DE10314870B4

DE10314870B4 - Verfahren zum Test des Einflusses eines elektromagnetischen Feldes auf ein Fahrzeugsicherheitssystem während eines Zusammenstosses

Info

Publication number: DE10314870B4
Application number: DE10314870A
Authority: DE
Inventors: Justin Lincoln Park Cresswell; Thomas Stierle
Original assignee: Siemens VDO Automotive Corp
Current assignee: Continental Automotive Systems Inc
Priority date: 2002-04-10
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2023-04-02
Also published as: US7127338B2; DE10314870A1; US20030195677A1

Abstract

Verfahren zum Testen eines Fahrzeugssicherheitssystems (20), das wenigstens einen Sensor (26, 28) und wenigstens eine Steuereinheit (30) aufweist;
gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte
A Aufzeichnung (42) von EMF-Daten, die die Funktionstüchtigkeit des Fahrzeugssicherheitssystems (20) während einer EMF-Exposition beschreiben;
B Aufzeichnung (44) von Aufpralldaten, die die Funktionstüchtigkeit des Fahrzeugssicherheitssystems (20) während eines Aufpralls beinhalten;
C Bestimmung (46) der Funktionstüchtigkeit des Fahrzeugssicherheitssystems (20) durch Verknüpfung der EMF-Daten und Aufpralldaten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Test des Einflusses eines elektromagnetischen Feldes auf eine Fahrzeugsicherheitssystem während eines Zusammenstosses nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Fahrzeugsicherheitssysteme, die im folgenden kürzer FS-Systeme genannt werden. Es geht um Verfahren, mit denen der Einfluss eines elektromagnetischen Feldes auf die Verfügbarkeit und Funktionstüchtigkeit eines solchen FS-Systems während eines Zusammenstosses bewertet werden kann.
FS-Systeme umfassen als eine Schutzvorrichtung vielfach ein Luftkissen oder einen sogenannten Airbag. Aufprallsensoren und eine elektronische Steuereinheit erzeugen üblicherweise ein Auslösesignal für die Aktivierung des Luftkissens bzw. Airbags. Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um solche Systeme hinsichtlich der Verfügbarkeit und Funktionstüchtigkeit bei den zu erwartenden Bedingungen testen zu können.
Ein Testfall beinhaltet die Situation bei der Exposition des FS-Systems in einem elektromagnetischen Feld. Ein dazu bekanntes Testverfahren besteht darin, das FS-System in einer sogenannten EMV-Absorberkammer definierten, elektromagnetischen Feldern auszusetzen, dies wird als sogenannter Immunitätstest bezeichnet. Dabei wird die Verfügbarkeit und Funktionstüchtigkeit auf bekannte Art und Weise getestet.
Ein anderer Testfall beinhaltet die Situation unter den tatsächlichen Bedingungen eines Zusammenstosses. Dazu gibt es mehrere bekannte Verfahren zur Durchführung eines solchen Tests. Beispielsweise kann ein Rütteltisch – auch Vibrations- oder Schockanlage genannt – benutzt werden, um einen Aufprall zu simulieren und dadurch die Funktion der FS-System-Komponenten zu testen. Ein anderes Testverfahren beinhaltet einen Aufprall-Schlitten oder ein Testfahrzeug, die mit den eingebauten FS-System-Komponenten einem solchen Verfügbarkeits- und Funktionstest unterzogen werden.

Aus der DE 39 38 777 A1 ist ein Verfahren zum Testen eines Fahrzeugsicherheitssystems bekannt, das wenigstens einen Sensor und wenigstens eine Steuereinheit 2 aufweist. Bei diesem Verfahren werden EMF-Daten, die die Funktionstüchtigkeit des Fahrzeugsicherheitssystems während einer EMF-Exposition beschreiben, aufgezeichnet. Eine weitere Verwendung dieser Daten zum Testen der Funktionstüchtigkeit des Fahrzeugsicherheitssystems ist nicht vorgesehen.

Wegen der fatalen Folgen einer Nichtauslösung oder einer versehentlichen Auslösung eines Airbags besteht die Anforderung, solche Tests auch unter einer Exposition eines elektromagnetischen Feldes durchführen zu können. Dabei ist es ist unmöglich, einen Schütteltisch oder einen Aufprall-Schlitten innerhalb einer EMV-Absorberhalle aufzustellen, um unter einem definierten elektromagnetischen Feld – im folgenden „EMF-Exposition" genannt – einen Aufprall zu simulieren und dadurch das FS-System zu testen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Testen eines FS-Systems anzugeben, bei dem die Verfügbarkeit und Funktionstüchtigkeit unter einem definierten elektromagnetischen Feld geprüft werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens beinhaltet das separate Erfassen von Daten bezüglich der EMF-Exposition, das sind sogenannte EMF-Daten, und von Daten, die einem Typs eines Aufpralls zuzuordnen sind, das sind sogenannte Aufpralldaten, um dadurch eine Aussage bezüglich Verfügbarkeit und Funktionstüchtigkeit eines FS-Systems zu erhalten.

In einer Ausführungsform werden die vorgenannten Daten überlagert. Dabei werden die Daten einer Steuereinheit zugeführt, wobei die einen Aufprall beschreibenden Daten nicht den Sensoren entstammen, sondern nachgebildet sind. Die Antwort der Steuereinheit ermöglicht nun eine Aussage über die Verfügbarkeit und Funktionstüchtigkeit eines FS-Systems.

Gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein von der Steuereinheit als genügend zu bewertendes Auslösesignal registriert. Genügend heisst hier, das Auslösesignal kann den Airbag zu aktivieren. Dabei können zusätzlich bestimmte Frequenzen des betreffenden EM-Feldes identifiziert werden, die die Steuereinheit besonders beeinflussen. Dabei wird das zu prüfende FS-System diesen vorgenannten Frequenzen besonders ausgesetzt, um die Verfügbarkeit und Funktionstüchtigkeit zu testen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.

Die besonderen Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der zugehörigen Zeichnungen weiter verdeutlicht.
Dabei zeigen:
1 Prinzipdarstellung eines in einem Fahrzeug eingebauten Fahrzeugsicherheitssystems;
2 Darstellung der Verfahrensschritte anhand eines Flussdiagramms.
1 zeigt in einer Prinzipdarstellung ein in einem Fahrzeug 22 eingebautes FS-System 20. Es umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen Airbag 24. Es ist eine Mehrzahl von Sensoren 26 und 28 wie z.B. Aufprall- oder Beschleunigungsdetektoren vorgesehen. Diese Sensoren 26 und 28 können einen Aufprall oder eine ungewöhnliche Fahrzeugbewegung oder Fahrzeugposition wie z.B. ein Überschlagen des Fahrzeuges 22 detektieren. Die von den Sensoren 26 und 28 abgegebenen Signale werden in einer Steuereinheit 30 verarbeitet. Aufgrund vorgegebener Kriterien erfolgt aus dieser Verarbeitung eine ge zielte Betätigung des Airbags 24 oder einer anderen Schutzvorrichtung in bekannter Weise.
Die Sensoren 26 und 28 sind schematisch dargestellt und stellen Sensoren dar, die einen seitlichen bzw. frontalen Zusammenstoss detektieren können. Das nachfolgend beschriebene erfindungsgemässe Verfahren ist jedoch nicht auf solche Sensoren 26 und 28 beschränkt, sondern kann auf eine Vielfalt von Sensoren angewendet werden. Beispielsweise können Sensoren für das Feststellen eines Überschlagens des Fahrzeugs, Sitzschnallen-Schalter oder Drucksensoren angewendet werden. Die von den vorgenannten Sensoren 26 und 28 oder Schaltern abgegebenen Signale werden von der Steuereinheit 30 ausgewertet und darauf basierend wird entschieden, ob der Airbag 24 und/oder eine andere Schutzvorrichtung betätigt werden soll.
Dem FS-System 20 kann ein Datenmodul 32 zugeordnet sein, in dem verschiedene Daten verarbeitet werden, um die Verfügbarkeit und Funktionsfähigkeit des FS-Systems 20 während eines Aufpralls zu testen bzw. zu prüfen und zwar unter EMF-Exposition. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Datenmodul 32 Programmteile zum Test bzw. zur Prüfung enthalten, die auch auf einem geeigneten Personal Computer ablaufen. Dabei werden die Daten, welche die Verfügbarkeit und Funktionsfähigkeit des FS-Systems beschreiben, ausgewertet. Wie in 1 gezeigt, können im Datenmodul 32 Daten von im Fahrzeug örtlich verschiedenen Quellen ausgewertet werden. Beispielsweise kann das Datenmodul 32 Daten auch bezüglich einer Abtastrate der Signale aufnehmen, wie auch die Daten filtern, wenn das FS-System einem EM-Feld ausgesetzt ist.
Das Ablaufdiagramm 40 gemäss der 2 zeigt das erfindungsgemässe Verfahren. Die Funktion der Blöcke 42, 44, 46 und 48 beinhaltet in der Übersicht folgende Schritte:
Block 42: Aufzeichnung der FS-Systemdaten, die einem einem EM-Feld ausgesetzten FS-System entstammen, diese Daten werden im folgenden EMF-Daten genannt;
Block 44: Aufzeichnung der FS-Systemdaten, die die Funktionstüchtigkeit während eines Aufpralls beinhalten, diese Daten werden im folgenden Aufpralldaten genannt;
Block 46: Verknüpfung der EMF-Daten und Aufpralldaten zur Bestimmung der Funktionstüchtigkeit während eines Aufpralls und während einer EMF-Exposition;
Block 48: Prüfung der Auslösesignale unter ausgewählten Frequenzen einer EMF-Exposition.
Im Block 42 des Flussdiagramms 40 ist das FS-System 20 einem EM-Feld ausgesetzt und die zugehörigen FS-Systemdaten werden als EMF-Daten aufgezeichnet. Im Block 44 erfolgt eine Aufzeichnung von FS-System-Daten als Aufpralldaten, die die Funktionstüchtigkeit während eines Aufpralls beschreiben. Die vorgenannten Daten werden im Datenmodul 32 gespeichert. Beispielsweise können die Aufpralldaten auch einem Computerprogramm entstammen, das einen Aufprall simuliert. Anstelle der Simulation können diese Aufpralldaten auch Sensoren eines FS-Systems entstammen, die auf einem Rütteltisch oder Aufprall-Schlitten montiert sind und auf diese Weise ein Abbild eines Aufpralls darstellen.
Im Block 46 erfolgt die Verknüpfung der im Block 44 aufgezeichneten Aufpralldaten und der im Block 42 gewonnen EMF-Daten. In einer Ausführungsform überlagert das Datenmodul 32 die EMF-Daten über die Aufpralldaten und führt diese Überlagerung der Steuereinheit 30 zu. Das Datenmodul 32 registriert die Antwort der Steuereinheit 30 bezüglich der simulierten Aufpralldaten und überprüft, ob die Steuereinheit 30 ein ausreichendes Auslösesignal für den Airbag bzw. eine andere Schutzvorrichtung erzeugt. Die Überlagerung der EMF-Daten und der Aufpralldaten erfolgt mit konventionellen digitalen Signalverarbeitungstechniken. In einem Ausführungs beispiel werden die Aufpralldaten vom Datenmodul 32 und nicht von Sensoren 26 und 28 an die Steuereinheit 30 geführt. Dabei ist das System einem EM-Feld ausgesetzt. In der Steuereinheit 30 erfolgte eine übliche Abarbeitung der programmgesteuerten Verarbeitungsschritte um als Ergebnis ein Auslösesignal zu erzeugen. Eine Aufzeichnung der so gewonnenen Auslösesignale erlaubt, eine Bewertung über die Funktionstüchtigkeit und Verfügbarkeit des FS-Systems 20 während eines Aufpralls unter EMF-Exposition vorzunehmen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel beinhaltet gemäss den Angaben im Block 48 einen Test des FS-Systems 20 unter bestimmten bzw. ausgewählten Frequenzen eines EM-Feldes. Diese Erfindung verwertet die Erkenntnis, das es bestimmte Frequenzen eines EM-Feldes gibt, bei denen die Steuereinheit 30 ein Auslösesignal von sich aus an einen Airbag abgibt. Auf der anderen Seite gibt es auch Frequenzen eines EM-Feldes, bei denen die Steuereinheit 30 aus Gründen der mangelnder EMV-Massnahmen selbst dann kein Auslösesignal abgibt, wenn dies aufgrund der sogenannten Aufpralldaten erforderlich wäre. Für den Test werden ausgewählte Frequenzen benutzt. Daneben gibt es auch Frequenzbereiche, die bezüglich Funktionsfähigkeit und Verfügbarkeit eines FS-Systems keinen Einfluss haben, d.h. die Funktionstüchtigkeit der Steuereinheit ist bezüglich der Abgabe eines Auslösesignals dadurch nicht beeinträchtigt. Die Bestimmung der vorgenannten Frequenzen erfolgt dadurch, indem Resonanzpunkte des FS-Systems identifiziert werden. Beispielsweise kann dazu jene Frequenz einer leitungsgebundenen Emission aufgrund einer mangelhaften Schirmung benutzt werden, die aufgrund eines Auslösesignals auftritt.

20: Sicherheitssystem, Fahrzeugssicherheitssystem, FS-System
22: Fahrzeug
24: Schutzvorrichtung, Airbag, Luftkissen
26: Sensor, Aufpralldetektor, Beschleunigungsdetektor
28: Sensor, Aufpralldetektor, Beschleunigungsdetektor
30: Steuereinheit
32: Datenmodul
40: Flussdiagramm
42: Block
44: Block
46: Block
48: Block

Liste der verwendeten Abkürzungen

EMF: Elektromagnetisches Feld, EM-Feld
EMV: Elektromagnetische Verträglichkeit
FS-System: Fahrzeugsicherheitssystem

Claims

Verfahren zum Testen eines Fahrzeugssicherheitssystems (20), das wenigstens einen Sensor (26, 28) und wenigstens eine Steuereinheit (30) aufweist; gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte A Aufzeichnung (42) von EMF-Daten, die die Funktionstüchtigkeit des Fahrzeugssicherheitssystems (20) während einer EMF-Exposition beschreiben; B Aufzeichnung (44) von Aufpralldaten, die die Funktionstüchtigkeit des Fahrzeugssicherheitssystems (20) während eines Aufpralls beinhalten; C Bestimmung (46) der Funktionstüchtigkeit des Fahrzeugssicherheitssystems (20) durch Verknüpfung der EMF-Daten und Aufpralldaten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt C die Bestimmung der Funktionstüchtigkeit durch Überlagerung der EMF-Daten und der Aufprall-Daten erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Im Verfahrensschritt C die Daten der Steuereinheit (30) zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt B die Aufpralldaten einer Aufpralltesteinrichtung entstammen, die eine Simulation eines Aufpralls repräsentieren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt B die Aufpralldaten programmgesteuert generiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugsicherheitssystem (20) eine Schutzvorrichtung (24) aufweist und in einem Verfahrensschritt C1 geprüft wird, ob die Steuereinheit (30) ein ausreichendes Auslösesignal zur Aktivierung der Schutzvorrichtung (24) erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt C1 während einer EMF-Exposition unter ausgewählten Frequenzen durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewählten Frequenzen aufgrund von Resonanzpunkten des Fahrzeugsicherheitssystems (20) bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dass in einem Verfahrensschritt C2 geprüft wird, ob die Steuereinheit (30) ein Auslösesignal allein aufgrund von EMF-Daten erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt A die Aufzeichnung eine Abtastung und/oder Filterung der EMF-Daten beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem umfasst ist, die ausgewählten Frequenzen basierend auf Leckmessungen, dem Widerstand und der Bezugspunktspannung, die mit dem Teil des Systems assoziiert ist, welches das Fahrzeugsicherheitssystem nutzt, zu bestimmen.