann.
Aus der vorstehend genannten Beziehung kann die Beziehung (p_l – p_r) > f(t, p_l, p_r) hergeleitet werden. Ein asymmetrischer Zusammenstoß wird mithin dann erkannt, wenn die Differenz zwischen den Messwerten einen von den einzelnen Messwerten und optional der Zeit abhängigen Schwellwert übersteigt. Als Spezialfall wurde bereits die Abhängigkeit von dem Mittelwert erläutert.
Zusätzlich oder alternativ kann die Zeitdifferenz oder die Wertdifferenz auch auf andere Art und Weise ausgewertet werden. Beispielsweise kann anstelle der Differenz der Messwerte auch die Differenz der Gradienten der Messwerte (also beispielsweise die Ableitung des Verlaufs der Messwerte) oder die Differenz weiterer äquivalenter Druckgrößen für den linken und den rechten Drucksensor betrachtet werden. Insbesondere kann auch die Differenz von gefilterten und/oder integrierten Messwerten gebildet werden, wodurch die Robustheit des Verfahrens bedingt durch die dabei auftretende Glättung erhöht wird. Anstelle der Messwerte können also stets die Werte der äquivalenten Größen zusätzlich oder alternativ, insbesondere bei der Bestimmung der Zeitdifferenz und/oder der Wertdifferenz, herangezogen werden.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, die einen in Hauptfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichteten Beschleunigungssensor sowie eine drucksensitive Aufprallsensoreinrichtung aufweist, wobei mittels des Beschleunigungssensors eine Beschleunigung ermittelt und zumindest eine Sicherheitsmaßnahme bei Überschreiten eines Grenzwerts durch eine aus der Beschleunigung bestimmten Beschleunigungsgröße eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert in Abhängigkeit von einer mittels der Aufprallsensoreinrichtung ermittelten Aufprallpositionsgröße bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufprallsensoreinrichtung über mehrere Sensoren verfügt, die jeweils einen Messwert bereitstellen und mittels welchen die Aufprallpositionsgröße festgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert ausgehend von einem definierten Basisgrenzwert umso weiter verringert wird, je weiter die der Aufprallpositionsgröße entsprechende Aufprallposition von einer Längsmittelachse des Kraftfahrzeugs abweicht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensoren Drucksensoren verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert in Abhängigkeit von einer aus wenigstens zwei Messwerten oder korrespondierenden Werten ermittelten, mit der Aufprallpositionsgröße korrespondierenden Differenzgröße bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Differenzgröße eine Zeitdifferenz oder eine Wertdifferenz herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zeitdifferenz ein Zeitabstand zwischen den Zeitpunkten verwendet wird, zu welchen derselbe Grenzwert durch die Messwerte der Sensoren oder durch die korrespondierenden Werte erreicht oder überschritten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Wertdifferenz die Differenz zwischen den Messwerten oder den korrespondierenden Werten zu einem bestimmten Zeitpunkt verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wertdifferenz normiert wird, insbesondere mit dem größten oder kleinsten der Messwerte oder mit einem Mittelwert der Messwerte.
Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung einen in Hauptfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichteten Beschleunigungssensor sowie eine drucksensitive Aufprallsensoreinrichtung aufweist, wobei die Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung dazu ausgebildet ist, mittels des Beschleunigungssensors eine Beschleunigung zu ermitteln und zumindest eine Sicherheitsmaßnahme bei Überschreiten eines Grenzwerts durch eine aus der Beschleunigung bestimmten Beschleunigungsgröße einzuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuginsassensicherheitseinrichtung zudem dazu ausgebildet ist, den Grenzwert in Abhängigkeit von einer mittels der Aufprallsensoreinrichtung ermittelten Aufprallpositionsgröße zu bestimmen.