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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1. Zudem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, welche eingerichtet ist, das Verfahren zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs durchzuführen und ein Computerprogramm zur Durchführung von Schritten des Verfahrens zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Systeme zur Überschlagserkennung von Fahrzeugen bekannt, welche in zwei Gattungen unterteilt werden können. Hierbei werden drehratenbasierte Ansätze für die Ansteuerung von zeitkritischen Primärfunktionen eines Insassenschutzsystems wie Airbagsysteme, Rückhaltesysteme usw. verwendet. Beschleunigungsbasierte Ansätze werden in der Regel verwendet, um zeitunkritische Sekundärfunktionen eines solchen Insassenschutzsystems, wie beispielsweise Absetzen eines Notrufs, Entriegeln von Fahrzeugtüren, Abschalten einer Treibstoffzufuhr usw. kosteneffizient darstellen und umsetzen zu können. Aus dem Stand der Technik bekannte beschleunigungsbasierte Ansätze zielen primär darauf ab, eine stabile Seiten- bzw. Dachlage nach einem Überschlag zu erkennen. Darüber hinaus kann basierend auf der Vertikalbeschleunigung das Abheben des Fahrzeugs erkannt werden, um damit eine grobe Schätzung für einen Überschlag zu erhalten. Damit verbunden kann in Belastungssituationen eine falsche positive Erkennung eines Überschlags erfolgen und ein Notruf abgesetzt werden, obwohl kein Überschlag stattgefunden hat. Zusätzlich kann bei Systemen, in denen neben einem Notruf auch die Treibstoffzufuhr bei einem erkannten Überschlag abgeschaltet wird, die Auswirkung auf das Fahrzeug schwerwiegender sein. Beschleunigungsbasierte Ansätze, welche auf die Erkennung einer stabilen Endlage abzielen, können darüber hinaus 360° Überschläge nicht richtig erkennen.
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Aus der
DE 10 2008 004 307 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zum Erfassen der Lage eines Fahrzeugs bekannt. Hierbei werden die Daten von wenigstens einem Drehratensensor und einem Beschleunigungssensor ausgewertet, um zu erkennen, ob sich das Fahrzeug in einer Dachlage befindet, wobei bei Detektion einer Dachlage des Fahrzeugs eine automatische Entriegelung des Fahrzeugs erfolgt.
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Aus der
DE 10 2008 040 295 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Erkennung einer Seitenlage- und/oder Dachlage eines Fahrzeugs bekannt. Das Verfahren umfasst die Schritte: Empfangen eines Lateral- und/oder Vertikalwerts über eine Schnittstelle, wobei der Lateralwert eine Lateralbeschleunigung und/oder der Vertikalwert eine Vertikalbeschleunigung repräsentiert. Erkennen der Dachlage des Fahrzeugs, wenn der Vertikalwert oder ein aus dem Vertikalwert abgeleiteter Lagewert zumindest in einer Komponente absolut größer ist, als ein vorbestimmter Vertikalschwellenwert und/oder Erkennen der Seitenlage des Fahrzeugs, wenn sich ein aus dem Vertikalwert und dem Lateralwert abgeleiteter Lagewert in einem Seitenlagebereich eines Zustandsraums befindet, wobei der Zustandsraum durch Achsen bezüglich einer lateralen und einer vertikalen Beschleunigung aufgespannt ist. Zudem wird eine aufrechte Position des Fahrzeugs erkannt, wenn sich der Lagewert zwar im Seitenlagebereich befunden hat, aber sich nach einer vorbestimmten Seitenlagezeitdauer nicht mehr im Seitenlagenbereich befindet und/oder wenn der Lagewert zwar in zumindest einer Komponente einen Wert angenommen hat, der größer als der Vertikalschwellenwert war, aber nach einer vorbestimmten Dachlagenzeitdauer in der zumindest einen Komponente einen Wert angenommen hat, der nicht mehr größer als der Vertikalschwellenwert ist. In Abhängigkeit der erkannten Lage des Fahrzeugs können dann Sicherheitsfunktionen, wie beispielsweise Öffnen der Türschlösser, Ansteuern einer Innenraumbeleuchtung des Fahrzeugs und/oder Stoppen des Motors umfassen.
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Offenbarung der Erfindung
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Das Verfahren zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein Fahrzeugüberschlag, welcher nicht zu einer Endlage auf dem Dach oder der Seite geführt hat, sondern ein 360° Überschlag sein kann, mit einem rein beschleunigungsbasierten Ansatz erkannt werden kann. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit kosteneffiziente Lösungen für die Erkennung von Überschlägen zur Aktivierung von zeitunkritischen Sekundärfunktionen, wie Absetzen eines Notrufs, Entriegelung der Türen und/oder Abschalten einer Treibstoffzufuhr, um die Brandgefahr zu minimieren, zu realisieren.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in der Lage schnelle 360° Überschläge sicher und robust zu erkennen. Die Annahme der Erfindung ist, dass während eines 360° Überschlags zu verschiedenen Zeitpunkten Bodenkontakt vorherrschen wird. Dadurch entstehen charakteristische Signalverläufe in lateraler und vertikaler Beschleunigungsrichtung, die zur Plausibilisierung der Situation herangezogen werden können. Durch eine Erkennung einer Seitenlage und/oder einer Dachlage, bevor das Fahrzeug wieder auf seinen Rädern landet, können auch langsam drehende 360° Überschläge sicher erkannt werden. Dadurch besteht die Möglichkeit einen hohen Erkennungsgrad von 360° Überschlägen in einer robusten Gesamtlösung zu erreichen. Der Kern der Erfindung beruht auf der Auswertung von charakteristischen Signalverläufen in lateraler und vertikaler Beschleunigungsrichtung während eines 360° Überschlags mit Bodenkontakt. Mit diesem Ansatz können auch lange Freiflugphasen, in welchen 360° Überschläge ohne Bodenkontakt möglich sind, und welche mit einem harten Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern enden, zu einer Aktivierung der mindestens einen Sekundärfunktion führen.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Verfahren zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs zur Verfügung. Hierbei werden eine Vertikalbeschleunigung in Fahrzeughochrichtung und eine Lateralbeschleunigung in Fahrzeugquerrichtung erfasst und ausgewertet. Basierend auf der Vertikalbeschleunigung oder einer daraus abgeleiteten Größe und der ersten Lateralbeschleunigung oder einer daraus abgeleiteten Größe wird eine aktuelle Lage des Fahrzeugs bestimmt. Hierbei wird ein Abheben des Fahrzeugs erkannt, wenn die Vertikalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe ein vorgegebenes erstes Kriterium erfüllt. Ein Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern wird erkannt, wenn die Vertikalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe ein vorgegebenes zweites Kriterium erfüllt. Zudem wird ein erstes Zeitfenster zwischen dem erkannten Abheben des Fahrzeugs und dem erkannten Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern ermittelt. Die mindestens eine Sekundärfunktion wird aktiviert, wenn während des ersten Zeitfensters die Vertikalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe ein drittes Kriterium erfüllt, welches einen Aufprall des Fahrzeugs auf seinem Dach repräsentiert, und/oder die Lateralbeschleunigung oder einer daraus abgeleiteten Größe ein viertes Kriterium erfüllt, welches einen Aufprall des Fahrzeugs auf einer Seite repräsentiert, oder wenn das erste Zeitfenster eine vorgegebene Zeitdauer überschreitet und der erkannte Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern ein vorgegebenes fünftes Kriterium erfüllt, welches einen harten Aufprall mit anschließender Ruhelage repräsentiert.
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Unter einer Ruhelage wird vorliegend ein Zustand des Fahrzeugs verstanden, in dem sich das Fahrzeug nicht oder lediglich konstant mit geringer Geschwindigkeit bewegt. Die Ruhelage kann bereits vorliegen, wenn sich das Fahrzeug noch nicht in einem vollständigen Stillstand befindet. Die Ruhelage gibt im Wesentlichen an, dass nach dem erfolgten 360° Überschlag kein weiterer Überschlag oder ein Kippen des Fahrzeugs zu erwarten ist.
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Zudem wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, welche eingerichtet ist, das Verfahren zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs durchzuführen. Hierbei umfasst die Vorrichtung einen ersten Sensor, welcher eine Vertikalbeschleunigung in Fahrzeughochrichtung erfasst, einen zweiten Sensor, welcher eine Lateralbeschleunigung in Fahrzeugquerrichtung erfasst, und eine Auswerte- und Steuereinheit, welche die erfasste Vertikalbeschleunigung und die erfasste Lateralbeschleunigung empfängt und auswertet und basierend auf der Vertikalbeschleunigung und der ersten Lateralbeschleunigung eine aktuelle Lage des Fahrzeugs bestimmt.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm zur Durchführung von Schritten des Verfahrens zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs, wenn das Computerprogramm auf einer Datenverarbeitungsanlage ausgeführt wird.
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Unter der Auswerte- und Steuereinheit kann vorliegend ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise ein Steuergerät, insbesondere ein Airbagsteuergerät, verstanden werden, welches erfasste Sensorsignale verarbeitet bzw. auswertet. Die Auswerte- und Steuereinheit kann mindestens eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Auswerte- und Steuereinheit beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung der Auswertung verwendet wird, wenn das Programm von der Auswerte- und Steuereinheit ausgeführt wird.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrens zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs und der im unabhängigen Patentanspruch 10 angegebenen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens möglich.
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Besonders vorteilhaft ist, dass eine Longitudinalbeschleunigung in Fahrzeuglängsrichtung erfasst, und ausgewertet werden kann. Damit ist es in vorteilhafter Weise möglich, einen erkannten harten Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern zu plausibilisieren.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann das erste Kriterium erfüllt werden, wenn die Vertikalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen ersten Schwellenwert übersteigt. Prinzipiell kann man von einem Abheben des Fahrzeugs sprechen, wenn die Vertikalbeschleunigung tieffrequent unterhalb einer negativen Schwelle liegt. Das erste Kriterium wird durch Auswertung der Vertikalbeschleunigung erkannt. Dies kann durch eine geeignete Tiefpassfilterung mit einem anschließenden Vergleich gegen den ersten Schwellenwert erfolgen. Bei Überschreitung des ersten Schwellenwertes, kann beispielsweise ein Zähler gestartet werden, welcher angehalten wird, wenn ein Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern erkannt wird. Wenn der Zustand hinreichend lang andauert und der Zähler eine vorgegebene Schwelle überschreitet, kann das Abheben des Fahrzeugs erkannt werden. Während des abgehobenen Zustands bzw. Freiflugs des Fahrzeugs entspricht der Wert der erfassten Vertikalbeschleunigung in der Regel einem negativen Wert, welcher den Wert der Gravitationsbeschleunigung kompensieren soll. Daher weist der erste Schwellenwert ein negatives Vorzeichen auf. Zudem kann das zweite Kriterium erfüllt sein, wenn die Vertikalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen zweiten Schwellenwert übersteigt. Hierbei entspricht der zweite Schwellenwert einem Beschleunigungswert, welcher ein anderes Vorzeichen als der Beschleunigungswert des ersten Schwellenwerts aufweist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann das dritte Kriterium erfüllt sein und ein Aufprall des Fahrzeugs auf seinem Dach erkannt werden, wenn die Vertikalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen dritten Schwellenwert übersteigt. Der dritte Schwellenwert weist ein anders Vorzeichen als der zweite Schwellenwert auf, da die Richtung der bei einem Dachaufprall wirkenden Beschleunigung der bei einem Aufprall auf den Rädern wirkenden Beschleunigung entgegengesetzt ist. Ist das dritte Kriterium erfüllt, so kann es für eine vorgegebene Zeitpanne gemerkt bzw. gespeichert werden. Das vierte Kriterium kann erfüllt sein und ein Aufprall des Fahrzeugs auf einer Seite erkannt werden, wenn die Lateralbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen vierten Schwellenwert oder einen vorgegebenen fünften Schwellenwert übersteigt. Hierbei weisen der vierte Schwellenwert und der fünfte Schwellenwert verschiedene Vorzeichen auf, da die Richtung der bei einem Aufprall auf eine rechte Fahrzeugseite wirkenden Beschleunigung der bei einem Aufprall auf die linke Fahrzeugseite wirkenden Beschleunigung entgegengesetzt ist. Ist ein Seitenkontakt bzw. Aufprall auf der Seite erkannt worden, so kann dies für eine vorgegebene Zeitpanne gemerkt bzw. gespeichert werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann das fünfte Kriterium erfüllt sein, wenn basierend auf dem erkannten Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern innerhalb eines vorgegebenen zweiten Zeitfensters die Vertikalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen sechsten Schwellenwert übersteigt und die Lateralbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen siebten Schwellenwert übersteigt und die Vertikalbeschleunigung oder einer daraus abgeleiteten Größe und die Lateralbeschleunigung oder einer daraus abgeleiteten Größe nach dem vorgegebenen zweiten Zeitfenster keine weiteren Aktivitäten zeigen. Ein Abheben kann auch ohne Drehung infolge eines Sprunges eintreten, daher wird die Härte des Aufpralls des Fahrzeugs auf seinen Rädern ausgewertet, um zu entscheiden, ob eine Aktivierung der mindestens einen Sekundärfunktion angezeigt ist. Ein harter Aufschlag wird dann erkannt, wenn die Vertikalbeschleunigung einen charakteristischen hohen Wert aufweist und dann während des zweiten Zeitfensters gegen Null konvergiert. Gleichzeitig führt ein solch harter Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern aufgrund der Erschütterungen auch zu einem oszillierenden Ausschlag der Lateralbeschleunigung innerhalb des zweiten Zeitfensters. Das fünfte Kriterium bzw. der harte Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern kann durch Auswerten der Longitudinalbeschleunigung plausibilisiert werden. Das fünfte Kriterium kann als plausibel bewertet werden, wenn basierend auf dem erkannten Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern innerhalb des vorgegebenen zweiten Zeitfensters die Longitudinalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen achten Schwellenwert übersteigt. Der Ruhezustand nach dem Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern wird dadurch erkannt, dass die Beschleunigungssignale in longitudinaler, lateraler und vertikaler Richtung keine weiteren Aktivitäten zeigen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann die mindestens eine Sekundärfunktion eine Notrufabsetzfunktion und/oder ein Türentriegelungsfunktion und/oder eine Treibstoffzufuhrabschaltfunktion umfassen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens können die erfassten Beschleunigungen vor der Auswertung gefiltert werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung kann ein dritter Sensor die Longitudinalbeschleunigung in Fahrzeuglängsrichtung erfassen, wobei die Auswerte- und Steuereinheit die Longitudinalbeschleunigung empfangen und auswerten kann. Zudem kann mindestens ein Tiefpassfilter die erfassten Beschleunigungen filtern.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs.
- 2 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs.
- 3 zeigt ein Kennliniendiagramm mit einem zeitlichen Verlauf einer Vertikalbeschleunigung eines Fahrzeugs.
- 4 zeigt ein Kennliniendiagramm mit einem zeitlichen Verlauf einer Lateralbeschleunigung eines Fahrzeugs.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs 1 ein Insassenschutzsystem 3, welches ein Rückhaltesystem 5, ein Airbagsystem 7 und Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 umfasst. Die Vorrichtung 10 ist eingerichtet, ein in 2 dargestelltes Verfahren 100 zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion 30 des Insassenschutzsystems 3 des Fahrzeugs 1 durchzuführen und umfasst einen ersten Sensor 14, welcher eine Vertikalbeschleunigung az in Fahrzeughochrichtung z erfasst, einen zweiten Sensor 16, welcher eine Lateralbeschleunigung ay in Fahrzeugquerrichtung y erfasst, und eine Auswerte- und Steuereinheit 12, welche die erfasste Vertikalbeschleunigung az und die erfasste Lateralbeschleunigung ay empfängt und auswertet und basierend auf der Vertikalbeschleunigung az und der Lateralbeschleunigung ay eine aktuelle Lage des Fahrzeugs 1 bestimmt.
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Zudem weist die Vorrichtung 10 im dargestellten Ausführungsbeispiel einen dritten Sensor 18 auf, welcher eine Longitudinalbeschleunigung ax in Fahrzeuglängsrichtung x erfasst. Die Auswerte- und Steuereinheit 12 empfängt und wertet die Longitudinalbeschleunigung ax aus. Des Weiteren setzt die Auswerte- und Steuereinheit 12 im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Tiefpassfilter TF ein, welcher die erfassten Beschleunigungen ax, ay, az filtert.
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Wie aus 2 bis 4 weiter ersichtlich ist, erfasst das Verfahren 100 zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion 30 des Insassenschutzsystems 3 des Fahrzeugs 1 in einem Schritt S100 eine Vertikalbeschleunigung az in Fahrzeughochrichtung z und wertet diese aus. Im Schritt S110 wird überprüft, ob die Vertikalbeschleunigung az oder eine daraus abgeleitete Größe ein vorgegebenes erstes Kriterium K1 erfüllt, welches ein Abheben des Fahrzeugs 1 repräsentiert. Wird das erste Kriterium K1 nicht erfüllt, dann kehrt das Verfahren zum Schritt S100 zurück. Wird im Schritt S110 ein Abheben des Fahrzeugs 1 erkannt, dann wird im Schritt S120 eine Lateralbeschleunigung ay in Fahrzeugquerrichtung y erfasst und ausgewertet. Im Schritt S130 wird überprüft, ob die Vertikalbeschleunigung az oder eine daraus abgeleitete Größe ein vorgegebenes zweites Kriterium K2 erfüllt, welches einen Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinen Rädern repräsentiert. Die Überprüfung wird solange fortgesetzt, bis das zweite Kriterium erfüllt ist und ein Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinen Rädern erkannt wurde. Im Schritt S140 wird ein erstes Zeitfenster ZF1 zwischen dem erkannten Abheben des Fahrzeugs 1 und dem erkannten Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinen Rädern ermittelt. Um die Ermittlung des ersten Zeitfensters ZF1 zu erleichtern, kann nach dem Schritt S110 und einem erkannten Abheben des Fahrzeugs 1 in einem optionalen Schritt S115, welcher gestrichelt dargestellt ist, ein Zähler oder eine Stoppuhr gestartet werden. Nach dem Schritt S130 und einem erkannten Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinen Rädern kann in einem optionalen Schritt S135, welcher gestrichelt dargestellt ist, der Zähler oder die Stoppuhr wieder angehalten werden. Im Schritt S140 kann dann der Zählerwert ausgelesen werden, welcher das erste Zeitfenster ZF1 repräsentiert. Im Schritt S150 wird dann überprüft, ob während des ersten Zeitfensters ZF1 die Vertikalbeschleunigung az oder eine daraus abgeleitete Größe ein drittes Kriterium K3 erfüllt hat, welches einen Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinem Dach repräsentiert. Wird im Schritt S150 ein solcher Dachaufprall des Fahrzeugs 1 erkannt, dann wird im Schritt S190 die mindestens eine Sekundärfunktion 30 aktiviert. Wird im Schritt S150 kein Dachaufprall erkannt, dann wird im Schritt S160 überprüft, ob die Lateralbeschleunigung ay oder eine daraus abgeleitete Größe ein viertes Kriterium K4 erfüllt, welches einen Aufprall des Fahrzeugs 1 auf einer Seite repräsentiert. Wird im Schritt S160 ein solcher Seitenaufprall des Fahrzeugs 1 erkannt, dann wird im Schritt S190 die mindestens eine Sekundärfunktion 30 aktiviert. Wird im Schritt S160 kein Seitenaufprall erkannt, dann wird im Schritt S170 überprüft, ob das erste Zeitfenster ZF1 eine vorgegebene Zeitdauer ZD überschreitet. Wird im Schritt S170 keine Überschreitung der Zeitdauer ZD erkannt, dann kehrt das Verfahren zum Schritt S100 zurück. Wird im Schritt S170 eine Überschreitung der Zeitdauer ZD erkannt, dann wird im Schritt S180 überprüft, ob der erkannte Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinen Rädern ein vorgegebenes fünftes Kriterium K5 erfüllt, welches einen harten Aufprall mit anschließender Ruhelage repräsentiert. Wird im Schritt S180 kein harter Aufprall mit anschließender Ruhelage des Fahrzeugs 1 erkannt, dann kehrt das Verfahren zum Schritt S100 zurück. Wird im Schritt S180 ein harter Aufprall mit anschließender Ruhelage des Fahrzeugs 1 erkannt, dann wird im Schritt S190 die mindestens eine Sekundärfunktion 30 aktiviert.
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Die Ruhelage des Fahrzeugs kann einerseits über die erfasste Geschwindigkeit (vX) des Fahrzeugs ermittelt werden. Diese liegt typischerweise als ein Fahrzeugparameter über den Fahrzeugskommunikationsbus, bspw. den CAN-Bus vor.
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Eine weitere Möglichkeit der Erkennung ohne die Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit (vX) kann über die Auswertung der Beschleunigungssignale in X-, Y- und Z-Richtung erfolgen (aX, aY, aZ). Wenn diese Beschleunigungswerte charakteristische Werte annehmen, wird eine Endposition des Fahrzeugs auf den Rädern, mithin eine Ruhelage angenommen. Die charakteristischen Werte können durch Schwellenwerte für die Beschleunigungen bzw. durch Beziehungen der Beschleunigungen zueinander definiert sein. Bspw. dadurch, dass die Werte für die Beschleunigung in X- und Y-Richtung nahezu die Werte 0 g annehmen und der Werte für die Beschleunigung in Z-Richtung einen Werte von nahezu 1 g annimmt. Zusätzlich können dazu die Drehratenwerte ausgewertet werden, die dann ebenfalls einen Werte von nahezu 0 °/s annehmen. Damit die Ruhelage sicher erkannt wird, müssen diese Werte für eine vorbestimmte Zeit vorliegen.
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Zusätzlich kann die Auswertung der Fahrzeuggeschwindigkeit (vX) hinzugezogen werden, um die Auswertung basierend auf den Beschleunigungswerten und ggf. der Drehrate zu verbessern bzw. zu plausibilisieren.
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Die mindestens eine Sekundärfunktion 30 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Notrufabsetzfunktion 32, ein Türentriegelungsfunktion 34 und eine Treibstoffzufuhrabschaltfunktion 36. Selbstverständlich können noch weiter zeitunkritische Sekundärfunktionen, wie beispielsweise Einschalten der Innenbeleuchtung usw. vorgesehen werden. Zudem kann auch nur die Notrufabsetzfunktion 32 oder die Türentriegelungsfunktion 34 oder eine Treibstoffzufuhrabschaltfunktion 36 vorgesehen werden.
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Zusätzlich zur Lateralbeschleunigung kann im Schritt S120 eine Longitudinalbeschleunigung ax in Fahrzeuglängsrichtung x erfasst und ausgewertet werden. Zudem können die erfassten Beschleunigungen ax, ay, az gefiltert und die gefilterten Beschleunigungswerte zusätzlich oder alternativ zu den Beschleunigungswerten ax, ay, az ausgewertet werden.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird das erste Kriterium K1 im Schritt S110 als erfüllt erkannt, wenn die Vertikalbeschleunigung az oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen ersten Schwellenwert SW1 übersteigt. Das zweite Kriterium K2 wird im Schritt S130 als erfüllt erkannt, wenn die Vertikalbeschleunigung az oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen zweiten Schwellenwert SW2 übersteigt.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden das dritte Kriterium K3 im Schritt S150 als erfüllt und ein Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinem Dach erkannt, wenn die Vertikalbeschleunigung az oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen nicht dargestellten dritten Schwellenwert übersteigt. Die tiefpassgefilterte Vertikalbeschleunigung az zeigt bei einem Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinem Dach einen hohen negativen Wert, welcher mit dem dritten Schwellenwert verglichen wird. Physikalisch dauert der Aufprall auf dem Dach eine gewisse Zeit an. Das Vertikalbeschleunigung az kann dadurch von Signalspitzen infolge von transienten Störungen unterschieden werden, dass es für eine bestimmte Zeitspanne über dem dritten Schwellenwert liegt. Sobald das dritte Kriterium K3 erfüllt ist, wird der Dachaufprall qualifiziert und gespeichert.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden das vierte Kriterium K4 im Schritt S160 als erfüllt und ein Aufprall des Fahrzeugs 1 auf einer Seite erkannt, wenn die Lateralbeschleunigung ay oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen vierten Schwellenwert SW4 oder einen vorgegebenen nicht dargestellten fünften Schwellenwert übersteigt. Ein Aufschlag des Fahrzeugs 1 auf einer Seite manifestiert sich in einer starken Beschleunigung in lateraler Richtung y. Auch hier kann die Erkennung über eine tiefpassgefilterte Lateralbeschleunigung ay erfolgen. Die gefilterte Lateralbeschleunigung ay mit dem vierten Schwellenwert SW4 verglichen. Zusätzlich kann auch die tiefpassgefilterte Vertikalbeschleunigung az zur Erkennung des Aufpralls des Fahrzeugs 1 auf einer Seite ausgewertet werden, welches bei einem Seitenaufprall des Fahrzeugs 1 einen negativen Wert aufweist.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird das fünfte Kriterium K5 im Schritt S180 als erfüllt erkannt, wenn basierend auf dem erkannten Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinen Rädern innerhalb eines vorgegebenen zweiten Zeitfensters ZF2 die Vertikalbeschleunigung az oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen sechsten Schwellenwert SW6 übersteigt und die Lateralbeschleunigung ay oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen siebten Schwellenwert SW7 übersteigt und die Vertikalbeschleunigung az oder einer daraus abgeleiteten Größe und die Lateralbeschleunigung ay oder einer daraus abgeleiteten Größe nach dem vorgegebenen zweiten Zeitfenster ZF2 keine weiteren Aktivitäten zeigen.
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In 3 und 4 sind schematische Verläufe der Vertikalbeschleunigung az und der Lateralbeschleunigung ay während eines 360° Überschlags mit einem Seitenaufprall des Fahrzeugs 1 während des ersten Zeitfensters ZF1 dargestellt. Wie aus 4 ersichtlich ist, übersteigt die Lateralbeschleunigung ay oder eine daraus abgeleitete Größe während des ersten Zeitfensters ZF1 den vorgegebenen vierten Schwellenwert SW4. In der letzten Phase fällt das Fahrzeug 1 mit einem harten Aufprall auf seine Räder. Dadurch zeigt die Vertikalbeschleunigung az in 3 einen charakteristisch hohen positiven Wert, welcher über dem sechsten Schwellenwert SW6 liegt, und konvergiert dann gegen Null. Zudem führt der harte Aufprall des Fahrzeugs 1 auf die Räder zu einem Ausschlag der Lateralbeschleunigung ay in 4, welcher über dem siebten Schwellenwert SW7 liegt. Nach dem Aufprall erreicht das Fahrzeug 1 nach Ablauf des zweiten Zeitfensters ZF2 einen stationären Endzustand. Die Vertikalbeschleunigung az und die Lateralbeschleunigung ay zeigen daher keine weiteren Aktivitäten.
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Das fünfte Kriterium K5 kann im Schritt S180 zusätzlich durch Auswerten der Longitudinalbeschleunigung ax plausibilisiert werden. Hierbei wird das fünfte Kriterium K5 als plausibel erkannt, wenn basierend auf dem erkannten Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinen Rädern innerhalb des vorgegebenen zweiten Zeitfensters ZF2 die Longitudinalbeschleunigung ax oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen nicht dargestellten achten Schwellenwert übersteigt und nach dem vorgegebenen zweiten Zeitfenster ZF2 keine weiteren Aktivitäten zeigt.
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Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein. Das korrespondierende Computerprogramm zur Durchführung von Schritten des Verfahrens 100 zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion 30 eines Insassenschutzsystems 3 kann dann in einem solchen Steuergerät als Datenverarbeitungsanlage ausgeführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008004307 A1 [0003]
- DE 102008040295 A1 [0004]
