DE102017204577A1 - Vehicle system, method of operation - Google Patents

Vehicle system, method of operation Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsystem, insbesondere Airbag-System (2) eines Kraftfahrzeugs (1), das ein Steuergerät (8) und wenigstens ein Sensormodul (5, 7) mit zumindest einem Sensor (11, 12) zum Erfassen von Betriebs- und/oder Umgebungswerten aufweist, wobei zumindest das Steuergerät (8) dazu ausgebildet ist, wenigstens ein Berechnungsverfahren zur Auswertung eines Sensorsignals des Sensors (11, 12) durchzuführen. Es ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Sensormodul (5, 7) dazu ausgebildet ist, zumindest ein weiteres Berechnungsverfahren durchzuführen.The invention relates to a vehicle system, in particular an airbag system (2) of a motor vehicle (1), having a control unit (8) and at least one sensor module (5, 7) with at least one sensor (11, 12) for detecting operating and / or or environmental values, wherein at least the control unit (8) is designed to perform at least one calculation method for evaluating a sensor signal of the sensor (11, 12). It is provided that the at least one sensor module (5, 7) is designed to carry out at least one further calculation method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsystem, insbesondere Airbag-System, das ein Steuergerät und wenigstens ein Sensormodul mit zumindest einem Sensor zum Erfassen von Betriebs- und/oder Umgebungswerten aufweist, wobei zumindest das Steuergerät dazu ausgebildet ist, zumindest ein Berechnungsverfahren zur Auswertung eines Sensorsignals des Sensors durchzuführen.The invention relates to a vehicle system, in particular an airbag system, which has a control unit and at least one sensor module with at least one sensor for detecting operating and / or environmental values, wherein at least the control unit is designed to at least one calculation method for evaluating a sensor signal of the sensor perform.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Fahrzeugsystems.Furthermore, the invention relates to a method for operating such a vehicle system.

Stand der TechnikState of the art

Fahrzeugsysteme und Verfahren zum Betreiben dieser sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere Airbag-Systeme, die ein Steuergerät aufweisen, das in Abhängigkeit von durch ein Sensormodul erfassten Umgebungswerten oder Betriebswerten eines Kraftfahrzeugs einen Airbag auslöst, ist mittlerweile in nahezu jedem Kraftfahrzeug zu finden. Das Sensormodul erfasst dabei mittels eines dafür geeigeneten Sensors beispielsweise Beschleunigungen, die auf das Kraftfahrzeug wirken, und das Steuergerät wertet eine erfasste Beschleunigung dahingehend aus, dass es die Beschleunigung mit einem Grenzwert vergleicht und bei Überschreiten des Grenzwerts durch die erfasste Beschleunigung den Airbag zum Schutz der Insassen des Kraftfahrzeugs auslöst. Das Steuergerät führt hierbei die zur Auswertung notwendigen Berechnungsverfahren beziehungsweise Algorithmen durch und weist entsprechend eine Recheneinheit oder Steuereinheit, beispielsweisei n Form eines Mikrokontrollers, sowie insbesondere auch einen Speicher auf, der zur Speicherung oder Zwischenspeicherung der Daten und/oder Programme nicht-flüchtig oder flüchtig ausgebildet sein kann.Vehicle systems and methods for operating them are already known from the prior art. In particular, airbag systems which have a control unit which triggers an airbag as a function of ambient values or operating values of a motor vehicle detected by a sensor module can now be found in virtually every motor vehicle. The sensor module detects by means of a suitable sensor, for example, accelerations that act on the motor vehicle, and the controller evaluates a detected acceleration to the effect that it compares the acceleration with a limit and the airbag to protect the exceeded when the limit value is exceeded by the detected acceleration Inmates of the motor vehicle triggers. In this case, the control unit carries out the calculation methods or algorithms necessary for the evaluation and accordingly has a computing unit or control unit, for example a microcontroller, and in particular also a memory which is non-volatile or volatile for the storage or buffering of the data and / or programs can be.

Zur Erkennung eines Frontalaufpralls werden heutzutage beispielsweise Beschleunigungssensoren verwendet, die einerseits in einem Steuergerät und andererseits entlang eines Biegequerträgers des Fahrzeugs angeordnet sind. Für die Erkennung eines Seitenaufpralls werden in der Regel entweder Druckoder Beschleunigungssensoren verwendet, die sich in/an der B-, C- oder D-Säule des Fahrzeugs oder auch an der Fahrzeugtür selbst befinden. Die Amplitude der durch die Sensoren erzeugten Sensorsignale ist dann unter anderem von der Masse und der Geschwindigkeit des auftreffenden Objekts abhängig. Zur Detektion von Fußgängerunfällen wird häufig eine im Fahrzeugstoßfänger verbaute Sensorik mit einem oder mehreren Sensormodulen verwendet. Die von der Sensorik ausgegebenen Sensorsignale werden mittels Algorithmen beziehungsweise Berechnungsverfahren innerhalb eines Airbag-Steuergeräts weiterverarbeitet. Erkennt der Algorithmus, dass ein Unfall mit einem Fußgänger stattgefunden hat, so werden in Abhängigkeit dieser Auslöseentscheidung aktive Rückhaltemittel, wie beispielsweise ein Airbag oder ein Gurtstraffer, aktiviert, um die Fahrzeuginsassen oder auch um den Fußgänger zu schützen.To detect a frontal impact today, for example, acceleration sensors are used, which are arranged on the one hand in a control unit and on the other hand along a bending crossmember of the vehicle. For the detection of a side impact usually either pressure or acceleration sensors are used, which are located in / on the B, C or D pillar of the vehicle or on the vehicle door itself. The amplitude of the sensor signals generated by the sensors is then dependent inter alia on the mass and the speed of the impacting object. For the detection of pedestrian accidents often used in the vehicle bumper sensors with one or more sensor modules is used. The sensor signals output by the sensor are further processed by means of algorithms or calculation methods within an airbag control unit. If the algorithm detects that an accident has occurred with a pedestrian, active restraining means, such as an airbag or a belt tensioner, are activated in response to this triggering decision in order to protect the vehicle occupants or the pedestrian.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Fahrzeugsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Belastung des Steuergeräts verringert wird, indem zumindest ein Berechnungsverfahren beziehungsweise Algorithmus ausgelagert wird, wodurch einerseits die Berechnungen insgesamt schneller ausgeführt werden können, und andererseits die Anforderungen an das Steuergerät verringert werden. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass das wenigstens eine Sensormodul dazu ausgebildet ist, zumindest ein weiteres Berechnungsverfahren zur Auswertung des Sensorsignals durchzuführen. Dadurch, dass Funktionalitäten, welche sich heutzutage auf dem Steuergerät befinden, auf zumindest ein peripheres oder internes Sensormodul ausgelagert werden, werden die Berechnungsverfahren auf dem Steuergerät selbst deutlich vereinfacht beziehungsweise verschlankt. Dadurch sinkt der Berechnungs- und Ressourcenaufwand für das Steuergerät deutlich, wobei der zusätzliche Berechnungsaufwand auf Seite des Sensormoduls vergleichsweise gering ausfällt. The vehicle system according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the burden of the controller is reduced by at least one calculation method or algorithm is outsourced, which on the one hand, the calculations can be performed faster overall, and on the other hand, the requirements are reduced to the control unit. According to the invention, it is provided for this purpose that the at least one sensor module is designed to carry out at least one further calculation method for evaluating the sensor signal. Due to the fact that functionalities that are presently located on the control unit are swapped out to at least one peripheral or internal sensor module, the calculation methods on the control unit itself are significantly simplified or streamlined. As a result, the calculation and resources required for the control unit drops significantly, with the additional calculation effort on the side of the sensor module being comparatively low.

Bevorzugt weist das wenigstens eine Sensormodul dabei zumindest eine Steuereinheit beziehungsweise Recheneinheit, insbesondere einen Mikrokontroller, und optional einen flüchtigen oder nicht-flüchtigen Speicher zum Ablegen erfasster Daten beziehungsweise Sensorsignale und insbesondere auch zum Hinterlegen der Berechnungsverfahren/-algorithmen auf. Dadurch kann das weitere Berechnungsverfahren, das bisher auf dem Steuergerät ablief, in dem Sensormodul beziehungsweise durch das Sensormodul selbst durchgeführt werden.In this case, the at least one sensor module preferably has at least one control unit or arithmetic unit, in particular a microcontroller, and optionally a volatile or non-volatile memory for storing acquired data or sensor signals and in particular also for storing the calculation methods / algorithms. As a result, the further calculation method which previously took place on the control unit can be carried out in the sensor module or by the sensor module itself.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Sensormodul dazu ausgebildet ist, ein Ergebnis des ausgeführten Berechnungsverfahrens an das Steuergerät zur weiteren Verwendung zuzusenden. Damit muss das Steuergerät lediglich mit dem Ergebnis der Berechnung umgehen und die Berechnung selbst nicht anstellen. Hierdurch wird auch die gesamt-Bearbeitungsgeschwindigkeit, aufgrund der gleichzeitigen Durchführung mehrerer Berechnungsverfahren durch das Steuergerät einereseit und das Sensormodul andererseits, erhöht. Nach der Berechnung werden also die Ergebnisse des weiteren Berechnungsverfahrens über eine geeignete Schnittstelle, wie beispielsweise PSI oder SPI, an das Steuergerät, insbesondere das Airbag-Steuergerät, übertragen. Die Übertragung erfolgt dabei ebenfalls bevorzugt zyklisch in einem fest vorgegebenen Zeitraster. Das Steuergerät empfängt das (vor-) ausgewertete Sensorsignal gegebenenfalls zusammen mit dem ursprünglichen/rohen Sensorsignal. Anschließend erfolgt eine Weiterverarbeitung der empfangenen Daten durch den Verarbeitungsalgorithmus/das Berechnungsverfahren des Steuergeräts. Dabei wird insbesondere nur noch eine Auftrefflagenerkennung sowie die Berechnung von sogenannten erweiterten Funktionalitäten, sowie die finale Berechnung der Feuerentscheidung/Auslöseentscheidung durch das Steuergerät ermittelt.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the at least one sensor module is designed to send a result of the executed calculation method to the control unit for further use. Thus, the control unit only has to deal with the result of the calculation and not do the calculation itself. This also increases the overall processing speed due to the simultaneous execution of several calculation methods by the control unit on one side and the sensor module on the other hand. After the calculation, therefore, the results of the further calculation method via a suitable interface, such as PSI or SPI, to the control unit, in particular the airbag control unit, transfer. The transmission also takes place preferably cyclically in a fixed time frame. If necessary, the control unit receives the (pre-) evaluated sensor signal together with the original / raw sensor signal. Subsequently, a further processing of the received data by the processing algorithm / the calculation method of the control unit. In particular, only one impact location detection as well as the calculation of so-called extended functionalities, as well as the final calculation of the fire decision / release decision by the control unit is determined.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Sensormodul dazu ausgebildet ist, das Sensorsignal des Sensormoduls zu filtern. Das weitere Berechnungsverfahren umfasst also insbesondere ein Filtern des Sensorsignals. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Sensormodul dazu ausgebildet ist, das Sensorsignal tiefpasszufiltern. Dazu weist das Sensormodul zweckmäßigerweise einen Tiefpassfilter oder dergleichen auf.Furthermore, it is preferably provided that the sensor module is designed to filter the sensor signal of the sensor module. The further calculation method thus includes in particular a filtering of the sensor signal. In particular, it is provided that the sensor module is designed to low-pass-filter the sensor signal. For this purpose, the sensor module expediently has a low-pass filter or the like.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Sensormodul dazu ausgebildet ist, als weiteres Berechnungsverfahren eine Startbedingung für die Auswertung des Sensorsignals zu bestimmen. Das rohe oder gegebenenfalls bereits gefilterte Sensorsignal wird dabei insbesondere mit einer Startschwelle, deren Wert beispielsweise im Speicher des Sensormoduls hinterlegt ist, verglichen. Zweckmäßigerweise liegt die Startschwelle außerhalb eines Sensorrauschbands. Das Ergebnis ist ein sogenanntes Start-Flag oder eine Startmarkierung, welches/welche diese Schwellenüberschreitung anzeigt. Normalerweise kann das Start-Flag auch für eine längere Zeitdauer gehalten werden, selbst wenn die Signale für eine kurze Zeit unterhalb der Startschwelle liegen, wie beispielsweise bei oszillierenden Sensorsignalen.Furthermore, it is preferably provided that the sensor module is designed to determine a starting condition for the evaluation of the sensor signal as a further calculation method. The raw or possibly already filtered sensor signal is compared in particular with a start threshold whose value is stored for example in the memory of the sensor module. Conveniently, the starting threshold is outside a sensor noise band. The result is a so-called start flag or mark which indicates this threshold overrun. Normally, the start flag may also be held for a longer period of time, even if the signals are below the start threshold for a short time, such as with oscillating sensor signals.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sensormodul dazu ausgebildet ist, eine als weiteres Berechnungsverfahren eine Plausibilitätsprüfung durchzuführen oder ein Plausibilitätskriterium festzustellen. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Sensormodul ein sogenanntes Plausibilitätsflag berechnet. Dieses Plausibilitätsflag zeigt an, dass das Sensorsignal oberhalb einer Plausibilitätsschwelle liegt. Wahlweise kann das Plausibilitätsflag auch für eine längere Zeitdauer gehalten werden, selbst wenn die Sensorsignale für eine kurze Zeit unterhalb der Plausibilitätsschwelle liegen. Dies ist insbesondere für eine zulässige Überlappung verschiedener Sensor-Plausibilitätsflags im Steuergerätalgorithmus vorteilhaft.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the sensor module is designed to perform a plausibility check as a further calculation method or to determine a plausibility criterion. In particular, it is provided that the sensor module calculates a so-called plausibility flag. This plausibility flag indicates that the sensor signal is above a plausibility threshold. Optionally, the plausibility flag may also be held for a longer period of time, even if the sensor signals are below the plausibility threshold for a short time. This is particularly advantageous for a permissible overlap of different sensor plausibility flags in the control device algorithm.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Sensormodul dazu ausgebildet ist, als weiteres Berechnungsverfahren ein oberhalb eines EMV-Rauschband (EMV = Elektromagnetische Verträglichkeit) liegendes Sensorsignal anzuzeigen. Insbesondere berechnet dazu das Sensormodul ein EMV-Flag, wenn das Sensorsignal oberhalb des insbesondere vorgebbaren EMV-Rauschbandes liegt. Wahlweise kann das EMV-Flag auch für eine längere Zeitdauer gehalten werden, selbst wenn das Sensorsignal für eine kurze Zeit unterhalb der vorgebbaren Schwelle (EMV-Rauschband) liegt.Furthermore, it is preferably provided that the sensor module is designed to display, as a further calculation method, a sensor signal lying above an EMC noise band (EMC = Electromagnetic Compatibility). In particular, the sensor module calculates an EMC flag when the sensor signal is above the particular predeterminable EMC noise band. Optionally, the EMV flag can also be held for a longer period of time, even if the sensor signal is below the predefinable threshold (EMC noise band) for a short time.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Sensormodul dazu ausgebildet ist, als weiteres Berechnungsverfahren zwei aufeinanderfolgende Sensorsignale zu addieren. Dies ist insbesondere im späteren im Steuergerät durchgeführten Berechnungsverfahren/Algorithmus für eine Signalintegration vorteilhaft und gegebenenfalls notwendig, insbesondere wenn der Algorithmus nur in einem Raster von 1ms läuft. Das Sensormodul führt insofern einen Vorbereitungsschritt für die Integration durch.Furthermore, it is preferably provided that the sensor module is designed to add two successive sensor signals as a further calculation method. This is particularly advantageous in the later performed in the control unit calculation method / algorithm for signal integration and possibly necessary, especially if the algorithm runs only in a grid of 1ms. The sensor module thus performs a preparation step for the integration.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das Sensormodul dazu ausgebildet ist, als weiteres Berechnungsverfahren eine Ableitung und/oder eine Integration des Sensorsignals durchzuführen als der durch das Steuergerät durchgeführten Auswertung vorgelagerter Schritte. Hierdurch wird weitere Rechenkapazität im Steuergerät frei.Furthermore, it is preferably provided that the sensor module is designed to perform, as a further calculation method, a derivative and / or an integration of the sensor signal than the evaluation by the control unit of upstream steps. This frees up further computing capacity in the control unit.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das Sensormodul dazu ausgebildet ist, als weiteres Berechnungsverfahren eine Signalfrequenz des Sensormoduls zu berechnen. Bevorzugt wird dazu eine einfache Berechnung oder eine schnelle Fourier-Transformation durchgeführt.In particular, it is provided that the sensor module is designed to calculate a signal frequency of the sensor module as a further calculation method. Preferably, a simple calculation or a fast Fourier transformation is performed for this purpose.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Sensormodul Mittel zum Messen einer Temperatur des Sensormoduls aufweist. Dazu ist in dem Sensormodul vorzugsweise ein Temperatursensor oder eine Schaltung zur Berechnung/Erfassung einer aktuellen Sensortemperatur vorhanden.Furthermore, it is preferably provided that the sensor module has means for measuring a temperature of the sensor module. For this purpose, a temperature sensor or a circuit for calculating / detecting a current sensor temperature is preferably present in the sensor module.

Die beschriebenen Funktionen beziehungsweise Berechnungsverfahren können einzeln oder auch in einer Kombination durch das jeweilige Sensormodul, sei es als peripheres Sensormodul oder als in das Steuergerät integriertes Sensormodul, berechnet/durchgeführt werden. Vorzugsweise ist dazu in dem jeweiligen Sensormodul ein einfacher Algorithmus hinterlegt, der durch die Steuereinheit des Sensormoduls durchgeführt wird. Zweckmäßigerweise erfolgt die Berechnung der Funktionen beziehungsweise der Berechnungsverfahren zyklisch/wiederholend.The described functions or calculation methods can be calculated / carried out individually or else in a combination by the respective sensor module, be it as a peripheral sensor module or as a sensor module integrated in the control unit. Preferably, a simple algorithm is stored in the respective sensor module, which is carried out by the control unit of the sensor module. Expediently, the calculation of the functions or of the calculation method takes place cyclically / repetitively.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 zeichnet sich dadurch aus, dass das wenigstens eine Sensormodul zumindest ein weiteres Berechnungsverfahren des Fahrzeugsystems zur Auswertung des Sensosignals durchführt und das Ergebnis der Berechnung dem Steuergerät zur Verfügung stellt beziehungsweise diesem zusendet. Gegebenenfalls sendet das Sensormodul außerdem auch das rohe beziehunsweise ursprüngliche Sensorsignal dem Steuergerät zu. Es ergeben sich hierbei die bereits genannten Vorteile. Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.The inventive method with the features of claim 12 is characterized in that the at least one sensor module performs at least one further calculation method of the vehicle system for evaluating the sensor signal and makes the result of the calculation available to the control unit or sends it to the latter. Optionally, the sensor module also sends the raw reference original signal to the controller. This results in the already mentioned advantages. Further advantages and preferred features and combinations of features emerge in particular from the previously described and from the claims.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigt die einzigeIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. The only one shows

Figur ein Kraftfahrzeug mit einem Airbag-System in einer vereinfachten Darstellung.Figure a motor vehicle with an airbag system in a simplified representation.

Die einzige Figur zeigt in einer vereinfachten Draufsicht ein Kraftfahrzeug 1, das ein Airbag-System 2 als Fahrzeugsystem aufweist. Das Airbag-System 2 weist mehrere Airbag-Einrichtungen auf, von denen zwei erste Airbag-Einrichtungen 3 als Frontairbags ausgebildet beziehungsweise im Kraftfahrzeug 1 angeordnet sind, und von denen zwei zweite Airbag-Einrichtungen 4 als Seitenairbags ausgebildet beziehungsweise angeordnet sind. Das Airbag-System 2 weist weiterhin mehrere Sensoren 5 und 7 auf, wobei die Sensoren 5 einem Frontstoßfänger 6 und die Sensoren 7 einer B-Säule des Kraftfahrzeugs 1 zugeordnet sind.The single FIGURE shows a simplified plan view of a motor vehicle 1 That's an airbag system 2 as a vehicle system. The airbag system 2 has a plurality of airbag devices, of which two first airbag devices 3 trained as a front airbags or in the vehicle 1 are arranged, and two of which are second airbag facilities 4 are designed or arranged as side airbags. The airbag system 2 also has several sensors 5 and 7 on, with the sensors 5 a front bumper 6 and the sensors 7 a B pillar of the motor vehicle 1 assigned.

Das Airbag-System 2 weist außerdem ein zentrales Steuergerät 8 auf, das mit den Sensormodulen 5, 7 und den Airbag-Einrichtungen 3, 4 verbunden ist, um die Sensorsignale und/oder Daten der Sensormodule 5, 7 auszuwerten und die Airbag-Einrichtungen 3, 4 anzusteuern beziehungsweise bei Bedarf auszulösen. Das Steuergerät 8 weist dazu zumindest eine Recheneinheit beziehungsweise Steuereinheit 9, insbesondere in Form eines Mikroprozessors auf. Außerdem weist das Steuergerät 8 zweckmäßigerweise wenigstens einen Speicher 10 auf, in welchem die erfassten Daten zur Auswertung gespeichert oder zumindest zwischengespeichert werden können.The airbag system 2 also has a central control unit 8th on that with the sensor modules 5 . 7 and the airbag facilities 3 . 4 connected to the sensor signals and / or data of the sensor modules 5 . 7 evaluate and the airbag facilities 3 . 4 to trigger or trigger if necessary. The control unit 8th has at least one arithmetic unit or control unit 9 , in particular in the form of a microprocessor. In addition, the controller indicates 8th expediently at least one memory 10 on, in which the collected data can be stored for evaluation or at least cached.

Die Sensormodule 5 und 7 weisen jeweils einen Beschleunigungssensor 11 oder Drucksensor 12 auf, sowie eine Steuereinheit 13 beziehungsweise 14, die mit dem jeweiligen Sensor verbunden ist, um die erzeugten Sensorsignale auszuwerten oder für die Auswertung durch das Steuergerät 8 vorzubereiten.The sensor modules 5 and 7 each have an acceleration sensor 11 or pressure sensor 12 on, as well as a control unit 13 respectively 14 , which is connected to the respective sensor to evaluate the generated sensor signals or for evaluation by the control unit 8th prepare.

Funktionalitäten beziehungsweise Berechnungsverfahren/Algorithmen des Fahrzeugsystems 2 werden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Teil durch das Steuergerät 8, wie üblich, durchgeführt, zum Teil jedoch auch durch die Sensormodule 5, 7 beziehungsweise deren Steuereinheiten 13, 14, sodass einzelne Berechnungsverfahren/Algorithmen aus dem Steuergerät 8 nach außen in die peripheren Sensormodule 5, 7 verlagert sind.Functionalities or calculation methods / algorithms of the vehicle system 2 be in accordance with the present embodiment in part by the controller 8th , as usual, carried out, but partly also by the sensor modules 5 . 7 or their control units 13 . 14 , so that individual calculation methods / algorithms from the control unit 8th to the outside into the peripheral sensor modules 5 . 7 are relocated.

Die Sensormodule 5, 7 stellen insofern intelligente Sensoren dar, welche selbst Berechnungsverfahren übernehmen, die der Auswertung der Sensorsignale dienen. Das Steuergerät 8 bestimmt anhand der von den Sensormodulen 5 und 7 zur Verfügung gestellten Informationen mithilfe von intelligenten Algorithmen/Berechnungsverfahren die Auslösung einzelner Airbag-Einrichtungen 3, 4 oder anderer Rückhaltemitteln, wie beispielsweise Gurtstraffer.The sensor modules 5 . 7 In this respect, they represent intelligent sensors which themselves assume computation methods which serve to evaluate the sensor signals. The control unit 8th determined on the basis of the sensor modules 5 and 7 provided information using intelligent algorithms / calculation method the triggering of individual airbag facilities 3 . 4 or other restraint means, such as belt tensioners.

Durch die Verlagerung von Berechnungsverfahren auf die peripheren Sensormodule 5, 7 wird der Rechenaufwand im Steuergerät 8 deutlich vereinfacht. Bei den ausgelagerten Berechnungsverfahren handelt es sich insbesondere um einfache Standberechnungen, welche ohne großen Ressourcen oder Berechnungsaufwand durchgeführt werden können. Durch die Auslagerung sinkt jedoch der Berechnungs- und Ressourcenaufwand des Steuergeräts 8, wodurch das Steuergerät 8 beispielsweise kleiner dimensioniert oder für weitere Zwecke verwendet werden kann.By shifting calculation methods to the peripheral sensor modules 5 . 7 is the computational effort in the controller 8th much easier. The outsourced calculation methods are, in particular, simple stand calculations which can be carried out without great resources or calculation effort. By outsourcing, however, the calculation and resource consumption of the control unit decreases 8th , causing the control unit 8th for example, smaller or can be used for other purposes.

Mögliche Funktionalitäten beziehungsweise Berechnungsverfahren, die auf die Sensormodule 5, 7 ausgelagert werden können, sind unter anderem die folgende:Possible functionalities or calculation methods that affect the sensor modules 5 . 7 Amongst others, the following can be outsourced:

Die Berechnung von gefilterten Sensorsignalen: Insbesondere weist dazu das jeweilige Sensormodul 5, 7, insbesondere die jeweilige Steuereinheit 13, 14 einen Filter, insbesondere Tiefpassfilter, auf, um das roh-Sensorsignal zu filtern und gefiltert an das Steuergerät 8 weiterzuleiten.The calculation of filtered sensor signals: In particular, the respective sensor module points to this 5 . 7 , in particular the respective control unit 13 . 14 a filter, in particular low-pass filter, to filter the raw sensor signal and filtered to the controller 8th forward.

Die Berechnung einer Startbedingung: Dazu weist das jeweilige Sensormodul 5, 7 Mittel, insbesondere die Steuereinheit 13 beziehungsweise 14, zum Vergleichen des rohen oder des gefilterten Sensorsignals mit einer Startschwelle beziehungsweise eines Startschwellenwertes, der insbesondere außerhalb eines Sensorrauschbands liegt, auf. Wird die Startschwelle überschritten, so wird eine erste Markierung beziehungsweise ein erstes Flag oder Startflag erzeugt, welches die Schwellenüberschreitung anzeigt und an das Steuergerät 8 übermittelt wird. Wahlweise kann das Flag auch für eine längere Zeitdauer gehalten werden, selbst wenn die Signale für eine Kurzzeit unterhalb der Startschwelle liegen, wie beispielsweise bei oszillierenden Signalen.The calculation of a start condition: This is indicated by the respective sensor module 5 . 7 Means, in particular the control unit 13 respectively 14 for comparing the raw or the filtered sensor signal with a start threshold or a start threshold, which lies in particular outside a sensor noise band on. If the start threshold is exceeded, a first mark or a first flag or start flag is generated which indicates the threshold exceeded and to the control unit 8th is transmitted. Optionally, the flag may be held for a longer period of time even if the signals are below the start threshold for a short time, such as oscillating signals.

Die Berechnung eines Plausibilitätsflags: Das jeweilige Sensormodul 5, 7 weist dazu Mittel, insbesondere die Steuereinheit 13 beziehungsweise 14, auf, die das rohe oder gefilterte Sensorsignal mit einer Plausibilitätsschwelle vergleichen. Wird die Plausibilitätsschwelle überschritten, so wird ein zweites Flag beziehungsweise eine zweite Markierung (Plausibilitätsflag) erzeugt. Wahlweise kann das zweite Flag auch für eine längere Zeitdauer gehalten werden, selbst wenn die Signale für eine kurze Zeit unterhalb der Plausibilitätsschwelle liegen, was für Überlappungen verschiedener Sensorplausibilitätsflags im Steuergerätalgorithmus vorteilhaft oder gegebenenfalls notwendig ist.The calculation of a plausibility flag: The respective sensor module 5 . 7 has this means, in particular the control unit 13 respectively 14 , which compare the raw or filtered sensor signal with a plausibility threshold. If the plausibility threshold is exceeded, a second flag or a second mark (plausibility flag) is generated. Optionally, the second flag may also be held for a longer period of time, even if the signals are below the plausibility threshold for a short time, which is advantageous or possibly necessary for overlaps of various sensor plausibility flags in the controller algorithm.

Die Berechnung eines EMV-Flags: Dazu weisen die Sensormodule 5, 7 Mittel, insbesondere die Steuereinheit 13 beziehungsweise 14, auf, welche das Sensorsignal mit einem EMV-Rauschband, das insbesondere vorgebbar ist, vergleichen. Liegen die Sensorsignale oberhalb des jeweiligen EMV-Rauschbands, so wird das EMV-Flag beziehungsweise das dritte Flag erzeugt und an das Steuergerät 8 übermittelt. Wahlweise kann das dritte Flag auch für eine längere Zeitdauer gehalten werden, selbst wenn die Sensorsignale für eine kurze Zeit unterhalb der EMV-Schwelle liegen.The calculation of an EMC flag: This is indicated by the sensor modules 5 . 7 Means, in particular the control unit 13 respectively 14 , which compare the sensor signal with an EMC noise band, which is specifiable in particular. If the sensor signals are above the respective EMC noise band, then the EMC flag or the third flag is generated and sent to the control unit 8th transmitted. Alternatively, the third flag may be held for a longer period of time even if the sensor signals are below the EMC threshold for a short time.

Addition: Die Sensormodule 5, 7 weisen insbesondere Mittel, insbesondere die Steuereinheit 13 beziehungsweise 14, zum Addieren von zwei aufeinander folgenden Signalen auf. Dies ist insbesondere im späteren Verfahren im Steuergerät 8 für eine Signalintegration notwendig, sofern das Verfahren nur in einem 1ms Raster läuft.Addition: The sensor modules 5 . 7 have in particular means, in particular the control unit 13 respectively 14 , for adding two consecutive signals. This is especially in the later process in the control unit 8th necessary for a signal integration, if the procedure runs only in a 1ms grid.

Berechnung von Signalableitungen: Die Sensormodule 5, 7 weisen bevorzugt Mittel, insbesondere die Steuereinheit 13 beziehungsweise 14, zum Berechnen einer Signalableitung beziehungsweise eine Ableitung des jeweiligen Sensorsignals auf, wobei als Eingangswert das rohe Signal oder das gefilterte Sensorsignal verwendet werden kann.Calculation of signal derivatives: The sensor modules 5 . 7 preferably have means, in particular the control unit 13 respectively 14 for calculating a signal derivative or a derivative of the respective sensor signal, wherein the raw signal or the filtered sensor signal can be used as input value.

Berechnung von Integralen: Die Sensormodule 5, 7 weisen insbesondere Mittel, insbesondere die Steuereinheit 13 beziehungsweise 14, zum Integrieren der Sensorsignale für die Dauer der bestimmten Startbedingung auf.Calculation of integrals: the sensor modules 5 . 7 have in particular means, in particular the control unit 13 respectively 14 , for integrating the sensor signals for the duration of the particular start condition.

Berechnung von Fensterintegralen: Die Steuermodule 5, 7 weisen insbesondere Mittel, insbesondere die Steuereinheit 13 beziehungsweise 14, zum Bilden von Fensterintegralen auf den Sensorsignalen auf, insbesondere in Abhängigkeit von der bestimmten Startbedingung.Calculation of window integrals: the control modules 5 . 7 have in particular means, in particular the control unit 13 respectively 14 , for forming window integrals on the sensor signals, in particular in dependence on the determined start condition.

Berechnung einer Signalfrequenz: Die Sensormodule 5, 7 weisen insbesondere Mittel, insbesondere die Steuereinheit 13 beziehungsweise 14, zum Berechnen einer Signalfrequenz mithilfe einer einfachen Berechnung oder vorzugsweise einer Schnellen-Fourier-Transformation auf.Calculation of a signal frequency: The sensor modules 5 . 7 have in particular means, in particular the control unit 13 respectively 14 , for calculating a signal frequency using a simple calculation or preferably a fast Fourier transform.

Berechnung einer Sensortemperatur: Die Sensormodule 5, 7 weisen insbesondere Mittel zum Bestimmen oder Messen einer Temperatur im jeweiligen Sensormodul 5, 7 auf. Bei den Mitteln kann es sich um einen Temperatursensor oder um eine Schaltung handeln, welche in Abhängigkeit von Betriebswerten, wie beispielsweise den Betriebsstrom, eine aktuelle Temperatur ermitteln.Calculation of a sensor temperature: The sensor modules 5 . 7 In particular, have means for determining or measuring a temperature in the respective sensor module 5 . 7 on. The means may be a temperature sensor or a circuit which determine a current temperature as a function of operating values, such as the operating current.

Die genannten Berechnungen können einzeln oder auch in Kombination durch die Sensormodule 5, 7 berechnet werden. Dabei können alle Sensormodule 5, 7 die gleichen Berechnungen oder auch unterschiedliche der genannten Berechnungen durchführen. Die Berechnungen erfolgen insbesondere zyklisch. Im Anschluss an die einzelnen Berechnungen beziehungsweise Vorberechnungen durch die Sensormodule 5, 7, werden die Ergebnisse der Berechnungen jeweils über eine geeignete Schnittstelle, wie beispielsweise eine PSI- oder SPI-Schnittstelle an das Steuergerät 8 übertragen. Die Übertragung erfolgt dabei ebenfalls bevorzugt zyklisch in einem fest vorgegebenen Zeitraster.The calculations mentioned can be made individually or in combination by the sensor modules 5 . 7 be calculated. All sensor modules can do this 5 . 7 perform the same calculations or different ones of the mentioned calculations. The calculations are carried out cyclically. Following the individual calculations or preliminary calculations by the sensor modules 5 . 7 , the results of the calculations are each via a suitable interface, such as a PSI or SPI interface to the controller 8th transfer. The transmission also takes place preferably cyclically in a fixed time frame.

Das Steuergerät 8 empfängt insbesondere die berechneten Ergebnisse sowie die Sensorsignale der Sensormodule 5, 7 und verarbeitet diese durch einen oder mehrere Berechnungsverfahren/Algorithmen weiter, um über das Auslösen eines oder mehrerer Airbag-Einrichtungen 3, 4 zu entscheiden. Während gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Sensormodule 5, 7 peripher, also außerhalb des Steuergeräts angeordnet sind, ist es gemäß eines weiteren -hier nicht dargestellten- Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass zumindest ein Sensormodul in das Steuergerät 8 integriert ist.The control unit 8th in particular receives the calculated results as well as the sensor signals of the sensor modules 5 . 7 and further processes it through one or more calculation methods / algorithms to trigger one or more airbag devices 3 . 4 to decide. While according to the present embodiment, the sensor modules 5 . 7 are arranged peripherally, ie outside of the control unit, it is provided according to another embodiment not shown here, that at least one sensor module in the control unit 8th is integrated.

Dadurch, dass einfache Berechnungen durch die Sensormodule selbst durchgeführt werden, ist die Gesamtverfahrensdauer schneller und das Ergebnis genauer. Doppeldeutigkeiten aus Algorithmus-Teilen des Steuergeräts 8 werden entfernt und der Algorithmus des Steuergeräts 8 deutlich vereinfacht. Weiterhin werden Ressourcen und Berechnungen auf dem Steuergerät 8 eingespart und somit auch Kosten reduziert. Die Sensormodule 5 werden an sich „intelligent“. Die von den jeweiligen Sensormodulen 5, 7 durchgeführten Berechnungsverfahren lassen sich eventuell auch von anderen Steuergeräten des Kraftfahrzeugs verwenden.By performing simple calculations by the sensor modules themselves, the overall process time is faster and the result more accurate. Double ambiguities from algorithm parts of the controller 8th are removed and the algorithm of the controller 8th much easier. Furthermore, resources and calculations are on the controller 8th Saved and thus reduced costs. The sensor modules 5 become "intelligent" in themselves. The of the respective sensor modules 5 . 7 possibly carried out calculation methods of other control devices of the motor vehicle.

Claims (12)

Fahrzeugsystem, insbesondere Airbag-System (2) eines Kraftfahrzeugs (1), das ein Steuergerät (8) und wenigstens ein Sensormodul (5, 7) mit zumindest einem Sensor (11, 12) zum Erfassen von Betriebs- und/oder Umgebungswerten aufweist, wobei zumindest das Steuergerät (8) dazu ausgebildet ist, zumindest ein Berechnungsverfahren zur Auswertung eines Sensorsignals des Sensors (11, 12) durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Sensormodul (5, 7) dazu ausgebildet ist, zumindest ein weiteres Berechnungsverfahren durchzuführen.Vehicle system, in particular airbag system ( 2 ) of a motor vehicle ( 1 ), which is a control unit ( 8th ) and at least one sensor module ( 5 . 7 ) with at least one sensor ( 11 . 12 ) for recording operational and / or environmental values, wherein at least the control unit ( 8th ) is adapted to at least one calculation method for evaluating a sensor signal of the sensor ( 11 . 12 ), characterized in that the at least one sensor module ( 5 . 7 ) is designed to perform at least one further calculation method. Fahrzeugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Sensormodul (5, 7) eine mit dem Sensor (11, 12) verbundene Steuereinheit (13, 14) und/oder Auswerteschaltung aufweist.Vehicle system according to claim 1, characterized in that the at least one sensor module ( 5 . 7 ) one with the sensor ( 11 . 12 ) connected control unit ( 13 . 14 ) and / or evaluation circuit. Fahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Sensormodul (5, 7) dazu ausgebildet ist, ein Ergebnis des ausgeführten Berechnungsverfahrens an das Steuergerät (8) zur weiteren Verwendung zuzusenden.Vehicle system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one sensor module ( 5 . 7 ) is adapted to output a result of the executed calculation process to the control unit ( 8th ) for further use. Fahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (5, 7) dazu ausgebildet ist, das Sensorsignal des Sensormoduls (5, 7) zu filtern. Vehicle system according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor module ( 5 . 7 ) is adapted to the sensor signal of the sensor module ( 5 . 7 ). Fahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (5, 7) dazu ausgebildet ist, eine Startbedingung für die Auswertung des Sensorsignals zu bestimmen.Vehicle system according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor module ( 5 . 7 ) is designed to determine a start condition for the evaluation of the sensor signal. Fahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (5, 7) dazu ausgebildet ist, eine Plausibilitätsprüfung durchzuführen oder ein Plausibilitätskriterium festzustellen.Vehicle system according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor module ( 5 . 7 ) is designed to perform a plausibility check or to establish a plausibility criterion. Fahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (5, 7) dazu ausgebildet ist, ein oberhalb eines EMV-Rauschband liegendes Sensorsignal anzuzeigen. Vehicle system according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor module ( 5 . 7 ) is adapted to indicate a lying above an EMC noise band sensor signal. Fahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (5, 7) dazu ausgebildet ist, zwei aufeinander folgende Sensorsignale zu addieren.Vehicle system according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor module ( 5 . 7 ) is adapted to add two consecutive sensor signals. Fahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (5, 7) dazu ausgebildet ist, eine Ableitung und/oder Integration des Sensorsignals durchzuführen.Vehicle system according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor module ( 5 . 7 ) is designed to perform a derivative and / or integration of the sensor signal. Fahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (5, 7) dazu ausgebildet ist, eine Signalfrequenz zu berechnen.Vehicle system according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor module ( 5 . 7 ) is adapted to calculate a signal frequency. Fahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (5, 7) Mittel zum Messen einer Temperatur des Sensormoduls aufweist.Vehicle system according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor module ( 5 . 7 ) Comprises means for measuring a temperature of the sensor module. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugsystems, insbesondere Airbag-System (2) eines Kraftfahrzeugs (1), insbesondere nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 10, das ein Steuergerät (8) und wenigstens ein Sensormodul (5, 7) mit zumindest einem Sensor (11, 12) zum Erfassen von Betriebs- und/oder Umgebungswerten aufweist, wobei zumindest durch das Steuergerät (8) zumindest ein Berechnungsverfahren des Fahrzeugsystems zur Auswertung eines Sensorsignals des Sensors (11, 12) durchführt, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Sensormodul (5, 7) zumindest ein weiteres Berechnungsverfahren des Fahrzeugsystems (2) zur Auswertung des Sensorsignals durchführt.Method for operating a vehicle system, in particular airbag system ( 2 ) of a motor vehicle ( 1 ), in particular according to one or more of claims 1 to 10, which is a control device ( 8th ) and at least one sensor module ( 5 . 7 ) with at least one sensor ( 11 . 12 ) for detecting operational and / or environmental values, wherein at least by the control device ( 8th ) at least one calculation method of the vehicle system for evaluating a sensor signal of the sensor ( 11 . 12 ), characterized in that the at least one sensor module ( 5 . 7 ) at least one further calculation method of the vehicle system ( 2 ) for evaluating the sensor signal.
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