DE102013102785A1

DE102013102785A1 - Kollisionsbestimmungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013102785A1
Application number: DE102013102785A
Authority: DE
Inventors: Ryo Shimizu
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2013-09-26
Anticipated expiration: 2033-03-20
Also published as: JP2013199150A; JP5626248B2; DE102013102785B4; US9371051B2; US20130253775A1

Abstract

Eine Kollisionsbestimmungsvorrichtung empfängt von mehreren Sensoren (R1–R3, L1–L3), die mindestens zwei unterschiedliche Sensortypen sind, Sensordaten (D), die eine Sensoridentifikation (SID) aufweisen. Basierend auf den Sensordaten (D) von jedem der Sensoren (R1–R3, L1–L3) bestimmt eine Hauptbestimmungseinheit (21), ob eine Schutzvorrichtung zu betreiben ist. Eine redundante Bestimmungseinheit (5) bestimmt parallel basierend auf mindestens den Sensordaten (D) und durch Schalten von Nebenbestimmungseinheiten (51, 52), die gemäß einem Sensortyp unterschiedliche Bestimmungslogiken haben, ob die Schutzvorrichtung zu betreiben ist. Die Sensoridentifikation weist insbesondere Sensortyp-Informationen auf, die zulassen, dass die redundante Bestimmungseinheit (5) den Sensortyp des Sensors (R1–R3, L1–L3), der die Sensordaten (D) übertragen hat, bestimmt und die passende Nebenbestimmungseinheit (51, 52) auswählt. Basierend auf den Sensortyp-Informationen in den Sensordaten (D) kann daher die gleiche Kollisionsbestimmungsvorrichtung in unterschiedlichen Fahrzeugen, die jeweils eine unterschiedliche Zahl von Sensoren und unterschiedliche Sensortypen haben, verwendet werden.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Kollisionsbestimmungsvorrichtung, die zu einer Zeit eines Fahrzeugunfalls eine Insassenschutzvorrichtung betreibt.
In dem japanischen Patent Offenlegungs-Nr. 2008-74127 (Patentdokument 1) ist eine Luftsack- (englisch: airbag) ECU als eine Kollisionsbestimmungsvorrichtung zum Bestimmen einer Fahrzeugkollision offenbart.
In dem Patentdokument 1 sind ein Hauptsensor und ein Sicherheitssensor als Sensoren zum Liefern eines Kollisionsbestimmungssignals beschrieben. Der Hauptsensor ist als ein G-Sensor an einem Seitenabschnitt eines Fahrzeugs zum Erfassen einer Rechts-links-Richtung einer Beschleunigung angeordnet, und der Sicherheitssensor ist als ein G-Sensor in einer Mitte des Fahrzeugs zum ebenfalls Erfassen der Rechts-links-Richtung einer Beschleunigung angeordnet. Die Kollisionsbestimmungsvorrichtung verwendet ein redundantes Schaltungssystem, indem eine Hauptsteuerschaltung und eine Nebensteuerschaltung umfasst sind. Die Hauptsteuerschaltung bestimmt basierend auf dem Ausgangssignal von dem Hauptsensor und dem Sicherheitssensor, das heißt dem Signal von jedem der G-Sensoren in verschiedenen Positionen, eine Kollision, und die Nebensteuerschaltung bestimmt basierend auf dem Ausgangssignal von dem Hauptsensor eine Kollision.
Von einer Airbag-ECU, die mit einer Seitenkollisionsbestimmungsfunktion ausgestattet ist, kann erwartet werden, dass dieselbe in der Lage ist, durch Verwenden von verschiedenen Typen von Sensoren eine Kollisionsbestimmung durchzuführen. Bei einer Seitenkollision, bei der das Fahrzeug durch ein kollidierendes Objekt an seiner Seite zusammengedrückt wird, kann beispielsweise ein Drucksensor, der eine steile Änderung eines Türinnendrucks erfasst, verwendet sein. Ein Aufprallsensor, der eine Beschleunigung von einem Aufprall der Kollision, bei der der Türinnendruck als ein Luftdruck eines Raums innerhalb einer Tür gemessen wird, erfasst, kann alternativ ebenfalls verwendet sein. Indem ein Drucksensor in einem Türinnenraum vorgesehen ist, kann basierend auf einer steilen Änderung des Luftdrucks des Türinnenraums, die durch ein plötzliches Eindrücken eines Türaußenblatts verursacht wird, eine Seitenkollision an einem Türabschnitt genau erfasst werden.
Die Airbag-ECU des Patentdokuments 1 verwendet jedoch einen einzelnen Typ eines Sensors, das heißt lediglich G-Sensoren. Die kombinierte Verwendung von verschiedenen Sensortypen, wie zum Beispiel eine kombinierte Verwendung des G-Sensors und des Drucksensors, wird durch die Airbag-ECU nicht erwartet.
Wenn ferner unterschiedliche Typen von Sensoren kombiniert sind, ist eine jeweilige Bestimmungslogik zum Aufnehmen der unterschiedlichen Typen von Sensoren in den integrierten Schaltungen untergebracht, wie zum Beispiel eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC; ASIC = application specific integrated circuit). Eine ASIC, die jedoch auf eine Kombination von Sensoren bei einem Fahrzeugtyp abzielt, kann nicht für eine unterschiedliche Kombination von Sensoren verwendet werden, da die ASIC nicht neu beschreibbar ist. Das heißt, bei einem unterschiedlichen Typ eines Fahrzeugs kann sich eine Sensorkombination aufgrund der Variation der Installationspositionen und/oder der Variation der Sensortypen unterscheiden. Eine ASIC, die für einen Fahrzeugtyp gemacht ist, kann daher bei anderen Fahrzeugtypen nicht kompatibel verwendet werden. Die Vielseitigkeit der ASIC ist dementsprechend sehr niedrig und erfordert eine spezifische ASIC für einen spezifischen Fahrzeugtyp.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine sehr vielseitige Kollisionsbestimmungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, Signale von unterschiedlichen Typen von Sensoren für eine passende Bestimmung einer Fahrzeugkollision zu verwenden.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung bestimmt eine Kollisionsbestimmungsvorrichtung für ein Fahrzeug basierend auf Informationen von mehreren Sensoren, ob eine Fahrzeugkollision aufgetreten ist. Die Kollisionsbestimmungsvorrichtung weist eine Bushaupteinrichtung (englisch: master), eine Hauptbestimmungseinheit, eine redundante Bestimmungseinheit, ein Logikgatter und einen Starttreiber auf.
Die mehreren Sensoren sind auf dem Fahrzeug angeordnet und sind von mindestens zwei unterschiedlichen Sensortypen. Jeder der Sensoren hat eine vorbestimmte Erfassungsfunktion zum Erfassen von mindestens entweder einem Fahrzeugverhalten oder einer Fahrzeugverformung und hat eine Identifizierungsfunktion zum Halten einer eindeutig zugewiesenen Sensoridentifikation. Jeder der Sensoren überträgt ferner Sensordaten, die eine Kombination von Erfassungsdaten von der vorbestimmten Erfassungsfunktion und der Sensoridentifikation sind.
Der Busmaster empfängt durch ein fahrzeuginternes Netz von jedem der Sensoren die Sensordaten und hat eine Funktion, die Sensordaten zu der Hauptbestimmungseinheit und der redundanten Bestimmungseinheit zu liefern.
Die Hauptbestimmungseinheit bestimmt basierend auf den Sensordaten, die von dem Busmaster empfangen werden, ob eine Insassenschutzvorrichtung zu betreiben ist.
Die redundante Bestimmungseinheit bestimmt basierend auf irgendwelchen Sensordaten, die von dem Busmaster weitergeleitet werden, ob die Insassenschutzvorrichtung zu betreiben ist. Die redundante Bestimmungseinheit führt unabhängig von der Hauptbestimmungseinheit die Bestimmung durch.
Die redundante Bestimmungseinheit hat mindestens zwei Nebenbestimmungseinheiten, die mindestens jeweils den unterschiedlichen Sensortypen der mehreren Sensoren entsprechen. Die redundante Bestimmungseinheit hat ferner eine Schalteinheit, die eine der Nebenbestimmungseinheiten auswählt, die für die Bestimmung der redundanten Bestimmungseinheit (das heißt für eine redundante Bestimmung) zu verwenden ist.
Das Logikgatter bestimmt nach einem Auswerten eines Bestimmungsresultats der Hauptbestimmungseinheit und eines Bestimmungsresultats der redundanten Bestimmungseinheit, ob die Insassenschutzvorrichtung zu betreiben ist. Basierend auf einem logischen Ausgangssignal, das durch das Logikgatter geliefert wird, startet der Starttreiber die Insassenschutzvorrichtung.
Bei der Kollisionsbestimmungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung empfängt der Busmaster durch das fahrzeuginterne Netz von mehreren Sensoren Sensordaten. Die Sensordaten weisen nicht nur die Erfassungsdaten von jedem der Sensoren auf, sondern weisen ferner die Sensoridentifikation auf. Der Hauptbestimmungseinheit, die die Sensordaten von dem Busmaster empfängt, ist daher ermöglicht, den Sensor zu identifizieren, der die Sensordaten gesendet hat. Der redundanten Bestimmungseinheit und der Hauptbestimmungseinheit ist zusätzlich ermöglicht, basierend auf den Sensordaten den Sensortyp von jedem der Sensoren zu erkennen.
Die Hauptbestimmungseinheit erkennt mit anderen Worten einen Ursprung der Erfassungsdaten, die in den Sensordaten umfasst sind, unterscheidend (das heißt identifiziert, von welchem der mehreren Sensoren die Sensordaten gesendet wurden). Die Hauptbestimmungseinheit kann dementsprechend basierend auf den Sensoren ein passendes Verfahren durchführen, wodurch passender bestimmt wird, ob die Insassenschutzvorrichtung zu betreiben ist oder nicht.
Die redundante Bestimmungseinheit wählt andererseits eine der Nebenbestimmungseinheiten aus, um basierend auf der Sensoridentifikation in den Sensordaten eine Bestimmung durchzuführen. In einem solchen Fall werden die Sensordaten mindestens einer der Nebenbestimmungseinheiten gemäß dem Sensortyp des Sensors, der die Sensordaten gesendet hat, zugewiesen. Der redundanten Bestimmungseinheit ist daher ferner ermöglicht, gemäß dem Sensortyp der Sensoren eine passende Bestimmung durchzuführen. Die Bestimmung durch die redundante Bestimmungseinheit wird ferner unabhängig von der Bestimmung durch die Hauptbestimmungseinheit durchgeführt.
Das Bestimmungsresultat durch die Hauptbestimmungseinheit und das Bestimmungsresultat durch die redundante Bestimmungseinheit werden in dem Logik-Gatter ausgewertet, um eine Bestimmung durchzuführen, ob die Insassenschutzvorrichtung zu betreiben ist oder nicht, und der Starttreiber kann basierend auf einem solchen logischen Ausgangssignal betrieben werden.
Durch Verwenden der Sensordaten von den Sensoren ist daher der Kollisionsbestimmungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung ermöglicht, eine passende Kollisionsbestimmung durchzuführen. Der redundanten Bestimmungseinheit ist ferner ermöglicht, eine passende Nebenbestimmungseinheit, die für den Sensortyp, der durch die Sensoridentifikation identifiziert ist, geeignet ist, auszuwählen, wodurch die Vielseitigkeit der Kollisionsbestimmungsvorrichtung bei der vorliegenden Offenbarung erhöht wird.
Andere Ziele, Charakteristiken und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erledigt ist, offensichtlicher. Es zeigen:
1 ein Systemblockdiagramm, das eine Seitenkollisionsairbag-ECU bei einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung aufweist; und
2 ein Flussdiagramm einer Betriebssequenz und eines Signalaustauschs.
Eine Kollisionsbestimmungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung ist in den folgenden Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen deutlich und ausreichend beschrieben.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
(Vorrichtungskonfiguration)
Unter Bezugnahme auf 1 weist die Kollisionsbestimmungsvorrichtung bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine elektronische Steuereinheit (ECU; ECU = electronic control unit) 1 eines Airbags auf, die eine Seitenkollisionsbestimmungsfunktion zum Bestimmen hat, ob ein Seitenkollisionsairbag eines Fahrzeugs zu betreiben ist. Die Airbag-ECU 1 (das heißt im Folgenden die ECU 1) ist durch ein fahrzeuginternes Netz 8 (das heißt eine Buskommunikation gemäß einem DSI-Standard) mit Satellitensensoren 9, die in verschiedenen Teilen des Fahrzeugs verstreut installiert sind, verbunden. Die Satellitensensoren 9 sind als sechs Sensoren von zwei unterschiedlichen Typen vorgesehen.
Die Satellitensensoren 9 können auf einer Seitenoberfläche des Fahrzeugs angeordnet sein. Für die Erfassung der Türinnenraum-Druckvariation und für die Erfassung eines Aufpralls hat die rechte Seite des Fahrzeugs einen Drucksensor R1, einen Drucksensor R2 und einen Aufprallsensor (das heißt einen Beschleunigungssensor) R3, die jeweils in einer vorderen Tür, in einer hinteren Tür und in einer B-Säule zwischen der vorderen und der hinteren Tür auf einer passenden Höhe installiert sind. Symmetrisch dazu ist auf der linken Seite des Fahrzeugs ein Drucksensor L1 in der vorderen Tür installiert, ein Drucksensor L2 ist in der hinteren Tür installiert, und ein Aufprallsensor L3 ist in der B-Säule installiert.
Die Sensoren R1, R2, L1, L2 sind Drucksensoren, die eine erfassende Funktion zum Erfassen einer Verformung der Türen an den Fahrzeugseitenoberflächen haben, und die Sensoren R3, L3 sind Aufprallsensoren, die eine erfassende Funktion zum Erfassen von entweder einer Verformung einer Mittelsäule (das heißt der B-Säule) des Fahrzeugs oder einer Beschleunigung, die in einer Rechts-links-Richtung verursacht wird, haben.
Jeder der Sensoren R1–R3, L1–L3 ist mit einer Haltefunktion einer eindeutigen Identifikation ausgestattet, die eine eindeutige Sensoridentifikation (das heißt SID), die dem jeweiligen Sensor zugewiesen ist, hält, und ist mit einer Übertragungsfunktion ausgestattet, die Sensordaten D, die Erfassungsdaten S, die durch die erfassende Funktion erfasst werden, aufweisen und die die Sensoridentifikation SID aufweisen, überträgt.
Die jeweiligen Sensoridentifikationen SID, die den Satellitensensoren 9 zugewiesen sind, haben Sensortyp-Informationen, die den Sensortyp von jedem der Sensoren R1–R3, L1–L3 (das heißt einen Drucksensor oder einen Aufprallsensor) darstellen. Wenn genauer gesagt die letzte Ziffer der SID in den Sensordaten D „0” (das heißt null) ist, gibt dies an, dass die Sensordaten D von einem Drucksensor sind, und wenn die letzte Ziffer der SID in den Sensordaten D „1” (das heißt eins) ist, sind die Sensordaten D von einem Aufprallsensor.
Die Beschreibung der Sensoren R1–R3, L1–L3 (das heißt von peripheren Vorrichtungen), die durch die ECU 1 verwendet werden, ist nun abgeschlossen, und die Konfiguration der ECU 1 selbst ist im Folgenden beschrieben.
Die ECU 1 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist in einem Gehäuse (i) eine CPU 2, die eine eingebaute Hauptbestimmungseinheit 21 hat, und (ii) eine ASIC 3, die als eingebaute Teile einen Busmaster 4, eine redundante Bestimmungseinheit 5, ein Logikgatter 6 und einen Zündtreiber 7, der als ein Starttreiber dient, hat, auf.
Der Busmaster 4 empfängt durch das fahrzeuginterne Netz 8 von jedem der zwei Typen von Sensoren (das heißt den Drucksensoren R1, R2, L1, L2 und den Aufprallsensoren R3, L3) die Sensordaten D und liefert die Daten D sowohl der Hauptbestimmungseinheit 21 der CPU 2 als auch der redundanten Bestimmungseinheit 5 der ASIC 3.
Basierend auf den Sensordaten D, die von dem Busmaster 4 transportiert werden, bestimmt die Hauptbestimmungseinheit 21, ob der Seitenkollisionsairbag (das heißt eine Insassenschutzeinrichtung) zu betreiben ist.
Die Hauptbestimmungseinheit 21 führt durch Verwenden eines Bestimmungssoftwareprogramms, das durch die CPU 2 ausgeführt wird, eine Kollisionsbestimmung durch. Die CPU 2, die als die Hauptbestimmungseinheit 21 funktioniert, kann daher basierend auf den Sensordaten D von lediglich einem der Sensoren R1–R3, L1–L3 nicht nur eine Bestimmung durchführen, sondern kann ferner basierend auf einer Kombination der Sensordaten D von zwei oder mehr Sensoren R1–R3, L1–L3 eine Bestimmung durchführen. In einem Fall, bei dem Erfassungsdaten S von den Drucksensoren R1, R2, L1, L2 beispielsweise keine steile Änderung eines Drucks angeben, und die Erfassungsdaten S von den Aufprallsensoren R3, L3 eine Beschleunigung auf etwa dem gleichen Niveau innerhalb einer bestimmten Schwelle angeben, kann bestimmt werden, dass die Kollision nicht so schwerwiegend ist und keinen Betrieb des Seitenkollisionsairbags erfordert.
Die Hauptbestimmungseinheit 21 hat eine Identifikationseinstellungseinheit S12 (siehe 2), um zu einer Inbetriebnahmezeit die Identifikationseinstellung zu initialisieren, und eine Identifikationsbestätigungseinheit S13 (siehe 2). In diesem Fall ist die Identifikationseinstellungseinheit S12 eine Komponente, die für jeden der Sensoren R1–R3, L1–L3 eine unterschiedliche Sensoridentifikation SID einstellt. Die Identifikationsbestätigungseinheit S13 ist eine Komponente, die ein Anfragesignal R, das die Übertragung der Sensordaten D zu jedem der Sensoren R1–R3, L1–L3 anfragt, überträgt und die Sensoridentifikation SID, die in den Sensordaten D, die durch jeden Sensor R1–R3, L1–L3 geliefert werden, umfasst ist, bestätigt. Die Details eines solchen Signalaustauschs sind später unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Die ASIC 3 führt unabhängig von der Bestimmung, die durch die Hauptbestimmungseinheit 21 der CPU 2 durchgeführt wird, eine redundante Seitenkollisionsbestimmung durch.
Die redundante Bestimmungseinheit 5 bestimmt genauer gesagt basierend auf Sensordaten von vielen Sensordaten D, die von dem Busmaster 4 transportiert werden, ob der Seitenkollisionsairbag zu betreiben ist, und eine solche Bestimmung wird unabhängig von der Bestimmung durch die Hauptbestimmungseinheit 21 durchgeführt. Für eine solche Bestimmung weist die redundante Bestimmungseinheit 5 zwei Nebenbestimmungseinheiten 51, 52 und eine Schaltereinheit 50, die eine der zwei Nebenbestimmungseinheiten 51, 52 als die Bestimmung der redundanten Bestimmungseinheit 5 auswählt, auf.
Die Schaltereinheit 50 unterscheidet alle Sensordaten D hinsichtlich des Typs des Sensors. Basierend auf der Sensoridentifikation SID in den Sensordaten D unterscheidet insbesondere die Schaltereinheit 50, von welchem der Drucksensoren R1, L1, R2, L2 (das heißt dem Ersteren) und den Aufprallsensoren R3, L3 (das heißt dem Letzteren) die Daten D kommen. In dem Fall des Ersteren werden die Erfassungsdaten S in den Sensordaten D zu der ersten Nebenbestimmungseinheit 51 zum Durchführen einer Bestimmung gesendet, und in dem Fall des Letzteren werden die Erfassungsdaten S in den Sensordaten D zu der zweiten Nebenbestimmungseinheit 52 zum Durchführen einer Bestimmung gesendet. Die Bestimmungslogik in der ersten Nebenbestimmungseinheit 51 dient für die Seitenkollisionsbestimmung basierend auf einer steilen Änderung des Türinnendrucks, und die Bestimmungslogik in der zweiten Nebenbestimmungseinheit 52 dient für die Seitenkollisionsbestimmung basierend auf beispielsweise einer Aufprallbeschleunigung, die in der Mittelsäule verursacht wird, oder einer Änderungsrate einer solchen Beschleunigung.
Die Nebenbestimmungseinheiten 51, 52 haben dementsprechend jeweils unterschiedliche Bestimmungslogiken für unterschiedliche Sensortypen, und die Schaltereinheit 50 sendet die Sensordaten D basierend auf dem Sensortyp des Sensors, der die Sensordaten D gesendet hat, zu einer passenden Nebenbestimmungseinheit 51, 52.
Das Logikgatter 6 ist ein UND-Gatter 6 und hat eine Funktion, die basierend auf einem kombinierten insgesamten Resultat der (i) Bestimmung von der Hauptbestimmungseinheit 21 der CPU 2 und (ii) der Bestimmung von beiden Nebenbestimmungseinheiten 51, 52 der redundanten Bestimmungseinheit 5 bestimmt, ob der Seitenkollisionsairbag zu betreiben ist. Gemäß einem logischen Ausgangssignal des UND-Gatters 6 betreibt ein Zündtreiber 7, der als ein Starttreiber dient, einen Gasgenerator eines Airbags, der als eine Insassenschutzvorrichtung für Seitenkollisionen dient.
(Betriebsprozedur)
Unter Bezugnahme auf 2 ist basierend auf der vorhergehenden Konfiguration die Airbag-ECU 1, die als die Kollisionsbestimmungsvorrichtung des vorfliegenden Ausführungsbeispiels dient, auf die folgende Art und Weise in Betrieb.
Wenn ein Zündschalter EIN-geschaltet wird (wenn zum Beispiel ein Startschalter eines Hybridfahrzeugs oder eines elektrischen Fahrzeugs EIN geschaltet wird), wird die Airbag-ECU 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit einer elektrischen Leistung versorgt.
Sobald die Zündung eingeschaltet ist, empfängt die ECU 2 bei S10 Leistung, und die CPU 2 versorgt die ASIC 3 mit einer Leistung und startet bei S11 eine Anfangseinstellungssequenz. Wenn die Anfangseinstellungssequenz beendet ist, startet die CPU 2 damit, als die Hauptbestimmungseinheit 21 zu dienen.
Die CPU 2 führt bei S12 eine Anfangseinstellung der Sensoren R1–R3, L1–L3 durch, wodurch dieselbe als die Identifikationseinstellungseinheit S12 in Betrieb ist. Die CPU 2 überträgt insbesondere durch das fahrzeuginterne Netz 8 ein Signal, um für jeden der Satellitensensoren 9 eine jeweilige unterschiedliche Sensoridentifikation SID einzustellen. Bei S31 empfängt jeder der Satellitensensoren 9 (das heißt die Sensoren R1–R3, L1–L3) eine spezifizierte Sensoridentifikation SID und hält die Sensoridentifikation SID.
Wie im Vorhergehenden beschrieben ist, ist der letzten Ziffer der Sensoridentifikation SID der Drucksensoren R1, L1, R2, L2 „0” (null) zugewiesen, und der letzten Ziffer der Sensoridentifikation SID der Aufprallsensoren R3, L3 ist „1” (eins) zugewiesen. Durch Zuweisen einer solchen Sensoridentifikation SID sind die Sensordaten D, die von den Satellitensensoren 9 (1) durch das fahrzeuginterne Netz 8 übertragen werden, hinsichtlich dessen, welcher der Sensoren 9 die Quelle von solchen Sensordaten D ist, sowie des Typs eines Sensors, der die Quelle von solchen Sensordaten D ist (das heißt, ob der Sensor, der die Sensordaten D übertragen hat, ein Drucksensor oder ein Aufprallsensor ist) identifiziert.
Bei S13 überträgt die CPU 2 zu jedem der Sensoren R1–R3, L1–L3 das Signal R zum Anfragen einer Übertragung der Sensordaten D. Das Anfragesignal R wird durch das fahrzeuginterne Netz 8 zu den Satellitensensoren 9 übertragen. Auf der Seite des Satellitensensors 9 gibt jeder der Sensoren R1–R3, L1–L3 bei S32 die Sensordaten D, die die Erfassungsdaten S und die Sensoridentifikation SID aufweisen, durch das fahrzeuginterne Netz 8 zu der CPU 2 zurück. Die CPU 2 bestätigt dann die Sensoridentifikation SID in den Sensordaten D, die bei S13 empfangen werden. Auf eine solche Art und Weise bestätigt die CPU 2 basierend auf den Erfassungsdaten S, dass jeder der Sensoren R1–R3, L1–L3 eine Sensoridentifikation SID, die demselben zugewiesen ist, hat und die Sensoren R1–R3, L1–L3 ohne eine Abnormalität ordnungsgemäß arbeiten. Die CPU dient somit als die Identifikationsbestätigungseinheit S13.
Wenn es eine Abnormalität in irgendwelchen der Sensordaten D von den Satellitensensoren 9 gibt, bestimmt die CPU 2, die Sensordaten D von dem (den) abnormalen Sensor(en) 9 nicht zu verwenden und wart den Fahrer des Fahrzeugs, dass ein solcher Sensor 9 ohne Verzug untersucht und repariert werden sollte. Solche Funktionen eines (i) Überwachens der Sensordaten D von jedem der Sensoren 9 und (ii) Lieferns einer Warnung einer Sensorabnormalität zum Warnen des Fahrers werden durch den Betrieb der CPU 2 hindurch arbeitend erhalten, was der CPU 2 ermöglicht, als eine Hauptbestimmungseinheit 21 zu dienen.
Die Anfangseinstellungssequenz ist nun abgeschlossen, und die CPU 2 erkennt bei S14 das Ende der Anfangseinstellungssequenz. Bei 5i5 sendet die CPU 2 eine Bestimmungsstartanweisung zum Starten einer unabhängigen Kollisionsbestimmung zu der redundanten Bestimmungseinheit 5 der ASIC 3.
Die CPU 2, die als die Hauptbestimmungseinheit 21 dient, arbeitet in einem normalen Betriebszustand und wiederholt im Wesentlichen mit einer vorbestimmten Abtastrate die Ausführung von S16 und S17.
Bei S16 sendet die CPU 2 insbesondere das Signal R, das eine Antwort der Sensordaten D anfragt, durch das fahrzeuginterne Netz 8 zu den Satellitensensoren 9. Ansprechend auf ein Signal R werden bei S33 die Sensordaten D, die die Erfassungsdaten S mit der Sensoridentifikation SID sind, durch das fahrzeuginterne Netz 8 von jedem der Sensoren R1–R3, L1–L3 auf die gleiche Weise wie bei S32 übertragen.
Der Busmaster 4 der ECU 1 empfängt die Sensordaten D und sendet (das heißt leitet) die Sensordaten D nicht nur zu der CPU 2, die als die Hauptbestimmungseinheit 21 dient, sondern ferner parallel zu der redundanten Bestimmungseinheit 5 (weiter).
Bei S17 empfängt die CPU 2 durch den Busmaster 4 alle Sensordaten D und führt basierend auf einem vorbestimmten Berechnungsverfahren eine Seitenkollisionsbestimmung durch. Die CPU 2 sendet dann die Resultate eines solchen Verfahrens zu der ASIC (nicht in 2 gezeigt), insbesondere zu dem UND-Gatter 6 der ASIC 3.
Da die redundante Bestimmungseinheit 5 der ASIC 3 bei S21 bereits die Kollisionsbestimmungsstartanweisung empfangen hat, empfängt die redundante Bestimmungseinheit 5 von dem Busmaster 4 bei S22 die Sensordaten D.
Die redundante Bestimmungseinheit 5 liest in den Sensordaten D die Sensoridentifikation SID und steuert gemäß dem Typ des Sensors, der die Sensordaten D gesendet hat, die Schaltereinheit 50 hinsichtlich dessen, welche der Nebenbestimmungseinheiten 51, 52 selektiv verwendet werden sollte, um basierend auf den empfangenen Sensordaten D die Bestimmung durchzuführen.
Bei S22 liefert mit anderen Worten die Schaltereinheit 50 der ASIC 3 gemäß dem Sensortyp, der durch die Sensoridentifikation SID in den Sensordaten D dargestellt ist, die Erfassungsdaten S zu einer passenden der zwei Nebenbestimmungseinheiten 51, 52. Die Erfassungsdaten S der Sensordaten D von einem der Drucksensoren R1, L1, R2, L2 werden beispielsweise für eine Kollisionsbestimmung zu der ersten Nebenbestimmungseinheit 51 geliefert. Die Erfassungsdaten S der Sensordaten D von dem Aufprallsensor R3, L3 werden andererseits für eine Kollisionsbestimmung zu der zweiten Nebenbestimmungseinheit 52 geliefert.
Auf eine solche Art und Weise wird eine unabhängige Kollisionsbestimmung jeweils durch sowohl (i) die CPU 2, die als die Hauptbestimmungseinheit 21 dient, als auch (ii) die ASIC 3, die als die redundante Bestimmungseinheit 5 dient, durchgeführt. Die Bestimmungsresultate von der CPU 2 und der ASIC 3 werden dann durch das UND-Gatter 6, wie in 1 gezeigt ist, kombiniert, und eine solche Kombination der Bestimmungsresultate wird für eine Bestimmung dessen verwendet, ob der Zündtreiber 7 zu betreiben ist.
(Vorteilhafte Wirkungen)
Die ECU 1, die als die Kollisionsbestimmungsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels dient, empfängt durch Verwenden des Busmasters 4 die Sensordaten D, die durch das fahrzeuginterne Netz 8 von zwei Typen von Sensoren R1–R3, L1–L3 gesendet werden. Die Sensordaten D umfassen nicht nur die Erfassungsdaten S von jedem der Sensoren R1–R3, L1–L3, sondern ferner die Sensoridentifikation SID. Die Sensoridentifikation SID besitzt ferner Informationen, die den Sensortyp darstellen.
Durch Empfangen der Sensordaten D von dem Busmaster 4 kann daher die Hauptbestimmungseinheit 21 bestimmen, von welchem der Sensoren R1, R3, L1–L3 die Erfassungsdaten S gekommen sind. Der Hauptbestimmungseinheit 21 und der redundanten Bestimmungseinheit 5 ist zusätzlich ermöglicht, zu bestimmen, ob die Sensordaten D von den Drucksensoren R1, L1, R2, L2 oder von den Aufprallsensoren R3, L3 sind.
Der Hauptbestimmungseinheit 21 ist ferner ermöglicht, basierend auf der Sensoridentifikation SID zu bestimmen, welcher der Sensoren R1–R3, L1–L3 die Erfassungsdaten S in den Sensordaten D übertragen hat. Die Hauptbestimmungseinheit 21 führt dementsprechend gemäß der Anordnung und dem Typ der Sensoren R1–R3, L1–L3 ein passendes Verfahren durch, um dadurch eine passende Bestimmung davon zu ermöglichen, ob der Seitenkollisionsairbag, der als eine Insassenschutzvorrichtung dient, zu betreiben ist.
Der Sensortyp des Sensors, der die Sensordaten D sendet, kann andererseits ferner basierend auf der Sensoridentifikation SID, die in den Sensordaten D umfasst ist, durch die redundante Bestimmungseinheit 5 bestimmt werden, und eine solche Bestimmung ermöglicht der Schaltereinheit 50, die passende der zwei Nebenbestimmungseinheiten 51, 52 auszuwählen. Die Bestimmung durch die redundante Bestimmungseinheit 5 wird ferner unabhängig von der Bestimmung durch die Hauptbestimmungseinheit 21 durchgeführt.
Ein Bestimmungsresultat durch die Hauptbestimmungseinheit 21 und ein Bestimmungsresultat durch die redundante Bestimmungseinheit 5 werden mit dem UND-Gatter 6 verglichen, und die ECU 1 bestimmt basierend auf einem logischen Kombinationsausgangssignal der zwei Bestimmungsresultate, ob ein Zündsignal zu dem Seitenkollisionsairbag zu senden ist.
Gemäß der ECU 1, die als die Kollisionsbestimmungsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels dient, ist daher, obwohl die Sensordaten D von zwei Typen der Sensoren R1–R3, L1–L3 zum Durchführen einer Kollisionsbestimmung auf einem passenderen Bestimmungsniveau verwendet werden, die Redundanz der Sensordaten als ihre vorteilhaften Wirkungen sichergestellt. Selbst wenn ferner eine Modifikation an der Kollisionsbestimmungsvorrichtung vorgenommen ist, wie zum Beispiel eine Erhöhung der Zahl der fahrzeuginternen Sensoren, kann die Hardware der ECU 1 so wie sie ist ohne eine Modifikation kompatibel verwendet werden, da der Typ des (der) hinzugefügten Sensors (Sensoren) durch die Sensoridentifikation SID automatisch bestimmt werden kann.
Da genauer gesagt ein Bestimmungssoftwareprogramm der CPU 2, die als die Hauptbestimmungseinheit 21 dient, ohne Weiteres neu geschrieben werden kann, ist der Aufwand des Neuschreibens des Softwareprogramms nominal, selbst wenn ein solches Neuschreiben erforderlich ist. Wenn andererseits die ASIC 3 umgestaltet werden muss, können die Entwurfsänderung und ein neues Herstellungsverfahren hinsichtlich einer solchen Umgestaltung zu einer beträchtlichen Erhöhung des Aufwands führen.
Angesichts des Vorhergehenden ermöglicht das Betriebsschema des vorliegenden Ausführungsbeispiels, das die Verwendung der ASIC 3 ohne eine Änderung zulässt und ferner eine wie benötigte Programmänderung der CPU 2 zulässt, eine leichte Implementierung der ASIC 3 für ein unterschiedliches Fahrzeug selbst in dem Fall, in dem die Implementierung für ein unterschiedliches Fahrzeug, das eine unterschiedliche Zahl der Sensoren oder eine unterschiedliche Anordnung der Sensoren hat, ist. Die ECU 1, die als die Kollisionserfassungsvorrichtung dient, ist mit anderen Worten sehr vielseitig und kann bei verschiedenen Typen von Fahrzeugen verwendet werden.
Da ferner die Sensoren R1–R3, L1–L3 in verschiedenen Teilen des Fahrzeugs auf eine verstreute Art und Weise als die Satellitensensoren 9 angeordnet sind, kann selbst eine lokale Verformung oder ein lokalisiertes Verhalten eines Teils des Fahrzeugs zu einer Zeit einer Kollision erfasst werden. Das heißt, basierend auf der Erfassung der steilen Änderung des Türinnendrucks in lediglich einer der vier Türen rechts von/links von/vor/hinter dem Fahrzeug und/oder basierend auf der Erfassung der großen Beschleunigung der Mittelsäule wird die Kollisionsbestimmung durch die Nebenbestimmungseinheiten 51, 52 gemäß den Sensortypen der Sensoren R1–R3, L1–L3 durchgeführt.
Als die vorteilhaften Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird daher die Kollisionsbestimmung sehr schnell durchgeführt, ohne darauf zu warten, dass sich die Verformung von einem Teil zu einem anderen Teil des Fahrzeugs ausbreitet, oder ohne darauf zu warten, dass sich die Aufprallbeschleunigung in dem Fahrzeug ausbreitet. Solche Wirkungen können durch eine erhöhte Zahl der Sensoren auf einem größeren Bereich der Seitenfläche des Fahrzeugs verbessert werden, und selbst in einem solchen Fall kann die ECU 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ohne Modifikationen verwendet werden.
(Verschiedene Modifikationen)
Als Modifikationen des vorhergehenden Ausführungsbeispiels kann ein Seitenkollisionssensor zusätzlich in verschiedenen Teilen des Fahrzeugs, wie zum Beispiel in einem vorderen Teil eines Fahrzeugs (zum Beispiel in einem Kotflügel) oder in einem hinteren Teil eines Fahrzeugs (zum Beispiel auf beiden Seiten eines Kofferraums), als ein Sensor zum Erfassen von entweder einer Beschleunigung, einem Aufprall oder einer Außenblattverformung zusätzlich zu den säuleninstallierten Sensoren vorgesehen sein. Das heißt, je verstreuter die Satellitensensoren in dem Fahrzug angeordnet sind, desto schneller kann die Kollisionserfassung durchgeführt werden, ohne darauf zu warten, dass sich die Verformung oder die Beschleunigung des Aufpralls in dem Fahrzeug ausbreitet.
Das Betriebsschema der vorliegenden Offenbarung kann ferner bestimmen, ob das Fahrzeug umgekippt ist. Das heißt, in einem Fall, in dem die von den Aufprallsensoren R3, L3, die jeweils auf der rechten und der linken Seite des Fahrzeugs sind, erfassten Beschleunigungen im Wesentlichen in der gleichen Richtung die gleiche Größe haben, und wenn die Aufprallsensoren R3, L3 ausreichend genaue Beschleunigungssensoren sind, kann die Umkippbestimmung des Fahrzeugs durchgeführt werden. Wenn zusätzlich ein Seitenneigungssensor (das heißt ein Seitenbeschleunigungssensor) für eine ausgereifte Fahrwerksteuerung in dem Fahrzeug verfügbar ist, können die Daten von einem solchen Sensor beim Durchführen einer genaueren Umkippbestimmung ebenfalls in Kombination verwendet werden.
Als ein fahrzeuginternes Netz können ferner verschiedene Standardnetze, wie zum Beispiel der CAN-Standard, der CANopen-Standard oder der Devicenet-Standard, ebenfalls verwendet sein.
Der Umfang der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf das im Vorhergehenden beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt. Das Ausführungsbeispiel kann mit anderen Worten ferner auf eine Erfassung einer vorderen Kollision, einer hinteren Kollision, einer diagonalen Kollision und dergleichen anwendbar sein sowie auf ein Umkippen des Fahrzeugs, einen Überschlag des Fahrzeugs und dergleichen anwendbar sein.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel kann die Airbag-ECU die folgende Anordnung der Sensoren für die Bestimmung der Seitenkollision des Fahrzeugs haben.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist auf der rechten Seite des Fahrzeugs in einer vorderen Tür ein Drucksensor zum Erfassen eines Drucks eines Türinnenraums angeordnet, und ein Aufprallsensor (das heißt ein Beschleunigungssensor) ist in einer passenden Höhe in der B-Säule, die zwischen der vorderen Tür und der hinteren Tür positioniert ist, angeordnet, und ein anderer Aufprallsensor (das heißt ein Beschleunigungssensor) ist in einer passenden Hohe in einer C-Säule, die auf einer hinteren Seite der hinteren Tür positioniert ist, angeordnet. Auf der linken Seite des Fahrzeugs sind der Drucksensor und die Aufprallsensoren in der vorderen Tür und in den B- und C-Säulen symmetrisch angeordnet.
Die ECU bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiei ist gleich der ECU 1 bei dem ersten Ausführungsbeispiel, selbst wenn die Zahl und die Anordnung des Aufprallsensors und des Drucksensors geändert sind, da die Sensoridentifikationen SID der Sensoren Informationen hinsichtlich des Sensortyps aufweisen.
Da die ECU 1 der vorliegenden Offenbarung eine hohe Vielseitigkeit, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, besitzt, kann die ECU 1 bei verschiedenen Typen von Fahrzeugen als die Kollisionsbestimmungsvorrichtung kompatibel verwendet sein. Als ein Resultat verringert sich bei einer Massenerzeugung der verschiedenen Fahrzeuge der Gesamtaufwand und die Zuverlässigkeit erhöht sich. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bleibt ferner die Charakteristik einer schnellen Kollisionsbestimmung genau so wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel unverändert.
Jede der Modifikationen bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann ferner ebenfalls bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel realisiert sein.
Obwohl die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen in Verbindung mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel derselben vollständig beschrieben ist, sei bemerkt, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen Fachleuten offensichtlich sind, und dass es sich von selbst versteht, dass solche Änderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, sind.
(Gewerbliche Anwendbarkeit)
Die Kollisionsbestimmungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung kann auf verschiedene Fahrzeuge, das heißt nicht nur auf ein Kraftfahrzeug, sondern ferner auf ein Flugzeug, ein Schiff/Wasserfahrzeug und dergleichen, angewendet sein. Der vorliegenden Offenbarung ist ermöglicht, eine solche Vielfalt von beanspruchten Gegenständen abzudecken, indem in den Ansprüchen eine „Fahrzeug”-Sprache einfach durch eine „Transportausrüstungs-”, eine „Mobilvorrichtungs-” oder eine ähnliche Sprache ersetzt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008-74127 [0002]

Claims

Kollisionsbestimmungsvorrichtung (1) zum Bestimmen eines Auftretens einer Kollision und zum Entfalten einer Insassenschutzvorrichtung basierend auf Informationen von mehreren Sensoren (R1–R3, L1–L3), wobei die mehreren Sensoren (R1–R3, L1–L3) von mindestens zwei unterschiedlichen Sensortypen sind, und jeder der mehreren Sensoren (R1–R3, L1–L3) eine vorbestimmte Erfassungsfunktion, die mindestens entweder ein Fahrzeugverhalten oder eine Fahrzeugverformung erfasst, hat und eine Identifizierungsfunktion zum Halten einer eindeutig zugewiesenen Sensoridentifikation (SID) hat, wobei jeder der mehreren Sensoren (R1–R3, L1–L3) zu der Kollisionsbestimmungsvorrichtung (1) Sensordaten (D) überträgt, mit: einem Busmaster (4), der von jedem der mehreren Sensoren (R1–R3, L1–L3) über ein fahrzeuginternes Netz (8) die Sensordaten (D) empfängt, wobei die Sensorendaten (D) Erfassungsdaten (S) von der vorbestimmten Erfassungsfunktion und die eindeutig zugewiesene Sensoridentifikation (SID) aufweisen; einer Hauptbestimmungseinheit (21), die basierend auf den Sensordaten (D), die durch den Busmaster (4) weitergeleitet werden, bestimmt, ob die Insassenschutzvorrichtung zu betreiben ist; einer redundanten Bestimmungseinheit (5), die mindestens zwei Nebenbestimmungseinheiten (51, 52) und eine Schaltereinheit (50) aufweist, wobei die Nebenbestimmungseinheiten (51, 52) von mindestens zwei unterschiedlichen Typen sind und mindestens jedem der unterschiedlichen Sensortypen der mehreren Sensoren (R1–R3, L1–L3) entsprechen, und die Schaltereinheit (50) eine der Nebenbestimmungseinheiten (51, 52) zum Liefern einer redundanten Bestimmung auswählt, wobei die redundante Bestimmung, ob die Insassenschutzvorrichtung zu betreiben ist, auf mindestens Sensordaten (D), die durch den Busmaster (4) weitergeleitet werden, basiert und unabhängig von der Bestimmung der Hauptbestimmungseinheit (21) durchgeführt wird; einem logischen Gatter (6), das durch Auswerten eines Bestimmungsresultats der Hauptbestimmungseinheit (21) und eines Bestimmungsresultats der redundanten Bestimmungseinheit (5) bestimmt, ob die Insassenschutzvorrichtung zu betreiben ist; einem Starttreiber (7), der gemäß einem logischen Ausgangssignal, das durch das logische Gatter (6) geliefert wird, die Insassenschutzvorrichtung startet.
Kollisionsbestimmungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der die Sensoren (R1–R3, L1–L3) Satellitensensoren (R1–R3, L1–L3) sind, die verstreut auf dem Fahrzeug angeordnet sind, die Sensoridentifikation (SID) Typeninformationen, die einen Sensortyp von jedem der Satellitensensoren (R1–R3, L1–L3) darstellen, aufweist, die Nebenbestimmungseinheiten (51, 52) unterschiedliche Bestimmungslogiken haben, die jeweils mindestens den unterschiedlichen Sensortypen der Satellitensensoren (R1–R3, L1–L3) entsprechen, und die Schaltereinheit (50) gemäß den Typeninformationen die Sensordaten (D) verteilt.
Kollisionsbestimmungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Hauptbestimmungseinheit ferner folgende Merkmale aufweist: eine Identifikationseinstellungseinheit (S12), die für jeden der mehreren Sensoren (R1–R3, L1–L3) eine jeweils unterschiedliche Sensoridentifikation (SID) als eine Anfangseinstellung nach einer Inbetriebnahme einstellt; und eine Identifikationsbestätigungseinheit (S13), die die Sensoridentifikation (SID) in den Sensordaten (D), die ansprechend auf ein Anfragesignal (R), das eine Übertragung der Sensordaten (D) anfragt und zu jedem der Sensoren (R1–R3, L1–L3) gesendet wird, durch die mehreren Sensoren (R1–R3, L1–L3) zurückgegeben werden, bestätigt.
Kollisionsbestimmungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kollisionsbestimmungsvorrichtung (1) eine elektronische Steuereinheit (ECU) (1) ist, die in einem Gehäuse folgende Merkmale aufweist: eine CPU (2), in der die Hauptbestimmungseinheit (21) eingebaut ist, und eine ASIC (3), in der der Busmaster (4), die redundante Bestimmungseinheit (5), das Logik-Gatter (6) und der Starttreiber (7) eingebaut sind.
Kollisionsbestimmungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, bei der die ECU (1) eine Airbag-ECU, die eine Seitenkollisionsbestimmungsfunktion hat, ist, die unterschiedlichen Sensortypen (R1–R3, L1–L3) mindestens einen Drucksensor (R1, L1, R2, L2), der in einem Türinnenraum jeder Tür eine Druckänderung erfasst und an einer Seitenfläche des Fahrzeugs bewegbar installiert ist, aufweisen oder einen Aufprallsensor (R3, L3), der in einer nicht bewegbaren Seitenfläche angeordnet ist und der mindestens entweder eine Beschleunigung oder eine Verformung erfasst, aufweisen, die Nebenbestimmungseinheiten (51, 52) eine erste Nebenbestimmungseinheit (51), die basierend auf den Erfassungsdaten (S) von dem Drucksensor (R1, L1, R2, L2) eine Kollisionsbestimmung durchführt, und eine zweite Nebenbestimmungseinheit (52), die basierend auf den Erfassungsdaten (S) von dem Aufprallsensor (R3, L3) eine Kollisionsbestimmung durchführt, aufweisen, das Logik-Gatter (6) ein UND-Gatter ist, und der Starttreiber (7) ein Zündtreiber (7) ist, der einen Gasgenerator zum Entfalten eines Airbags, der als die Insassenschutzvorrichtung für eine Seitenkollision dient, betreibt.