DE19736840B4 - Method for situation-dependent triggering of a restraint system and restraint system - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zum Auslösen
eines Rückhaltesystems
zum Schutz von Insassen eines Kraftfahrzeugs, das mindestens zwei
Sensoren (2, 3, 4, 5) und mindestens eine Rückhalteeinrichtung mit einem
Aktor (6, 7, 8) umfasst, mit den Schritten:
– Erfassen
jeweils einer Fahrgröße durch
die Sensoren (2, 3, 4, 5) unter Gewinnung entsprechender Sensorsignale,
– Erzeugen
eines Ausgangssignals für
den Aktor (6, 7, 8) als Funktion der Sensorsignale (Ref, D),
dadurch
gekennzeichnet, dass
– ein
erstes Sensorsignal einer Fahrzeuggeschwindigkeit (Ref) entspricht,
– ein zweites
Sensorsignal einem Abstandssignal (D) entspricht, das den Abstand
zu einem Objekt außerhalb
des Kraftfahrzeugs repräsentiert,
– die Eigengeschwindigkeit
des Objekts aus der Fahrzeuggeschwindigkeit (Ref) und der zeitlichen
Ableitung des Abstandssignals (D) ermittelt wird und
– das Ausgangssignal
für den
Aktor (6, 7, 8) in Abhängigkeit
von der Eigengeschwindigkeit des Objekts variiert wird.Method for triggering a restraint system for protecting occupants of a motor vehicle, comprising at least two sensors (2, 3, 4, 5) and at least one restraint device with an actuator (6, 7, 8), comprising the steps of:
Detecting in each case one driving variable by the sensors (2, 3, 4, 5), obtaining corresponding sensor signals,
Generating an output signal for the actuator (6, 7, 8) as a function of the sensor signals (Ref, D),
characterized in that
A first sensor signal corresponds to a vehicle speed (Ref),
A second sensor signal corresponds to a distance signal (D) representing the distance to an object outside the motor vehicle,
- The intrinsic speed of the object from the vehicle speed (Ref) and the time derivative of the distance signal (D) is determined and
- The output signal for the actuator (6, 7, 8) is varied in dependence on the intrinsic velocity of the object.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum situationsabhängigen Auslösen eines Rückhaltesystems bzw. auf ein Rückhaltesystem eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. 9.The The invention relates to a method for situation-dependent triggering of a Restraint system or on a restraint system A vehicle according to the preamble of claim 1 or 9.
Nahezu alle modernen Fahrzeuge sind mit einem aktiven Rückhaltesystem mit Komponenten wie Airbags, Gurtstraffern, Überrollschutz etc. ausgerüstet, welche jeweils durch einen eigenen Unfallsensor ausgelöst werden. In der Regel wird ein Beschleunigungssensor verwendet, der erst beim Überschreiten eines bestimmten Schwellenwerts dieses Rückhaltesystem auslöst. Dieser Schwellenwert muß so hoch sein, daß bei geringfügigen Unfällen eine Auslösung aus Kostengründen vermieden wird, bei ernsten Unfällen aber garantiert ausgelöst wird. Dieses bedingt eine feinfühlige und genaue Abstimmung, die sehr zeitaufwendig ist. Fernerhin ist die Anzahl der möglichen Unfalltypen sehr groß, und bei allen denkbaren Konstellationen muß ein sicheres und zum richtigen Zeitpunkt erfolgendes Auslösen gewährleistet sein. In der Regel weisen die Rückhaltesysteme nur eine Stellung auf, d.h. der Airbag wird bei jedem Auslösevorgang gleich hart aufgeblasen.Nearly All modern vehicles come with an active restraint system with components such as Airbags, belt tensioners, rollover protection etc. equipped, which are each triggered by a separate accident sensor. In general, an acceleration sensor is used, the first when crossing a certain threshold of this restraint system. This Threshold must be like this be high at that minor accidents a trigger for cost reasons avoided in serious accidents but guaranteed to be triggered becomes. This requires a sensitive and accurate tuning, which is very time consuming. Furthermore, it is the number of possible Accident types very large, and in all conceivable constellations must be a safe and the right one Timing triggering guaranteed be. In general, the restraint systems only one position, i. the airbag will be on every trip inflated equally hard.
Aus
Des
weiteren ist aus
Für den Fall jedoch, daß der Auslösevorgang situationsabhängig mit Stufengasgeneratoren erfolgen soll, muß die aktuelle Unfallsituation analysiert werden.In the case however, that the Tripping process depending on the situation with Stage gas generators should be made, the current accident situation to be analyzed.
Eine
Sicherheitseinrichtung für
einen Insassen eines Fahrzeugs mit einem je nach Kollisionstyp aufgepumpten
Airbag ist aus
Außer den
obigen Sicherheitsvorrichtungen können Sicherheitssysteme als
weitere Komponenten Systeme aufweisen, die zum Entfernen von Gegenständen aus
der Fahrgastzelle dienen, die im Falle eines Unfalls eine Verletzungsgefahr
darstellen. So sind Systeme bekannt, bei denen im Falle eines frontalen
Aufpralls des Fahrzeugs auf ein Hindernis die Lenksäule aus
der Fahrgastzelle herausgezogen wird. Aus
Aus
der
Aus
der
Aus
der
Aus
den Dokumenten
Diese Vorrichtungen nach dem Stand der Technik sind aber sehr empfindlich und müssen sehr genau abgeglichen werden, damit es nicht schon bei Bagatellunfällen und damit unbeabsichtigt oder unnötig zu einer Auslösung des Systems kommt, da dann die Unfallkosten wesentlich durch den Austausch der Rückhaltesysteme bestimmt würden. Um dieser Tatsache Rechnung zu tragen, müssen die Schwellenwerte für das Auslösen in der Praxis sehr hoch angesetzt werden, z. B. wird die Grenzbeschleunigung für den Airbag-Sensor auf 10 g festgelegt. Wird dieser Wert erreicht, dann muß der Airbag aber sofort und mit größter Wirkung aufgeblasen werden, was seinerseits zu erheblichen Verletzungen führen kann.These devices according to the prior However, technology is very sensitive and must be adjusted very precisely, so that it does not come even with minor accidents and thus unintentionally or unnecessarily to trigger the system, because then the accident costs would be significantly determined by the replacement of the restraint systems. To take account of this fact, the triggering thresholds in practice must be set very high, e.g. For example, the limit acceleration for the airbag sensor is set to 10 g. If this value is reached, then the airbag must be inflated immediately and with the greatest effect, which in turn can lead to significant injuries.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Auslösen eines Rückhaltesystems bzw. ein entsprechendes Rückhaltesystem zu schaffen, so dass eine verbesserte Ansteuerung des Rückhaltesystems erreicht wird.Of the Invention is based on the object, a method for triggering a Restraint system or a corresponding restraint system to create, so that improved control of the restraint system is reached.
Diese Aufgabe wird-durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf jeweilige vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.These The object is achieved by those specified in the independent claims Characteristics solved. The dependent claims refer to respective advantageous embodiments of the invention.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Auslösen eines Rückhaltesystems zum Schutz von Insassen eines Kraftfahrzeuges ist es vorgesehen, dass zur Erzeugung eines Ausgangssignales für einen Aktor die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt außerhalb des Fahrzeuges genutzt werden, wobei die Eigengeschwindigkeit des Objektes aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und der zeitlichen Ableitung des Abstandssignals ermittelt wird. Des Weiteren wird das Ausgangssignal für den Aktor abhängig von der Eigengeschwindigkeit des Objektes variiert.To the method according to the invention for Trigger a restraint system for the protection of occupants of a motor vehicle it is intended that for generating an output signal for an actuator, the vehicle speed and the distance between the vehicle and an object outside be used of the vehicle, the airspeed of the Object from the vehicle speed and the time derivative of the Distance signal is determined. Furthermore, the output signal for the Actuator dependent varies by the speed of the object.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Schwere und der voraussichtliche Ablauf des zu erwartenden Aufpralls aus den vorhandenen Daten, d. h. Sensorsignalen errechnet wird und eine darauf genau abgestimmte Auslösung des Rückhaltesystems zum Schutz der Insassen erfolgt. Da ein einzelnes Sensorsignal noch keine ausreichende Information über die Schwere des zu erwartenden Aufpralls liefert, bei dem das System zum Schutz der Insassen eingreifen muß, werden mehrere der im Fahrzeug verfügbaren Sensorsignale berücksichtigt. Erst die Auswertung mehrerer unabhängiger Sensorsignale durch die Rückhaltesystemsteuerung ermöglicht eine zuverlässige Vorhersage über den Ablauf des erwarteten Aufpralls und über die einzuleitenden Schutzmaßnahmen für die Insassen, die der Schwere des Aufpralls angemessen sind.Of the Invention is based on the recognition that the severity and the expected Expiry of the expected impact from the existing data, d. H. Sensor signals is calculated and a precisely tuned to it release of the restraint system to protect the occupants. Since a single sensor signal is still insufficient information about the severity of the expected impact delivers at which the system To protect the occupants must intervene, several of the vehicle available Considered sensor signals. Only the evaluation of several independent sensor signals by the restraint system control allows one reliable Prediction about the course of the expected impact and the protective measures to be initiated for the Inmates appropriate to the severity of the impact.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann das Ausgangssignal A der Rückhaltesystemsteuerung als Maß für die Stärke des Aufpralls (Aufprallgeschwindigkeit) allgemein als Funktion von den berücksichtigten Sensorsignalen in der Form A(D, D', νRef, a,...) dargestellt werden, wobei A erfindungsgemäß von zwei oder mehreren Sensorsignalen abhängt. Das Ausgangssignal A wird mit einem vorgegebenen Schwellenwert yi für einen i-ten Aktor verglichen, so daß bei Überschreiten des Schwellenwertes yi der i-te Aktor für die entsprechende Rückhalteeinrichtung ausgelöst wird.In the method according to the invention, the restraint system control output A may be represented as a measure of the magnitude of the impact (impact velocity) generally as a function of the considered sensor signals in the form A (D, D ', ν Ref , a, ...), where A According to the invention depends on two or more sensor signals. The output signal A is compared with a predetermined threshold value y i for an i-th actuator, so that when the threshold value y i is exceeded, the i-th actuator is triggered for the corresponding restraint device.
Vorzugsweise wird das Rückhaltesystem nur dann ausgelöst, wenn ein Beschleunigungssignal einen vorgegebenen Bereich verläßt.Preferably becomes the restraint system only triggered when an acceleration signal leaves a predetermined range.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit νRef kann insbesondere aus den Signalen von ABS-Sensoren ermittelt werden.The vehicle speed ν Ref can be determined in particular from the signals of ABS sensors.
Vorzugsweise umfassen die Sensorsignale darüber hinaus ein Parksensorsignal zum Bestimmen eines Aufprallortes mit einer besseren räumlichen Auflösung und zum Bestimmen der Aufprallgeschwindigkeit.Preferably include the sensor signals above it In addition, a parking sensor signal for determining an impact location with a better spatial resolution and for determining the impact velocity.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Ausgangssignal A aus dem Vergleich der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Abstandssignals abgeleitet, so daß sich das Ausgangssignal A beispielsweise als A(νRef, D) darstellen läßt.In a preferred embodiment of the method, the output signal A is derived from the comparison of the vehicle speed and the distance signal, so that the output signal A, for example, as A (ν Ref , D) can be represented.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Ausgangssignal aus dem Vergleich der Fahrzeuggeschwindigkeit und der zeitlichen Ableitung des Abstandssignals abgeleitet, so daß sich das Ausgangssignal A beispielsweise als A(νRef, D') darstellen läßt.In a further preferred embodiment of the method, the output signal is derived from the comparison of the vehicle speed and the time derivative of the distance signal, so that the output signal A can be represented, for example, as A (ν Ref , D ').
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Sensorsignale statt über eine physikalische Beziehung über fuzzy-logische Regeln zu einem Ausgangssignal verknüpft. Die auf fuzzy-logischen Regeln basierende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist durch die Schritte Erzeugen mehrerer Zugehörigkeitsfunktionen auf dem Dynamikbereich jedes der Sensorsignale, Erzeugen mehrerer Zugehörigkeitsfunktionen auf dem Dynamikbereich des Ausgangssignals, Verknüpfen der Zugehörigkeitsfunktionen über vorgegebene Regeln miteinander zu einem Ausgangssignal und Ermitteln des Ansteuerungssignals aus dem Ausgangssignal gekennzeichnet. Die Zugehörigkeitsfunktionen haben dabei vorzugsweise die Form gleichschenkliger Dreiecke und das Ermitteln des Ansteuerungssignals als Stellgröße für die Aktoren erfolgt vorzugsweise über die Maximum-Kriterium-Methode.In another preferred embodiment the method according to the invention the sensor signals instead of over a physical relationship over fuzzy logic rules linked to an output signal. The Embodiment of the method according to the invention based on fuzzy logic rules is through the steps of generating multiple membership functions on the Dynamic range of each of the sensor signals, generating multiple membership functions on the dynamic range of the output signal, linking the Membership functions over predefined Control each other to an output signal and determining the drive signal characterized by the output signal. The membership functions are included preferably the shape of isosceles triangles and determining the control signal as a manipulated variable for the actuators is preferably via the Maximum criterion method.
Mit dem Ansteuerungssignal von der Rückhaltesteuerung wird vorzugsweise die Zentralverriegelung entriegelt, ein Airbag (abgestuft) aufgeblasen, ein Gurtstraffer aktiviert, eine hochklappende Kopfstütze ausgelöst, ein Überrollschutz ausgelöst, ein Fußgänger-Airbag aufgeblasen, Mechanismen zur Entfernung von Gegenständen aus der Fahrgastzelle ausgelöst oder eine Notbremsung ausgelöst.With the drive signal from the rear stop control is preferably the central locking unlocked, an airbag inflated (graded), activated a belt tensioner, raised a raised headrest, triggered a rollover protection, inflated a pedestrian airbag, triggered mechanisms for removing objects from the passenger compartment or triggered emergency braking.
Zur weiteren Verbesserung der Abschätzung der Aufprallgeschwindigkeit und der Stärke des Aufpralls wird vorzugsweise aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und der zeitlichen Ableitung des Abstandssignals die Eigengeschwindigkeit des Hindernisses ermittelt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird aus der Eigengeschwindigkeit des Hindernisses und mehreren Abstandssignalen eine Klassifizierung des Hindernisses vorgenommen. Unter mehreren Abstandssignalen sind hier die Signale der mehreren Parkhilfesensoren mit einer hohen Winkelauflösung oder die Abstandssignale mehrerer Abstandssensoren gemeint. Die Klassifizierung des Hindernisses bedeutet, daß das System zwischen einem Fußgänger und einer Wand unterscheidet. Im ersten Fall wird das System zum Schutz auch des Fußgängers Maßnahmen ergreifen, im zweiten Fall ist dies nicht nötig, dafür muß berücksichtigt werden, daß die gesamte Energie des Fahrzeugs durch die Verformung des Fahrzeugs aufgebraucht werden muß und die Wand keinen Beitrag zum Verbrauch der Energie leistet.to further improvement of the estimation of Impact velocity and the magnitude of the impact is preferred from the vehicle speed and the time derivative of Distance signal determines the intrinsic speed of the obstacle. In a further preferred embodiment of the method is from the intrinsic speed of the obstacle and several distance signals a classification of the obstacle made. Among several Distance signals are here the signals of several parking aid sensors with a high angular resolution or the distance signals of a plurality of distance sensors. The Classification of the obstacle means that the system is between a Pedestrians and a wall is different. In the first case, the system also becomes protection of the pedestrian's measures In the second case, this is not necessary, it must be taken into account that the entire Energy of the vehicle consumed by the deformation of the vehicle must and must the wall makes no contribution to the consumption of energy.
Das erfindungsgemäße Rückhaltesystem zum Schutz von Insassen eines Kraftfahrzeugs, das mindestens zwei Sensoren, mindestens eine Rückhalteeinrichtung mit einem Aktor und eine Rückhaltesystemsteuerung zum Erfassen von Sensorsignalen der Sensoren und zum Bestimmen eines Ausgangssignals für den Aktor umfaßt, zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens zwei Sensoren als Geschwindigkeitssensor zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit und als Abstandssensor zum Erfassen des Abstandes zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt ausgestaltet sind. Mittels der Rückhaltesystemsteuerung ist die Eigengeschwindigkeit des Objektes aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und der zeitlichen Ableitung des Abstandes ermittelbar. Zudem ist das Ausgangssignal für den Aktor abhängig von der Objekteigengeschwindigkeit variierbar.The Inventive restraint system for Protection of occupants of a motor vehicle, the at least two sensors, at least one retaining device with an actuator and a restraint system control for detecting sensor signals of the sensors and for determining a Output signal for includes the actuator, is characterized by the fact that the at least two sensors as Speed sensor for detecting the vehicle speed and as a distance sensor for detecting the distance between the vehicle and an object are configured. By means of the restraint system control is the airspeed of the object from the vehicle speed and the time derivative of the distance determined. In addition is the output signal for the actor depends on the object's own speed can be varied.
Vorzugsweise umfaßt bei dem Rückhaltesystem die Rückhaltesystemsteuerung eine Recheneinheit zum Vergleichen eines ersten und eines zweiten Sensorsignals.Preferably comprises in the restraint system the restraint system control a computing unit for comparing a first and a second Sensor signal.
Für die Implementierung der Fuzzy-Logik umfaßt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems eine Recheneinheit mit einem Funktionsspeicher zum Abspeichern von Zugehörigkeitsfunktionen für die Sensorsignale und die Ausgangssignale und mit einem Regelspeicher zum Abspeichern eines Regelsatzes.For the implementation the fuzzy logic includes an embodiment the restraint system according to the invention a computing unit with a function memory for storing membership functions for the Sensor signals and the output signals and with a rule memory for saving a rule set.
Die Verbindung aller Sensoren und Aktoren erfolgt über ein Bussystem (z.B. CAN-Bus) oder eine Zentralelektronik, wobei die Signale in der erfindungsgemäßen zentralen Steuereinheit ausgewertet werden.The All sensors and actuators are connected via a bus system (eg CAN bus) or central electronics, wherein the signals in the central Control unit to be evaluated.
Das erfindungsgemäße Auslöseverfahren und Rückhaltesystem haben den Vorteil, daß alle verfügbaren Informationen zentral verwaltet werden können und damit ein „Synergieeffekt" erzielt werden kann, da das Zusammenwirken aller Größen berücksichtigt werden kann und nicht jede Größe für sich allein und damit isoliert beurteilt werden muß. Das stellt erstens sicher, daß das Rückhaltesystem nur dann ausgelöst wird, wenn es tatsächlich benötigt wird. Zweitens reichen bei der vorliegenden Erfindung bereits vorhandene Sensoren aus (Abstandssensor, Geschwindigkeitserfassung), so daß nicht jeder Aktor (Airbag) mit einem eigenen Sensor versehen werden muß und jeder Sensor einzeln auf den Auslösepunkt des jeweiligen Aktors abgestimmt werden muß. Die Staffelung der Auslösepunkte je nach erwarteter Aufprallwucht wird von der zentralen Steuerung übernommen.The Tripping method according to the invention and Restraint system have the advantage that all available Information can be managed centrally and thus a "synergy effect" can be achieved, because the interaction of all sizes is taken into account and not every size can be alone and must be assessed in isolation. First, this ensures that this Restraint system only triggered when it actually becomes needed becomes. Second, in the present invention, existing ones are sufficient Sensors off (distance sensor, speed detection), so that not Each actuator (airbag) must be equipped with its own sensor and each one Sensor individually on the trip point of the respective actuator must be tuned. The staggering of the trigger points depending on the expected impact force is taken over by the central control.
Dadurch
ergeben sich mit der Erfindung die nachstehend genannten Möglichkeiten:
Durch
logische Verknüpfung
der Signale aller Abstandssensoren z.B. der Fahrzeugfront kann unterschieden
werden, ob das Hindernis ein schmaler Baum oder ein breites Fahrzeug
ist.This results in the following possibilities with the invention:
By logically combining the signals of all distance sensors such as the front of the vehicle can be distinguished whether the obstacle is a narrow tree or a wide vehicle.
Die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs ist aus der Referenzgeschwindigkeit des ABS oder von einem Tachogenerator des Fahrzeugs bekannt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird durch Auswertung der Signale der Abstandssensoren insbesondere durch Differenzieren die Relativgeschwindigkeit beim Aufprall noch vor dem Unfall und damit auch die Eigengeschwindigkeit des Hindernisses errechnet. So kann bei einem schmalen Hindernis, welches eine Eigengeschwindigkeit null hat, mit hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, daß das Hindernis ein Baum oder ein Laternenmast ist, und das Rückhaltesystem wird entsprechend ausgelöst.The Speed of own vehicle is from reference speed of the ABS or of a tachogenerator of the vehicle. In a preferred embodiment is determined by evaluation of the signals of the distance sensors in particular by differentiating the relative velocity on impact yet before the accident and thus also the own speed of the obstacle calculated. Thus, at a narrow obstacle, which is an airspeed zero has, with high probability, be assumed that this Obstacle is a tree or a lamppost, and the restraint system is triggered accordingly.
Durch weiteres logisches Verknüpfen der Signale aller Abstandssensoren kann der Ort des Aufpralls noch vor dem eigentlichen Aufprall ermittelt werden, also, ob der Aufprall auf der rechten oder linken Fahrzeugseite oder mittig stattfinden wird. Aufgrund der Kenntnis der Aufprallgeschwindigkeit und des Ortes des Aufpralls ist die zu erwartende Schwere des Unfalls besser vorhersagbar. Damit kann differenzierter entschieden werden, ob ein Rückhaltesystem überhaupt auslösen soll, bzw. in welchem Umfang es auslösen soll. Bei niedriger Gefährdungsstufe reicht der Sicherheitsgurt aus, bei mittlerer werden z.B. nur die Gurtstraffer betätigt und bei hoher Gefährdungsstufe werden Gurtstraffer und Airbags zusammen betätigt. Ferner können in Abhängigkeit von der Art des Hindernisses die Auslösestufen angepaßt werden, d.h. bei einem Baum wird der Airbag bereits bei geringerer Aufprallgeschwindigkeit ausgelöst als bei einem breiten Hindernis, wo ein größerer Teil der Struktur zum Energieabbau genutzt wird.By further logically combining the signals of all distance sensors, the location of the impact can be determined before the actual impact, that is, whether the impact will take place on the right or left side of the vehicle or in the middle. Knowing the speed of impact and the location of the impact, the expected severity of the accident is more predictable. In this way, a more differentiated decision can be made as to whether a restraint system should actually trigger or to what extent it should trigger. At low risk level the safety belt is sufficient, for example, only the belt tensioners are actuated at the middle and at high danger levels belt tensioners and airbags are actuated together. Furthermore, depending on the nature of the obstacle, the triggering levels can be adjusted, ie in a tree the airbag is already triggered at a lower impact speed than in a wide obstacle, where a larger part of the structure is used for energy dissipation.
Die Abstandssensoren dienen erfindungsgemäß über die Entscheidung, welche System ausgelöst werden, hinaus als Pre-Crash-Sensoren, die dafür sorgen, daß die Rückhaltesysteme noch vor dem Unfall auslösen und der Fahrer damit frühzeitig an die Verzögerung der Karosserie gebunden wird. So wird bei einer Ausführungsform vor dem Unfall automatisch die Bremse aktiviert. Außerdem wird die Aktivierungsschwelle des Airbagsensors herabgesetzt, um ein früheres Auslösen zu erreichen. Je nach Qualifizierung des Hindernisses, werden außerdem gezielt einzelne Rückhaltesysteme für den Schutz anderer an dem erwarteten Unfall beteiligten Verkehrsteilnehmer aktiviert, beispielsweise werden bei schmalen Hindernissen (Menschen) Fußgänger-Airbags auf der Motorhaube oder der Windschutzscheibe ausgelöst.The Distance sensors are used according to the invention on the decision which System triggered Beyond that, as pre-crash sensors, which ensure that the restraint systems even before the accident and the driver with it early to the delay the body is tied. Thus, in one embodiment the brake is automatically activated before the accident. In addition, will the activation threshold of the airbag sensor is lowered to a earlier Trigger to reach. Depending on the qualification of the obstacle, there will also be targeted individual ones Restraint Systems for the Protection of other road users involved in the expected accident activated, for example, in narrow obstacles (people) Pedestrian airbag triggered on the hood or the windshield.
Die oben genannten Entscheidungen werden von dem erfindungsgemäßen System in kürzerer Zeit als z. B. bei einem konventionellen Airbagsensor getroffen, bei dem die Fahrzeugverzögerung in Abhängigkeit von der Zeit als Kriterium genutzt wird. Dazu muß zeitlich integriert werden, was Rechenzeit benötigt. Da diese Rechenzeit bei dem erfindungsgemäßen System entfällt, löst der Airbag früher aus.The The above decisions are made by the system according to the invention in shorter time as z. B. taken in a conventional airbag sensor, at the vehicle deceleration dependent on used by time as a criterion. This must be integrated in time, which requires calculation time. Since this computing time is eliminated in the system according to the invention, the airbag dissolves earlier out.
Außerdem ist die vorgeschlagene Lösung einfach zu implementieren, die Abstimmung des Systems läßt sich zentral und in engen Grenzen für jede Rückhalteeinrichtung zuverlässig durchführen, und die Schwellenwerte müssen nicht absichtlich sehr hoch gewählt werden, um ein unbeabsichtigtes Auslösen einer Rückhalteeinrichtung zu vermeiden.Besides that is the proposed solution easy to implement, the coordination of the system can be centrally and in tight Limits for every restraint reliable carry out, and the thresholds must not deliberately chosen very high be to prevent inadvertent release of a retaining device.
Die Erfindung wird zum besseren Verständnis im folgenden unter Angabe weiterer Merkmale und Vorteile anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The Invention will be better understood in the following by stating further features and advantages based on exemplary embodiments illustrated in the drawings explained in more detail.
Die
in
Der
Beschleunigungssensor
Die
ABS-Sensoren
In einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsform der Erfindung entspricht die Referenzgeschwindigkeit νRef der Relativgeschwindigkeit gegenüber einem Hindernis. Dazu wird zu der Absolutgeschwindigkeit des Fahrzeugs die Eigengeschwindigkeit des Hindernisses addiert, wobei die Eigengeschwindigkeit des Hindernisses aus der zeitlichen Entwicklung des Abstandssignals errechnet werden kann.In a further embodiment of the invention (not shown), the reference speed ν Ref corresponds to the relative speed with respect to an obstacle. For this purpose, the intrinsic speed of the obstacle is added to the absolute speed of the vehicle, wherein the intrinsic speed of the obstacle can be calculated from the time evolution of the distance signal.
Als
weitere Eingangsgröße zur Charakterisierung
der Fahrsituation wird das Sensorsignal des Abstandssensors
Zur
Bestimmung der Richtung, in der der Aufprall erfolgt, kann das erfindungsgemäße System auch
auf die Parkhilfesensoren
Die
Sensoren sind mit einer Rückhaltesystemsteuerung
Die
Rückhaltesystemsteuerung
Für die Implementierung
der weiter unten beschriebenen Fuzzy-Logik umfaßt die Rückhaltesystemsteuerung
Die Verbindung aller Sensoren und Aktoren erfolgt vorzugsweise über ein bereits bestehendes Bussystem (z.B. CAN-Bus) oder eine Zentralelektronik in dem Fahrzeug.The Connection of all sensors and actuators is preferably via a existing bus system (e.g., CAN bus) or central electronics in the vehicle.
Die
Auswertung und Steuerung durch die Rückhaltesystemsteuerung
Bei
Kabriolett-Fahrzeugen kann das Rückhaltesystem
zusätzlich
noch einen (nicht gezeigten) Überrollschutz
umfassen, der aufgrund von Daten des Beschleunigungssensors
Der
Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Auslösen
des Rückhaltesystems
wird im folgenden anhand von
In
Es ist offensichtlich, daß der Verlauf der Geschwindigkeit allein keine umfassende Aussage über die Schwere des Aufpralls liefert, aus der der erforderliche Umfang der Auslösung des Rückhaltesystems abgeleitet werden kann.It it is obvious that the Course of speed alone no comprehensive statement about the Severity of the impact delivers, from the required extent the trigger of the restraint system can be derived.
Das
erfindungsgemäße Steuerungssystem wertet
daher neben der Referenzgeschwindigkeit νRef auch
den Abstand D zu einem Hindernis vor dem Fahrzeug aus, das z. B.
ein vorausfahrendes zweites Fahrzeug oder ein feststehendes Hindernis
sein kann. Der Verlauf des Abstandes D in Abhängigkeit von der Zeit ist in
Zum
automatischen Auslösen
des Rückhaltesystems
werden die Sensorsignale νRef (
Die automatische Auslösung der einzelnen Komponenten erfolgt je nach Stärke des erwarteten Aufpralls auf das Hindernis in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in der Reihenfolge a) Einleiten einer Vollbremsung und Lösen der Zentralverriegelung; b) Auslösen des Gurtstraffers auf Aufprallseite; c) Auslösen des Gurtstraffers auf beiden Seiten und des Airbags auf Aufprallseite mit kleiner Gasfüllung; d) Auslösen des Airbags auf der Aufprallseite mit großer Gasfüllung und des Airbags auf der Gegenseite mit kleiner Gasfüllung; e) Auslösen der Airbags mit großer Gasfüllung; f) Auslösen der Airbags auf beiden Seiten mit großer Gasfüllung, Absetzen eines Notrufs; g) zusätzliches Entfernen von Lenksäule und Bremspedal aus Fahrgastzelle. Zusätzlich können bei Kabriolett-Fahrzeugen noch Überrollbügel oder Klappkopfstützen ausgefahren werden.The automatic triggering The individual components are based on the strength of the expected impact to the obstacle in a preferred embodiment of the invention in the sequence a) initiating a full braking and releasing the Central locking system; b) trigger the belt tensioner on impact side; c) release the belt tensioner on both sides and the airbag on impact side with small gas filling; d) Trigger of the airbag on the impact side with large gas filling and the airbag on the opposite side with small gas filling; e) triggering the airbags with big ones Gas filling; f) trigger the airbags on both sides with large gas filling, discontinuation of an emergency call; g) additional Removal of steering column and brake pedal from passenger compartment. Additionally, in convertible vehicles still roll bar or Folding headrests be extended.
Das
Vergleichsergebnis A und die Schwellenwerte für die einzelnen Komponenten
des Rückhaltesystems
sind in
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerung wird die Berechnung des Auslösegrades (Auswahl einer der Stufen a bis g) nicht rechnerisch durchgeführt, sondern die den Sensorsignalen zugeordneten Ausgangssignale werden aus einer Tabelle abgelesen, die in einem (nicht dargestellten) Speicher in dem Steuerungssystem abgelegt ist. Diese Ausführungsform ist einfach und kostengünstig zu implementieren.In a further preferred embodiment the control according to the invention will calculate the trigger level (Selection of one of the stages a to g) not computationally performed, but the output signals associated with the sensor signals are derived from a Table read in a (not shown) memory in is stored in the control system. This embodiment is simple and economical to implement.
Die
entsprechenden Steuerungsschritte werden im folgenden anhand von
Jedem
Wertebereich der Sensorsignale wird eine Zugehörigkeitsfunktion zugeordnet.
Die Zugehörigkeitsfunktion
bildet die Meßgröße oder
das Sensorsignal auf eine Wertmenge aus dem Intervall zwischen 0
und 1 ab. Die Zugehörigkeitsfunktionen
für die
Referenzgeschwindigkeit νRef, den Abstand D oder das Ausgangssignal
A sind in
Die einzelnen Zugehörigkeitsfunktionen auf den Wertemengen der Sensorsignale νRef und D werden miteinander nach vorgegebenen Regeln zu dem Ausgangssignal A verknüpft.The individual membership functions on the set of values of the sensor signals ν Ref and D are combined with each other according to predetermined rules to the output signal A.
In
Die
Maximum-Kriterium-Methode für Fuzzy-Aussagemengen,
bei der die „höchste" Funktion ausschlaggebend
ist, liefert als Ansteuerungssignal die Zugehörigkeitsfunktion f für A. Damit
werden bei diesem Beispiel einer Verkehrssituation die oben unter
f genannten Maßnahmen
von dem Steuerungssystem ergriffen, nämlich:
Alle Airbags werden
mit großer
Gasfüllung
gefüllt
und die Zentralverriegelung wird gelöst. Damit wird ein in dieser
Situation optimaler Schutz der Insassen bewirkt, wobei das Lösen der
Zentralverriegelung darin besteht, daß die Spannungsversorgung der
Zentralverriegelung abgekoppelt wird und so ein Öffnen der Tür von innen oder außen ermöglicht wird.The maximum criterion method for fuzzy assertion quantities, in which the "highest" function is decisive, supplies the membership function f for A as the actuation signal. In this example of a traffic situation, the measures mentioned above under f are taken by the control system, namely:
All airbags are filled with large gas filling and the central locking is released. Thus, an optimal protection of the occupants is effected in this situation, wherein the release of the central locking is that the voltage supply to the central locking is disconnected and thus opening of the door from the inside or outside is made possible.
In dem obigen Ausführungsbeispiel einer fuzzy-logischen Steuerung steigt die Zugehörigkeitsfunktion für mindestens ein Sensorsignal zwischen 0 und 1 stetig monoton an und ist gleichschenklig dreieckig. Alternativ dazu kann die Zugehörigkeitsfunktion für mindestens ein Sensorsignal trapezförmig gewählt werden. Darüber hinaus kann die Zugehörigkeitsfunktion für mindestens ein Sensorsignal stetig differenzierbar sein. Insbesondere kann die Zugehörigkeitsfunktion glockenförmig sein und vorzugsweise kann die glockenförmige Zugehörigkeitsfunktion eine auf ein Trägerintervall beschränkte Gauß-Kurve sein. Ferner kann die Partitionierung in sich ungleichmäßig sein, d. h. die Anzahl der Zugehörigkeitsfunktionen über dem Wertebereich eines Sensor- oder Ausgangssignals kann an einem Ende des Wertebereichs höher sein als am anderen Ende.In the above embodiment a fuzzy logical control increases the membership function for at least a sensor signal between 0 and 1 is steadily monotone and isosceles triangular. Alternatively, the membership function for at least a sensor signal trapezoidal chosen become. About that addition, the membership function for at least a sensor signal to be continuously differentiable. In particular, can the membership function bell-shaped and preferably, the bell-shaped membership function can be one on one carrier interval limited Gaussian curve. Further the partitioning can be uneven in itself, d. H. the number the membership functions over the Value range of a sensor or output signal can be at one end of the value range higher be as at the other end.
Die Fuzzy-Inferenz ermöglicht auf einfache Art und Weise die Berücksichtigung weiterer Eingangssignale für die Abschätzung der Schwere des Aufpralls, z. B. die Hinzunahme der Relativgeschwindigkeit D' = dD/dt, so daß das System um eine Dimension erweitert wird.The Fuzzy inference allows in a simple way the consideration of other input signals for the appraisal the severity of the impact, z. B. the addition of relative speed D '= dD / dt, so that the system is extended by one dimension.
Dazu können neben den oben genannten Sensoren als weitere Sensoren in dem System z. B. Sensoren, die die Zahl der Insassen angeben, integriert sein. Damit lassen sich Fahrzeugmomente für die Reaktion der Fahrdynamikregelung einbeziehen. Z. B. können Sensoren für die Anzahl der Insassen oder das Zuladungsgewicht leicht in das erfindungsgemäße System integrieren, so daß die Bremskraftwirkung beim Abschätzen der Aufprallgeschwindigkeit genauer berücksichtigt werden kann.To can in addition to the above-mentioned sensors as further sensors in the system z. B. sensors that indicate the number of occupants to be integrated. This allows vehicle moments for the reaction of the vehicle dynamics control include. For example, you can Sensors for the number of occupants or the payload weight easily into the inventive system integrate so that the Braking force effect during estimation the impact speed can be considered more accurately.
Neben den oben genannten Aktoren kann außerdem als weitere auslösbare Komponente in dem System z. B. ein Notrufsender, der im Falle eines schweren Aufpralls des Fahrzeugs aktiviert wird, integriert sein.Next The above-mentioned actuators can also be used as another triggerable component in the system z. B. an emergency transmitter, in the case of a serious Impact of the vehicle is activated, integrated.
- 11
- RückhaltesteuerungRetaining control
- 22
- Beschleunigungssensoraccelerometer
- 33
- ABS-SensorenABS sensors
- 44
- Abstandssensordistance sensor
- 55
- Parksensorenparking sensors
- 66
- NotbremsungsvorrichtungNotbremsungsvorrichtung
- 77
- Airbagauslöserairbag trigger
- 88th
- Gurtstrafferpretensioners
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