DE19845087B4 - Verfahren und zugehörige Einrichtung zur Steuerung der Sicherheitssysteme in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Sicherheitssystems in einem Kraftfahrzeug, wobei ein Parameter einer Sicherheitssystemauslösung in Abhängigkeit des Insassengewichtes oder der wirksamen Trägheitsmasse beeinflußt wird, wobei während der Startphase des Crashes der Auszug eines Gurtbandes gemessen wird dadurch gekennzeichnet, daß die Auszugsgeschwindigkeit des Gurtbandes gemessen und zur Bewertung der wirksamen Trägheitsmasse herangezogen wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Sicherheitssystems in einem Kraftfahrzeug, wobei ein Parameter einer Sicherheitssystemauslösung in Abhängigkeit des Insassengewichtes und/oder der wirksamen Trägheitsmasse beeinflußt wird, wobei während der Startphase des Crashes der Auszug eines Gurtbandes gemessen wird.
• Für die in Kraftfahrzeugen verwendeten Sicherheitssysteme, insbesondere die Auslösung der Airbags, ist zu beachten, daß diese Sicherheitsmaßnahmen zum richtigen Zeitpunkt ausgelöst werden. Hierbei ist beachtlich, daß eine zum falschen Zeitpunkt oder die Situation unrichtig bewertende Sensorik nicht nur Sicherheitsrisiken in sich bergen kann, sondern unter Umständen sogar ein Gefährdungspotential darstellen.
• Weitere Aspekte gelten nicht nur dem richtigen Zeitpunkt zur Auslösung der Sicherheitssysteme, sondern auch dem Aspekt, die Sicherheitssysteme und deren. Wirksamkeit auf verschiedene Situationen oder Gegebenheiten applizieren zu können.
• Aus der DE 196 25 890 A1 ist es bekannt, eine ungefähre Gewichtsbestimmung vor Fahrtantritt vorzunehmen. Davon abhängig soll dann im Bedarfsfalle entschieden werden, welche Maßnahmen eingeleitet, sprich welche Sicherheitssysteme aktiviert werden sollen.
• Aus der DE 40 23 109 A1 ist eine Sitzpositionsermittlung vor Auslösung der Sicherheitssysteme bekannt.
• Die DE 195 19 130 A1 offenbart ein passives Rückhaltesystem für Kraftfahrzeuge mit wenigstens einem Crashsensor, der ein einen Unfall und dessen Schwere anzeigendes Signal erzeugt und optional eine bauliche Einheit mit einer Zentralelektronik mit Prozessor bildet, in welcher das Signal vom Crashsensor ausgewertet wird. Das passive Rückhaltesystem gemäß DE 195 19 130 A1 umfasst zudem eine Anzahl von Rückhaltekomponenten wie Airbags und Gurtstraffer und diesen zugeordnet Positions- und Kindersitzerkennungssensoren zum Erkennen des jeweiligen Ist-Nutzungszustandes wenigstens eines Fahrzeugsitzes, vorzugsweise aller Fahrzeugsitze, und pro Fahrzeugsitz einen Gurtanlagesensor zur Feststellung, ob der jeweilige Gurt angelegt ist, wobei die einzelnen Rückhaltekomponenten im Falle eines Unfalls von der Zentralelektronik individuelle Reaktionsaufforderungssignale erhalten, die in Abhängigkeit von den Signalen der der jeweiligen Rückhaltekomponente zugeordneten Positions- und Kindersitzerkennungssensoren, sowie der Gurtanlagesensoren und des Crashsensors vom Prozessor errechnet werden, und wobei der Prozessor nach einer vorbestimmbaren Zeitspanne nach dem Start des Kraftfahrzeuges die Reaktionsaufforderungssignale berechnet und in einem Speicher jederzeit abrufbar abspeichert. Dabei ist z.B. vorgesehen, daß in der Zentralelektronik erkannt wird, daß ein Sitz frei ist, wenn ein Gurtanlagesensor am entsprechenden Sitz detektiert, daß dieser Sitz nicht besetzt ist bzw. der Gurt nicht angelegt ist, beispielsweise gekoppelt mit einer Gewichtserkennung, die den Wert "Null" zeigt. Das individuelle Reaktionsaufforderungssignal der Zentralelektronik im Falle eines Unfalls sähe dabei so aus, daß der dem entsprechenden Sitz zugeordnete Airbag nicht aufgeblasen werden soll. Ein entsprechendes Signal an den Gurtstraffer wäre ebenfalls eine Null-Reaktion.
• Die DE 195 29 794 A1 offenbart ein Verfahren zum Abbau der kinetischen Energie eines Fahrzeuginsassen durch ein Airbagsystem bei einem Fahrzeugunfall mit starker, negativer Beschleunigung, wobei das Airbagsystem eine Steuereinheit zum Aufblasen eines Luftsackes aufweist, die das Airbagsystem aufgrund von elektrischen Signalen eines im Fahrzeug vorgesehenen Beschleunigungssensors aktiviert, wobei im Sitzpolster angebrachte Druckfühler zur Bestimmung der individuellen kinetischen Energie eines Fahrzeuginsassen vorgesehen sind, und wobei von den Druckfühlern elektrische Signale an die Steuereinheit zur kontinuierlichen Einstellung der zu erzeugenden Gasmenge, des Aufblasdruckes und der Aufblasgeschwindigkeit des Luftsackes übergeben werden. Zudem wird durch Sensorelemente erfaßt, ob der Sicherheitsgurt von dem vor und/oder neben dem entsprechenden Airbag sitzenden Fahrzeuginsassen angelegt ist.
• Die DE 195 20 721 A1 offenbart ein einem Fahrzeugsitz zugeordnetes Gurtstraffersystem eines passiven Rückhaltesystems für ein Kraftfahrzeug, das im Falle eines Unfalls einen Sicherheitsgurt strafft zum Zurückhalten einer in dem betreffenden Fahrzeugsitz sitzenden Person, wobei ein Stellglied vorgesehen ist, das variable Kräfte in den Sicherheitsgurt in Abhängigkeit von Steuersignalen einleiten kann, die ihm von einer Auswerteelektronik in Verbindung mit einem z.B. als Radargerät ausgestalteten Pre-Crashsensor zugeführt werden. Dabei ist ein mit einer Gurtrollenachse gekoppelter Positionssensor vorgesehen, von dem elektrische Signale abgegriffen werden, aus denen auf die Auszugslänge des Gurtes geschlossen wird und die in entsprechende Signale umgewandelt werden, welche der Auswerteelektronik zugeführt werden und welche deren Steuersignale derart beeinflussen, daß die in den Gurt eingeleiteten Zugkräfte von der ermittelten Auszugslänge des Gurtes abhängen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Sicherheitssystem in einem Kraftfahrzeug anzugeben, so daß im Crashfall die Verletzung der Insassen minimiert wird.
• Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung eines Sicherheitssystems in einem Kraftfahrzeug gelöst, wobei ein Parameter einer Sicherheitssystemauslösung in Abhängigkeit des Insassengewichtes oder der wirksamen Trägheitsmasse beeinflußt wird, und wobei während der Startphase des Crashes die Auszugsgeschwindigkeit eines Gurtbandes gemessen und zur Bewertung der wirksamen Trägheitsmasse herangezogen wird.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
• Vorzugsweise sind im Auszugseingriff der Gurtbänder der Sicherheitsgurte Sensoren angeordnet, mit welchen die Auszugsgeschwindigkeit der Gurtbänder ermittelt wird.
• Vorteilhafterweise ermöglicht die Ermittlung der wirksamen Trägheitsmasse des Insassen zum Crashbeginn eine Bewertung der im jeweiligen Crashfall auftretenden Trägheitskräfte, d. h. es wird die entstehende Wucht des Aufpralls bei der Auslösung des Sicherheitssystems mitberücksichtigt, wodurch eine individuelle Auslösung für jeden Crash und jede Person möglich ist.
• Sehr spezifische individuelle Informationen werden nicht vor, sondern in der Startphase des Crashes ermittelt und zwar die crashbedingte Auszugsgeschwindigkeit des Gurtbandes und/oder die Belastung auf dasselbe, wodurch eine sehr genaue spezifizierte Insassengewichtsbestimmung möglich ist. Außerdem läßt eine auf diese Weise vorgenommene indirekte Gewichtsermittlung eine sehr viel spezifiziertere Bewertung nicht nur über das jeweilige Personengewicht, sondern auch über die im jeweiligen Crashfall individuell auftretenden Trägheitskräfte zu. Hierdurch ist in individueller Weise auf jeden Crash und auf jede Person abstimmbar, die Vorbestimmung bzw. Anpassung der Parameter für das Sicherheitssystem möglich. Das heißt, implizit wird die sozusagen entstehende Wucht des Aufpralles mitberücksichtigt und nicht nur alleine das Insassengewicht.
• Dabei kann die Parameterbeeinflussung in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung eine Zeitpunktverschiebung der Airbag-Auslösung bewirken, hin zu einem optimalen Zeitpunkt, in dem der Airbag tatsächlich am effizientesten wirkt.
• Weitere Parameterbeeinflussung kann dahingehend bewirkt werden, daß die effektive Härte im Zeitpunkt des Eintauchens des Insassen in den Airbag verändert wird.
• Auch ist im weiteren der Grad der Gurtstraffung beeinflußbar.
• Darüber hinaus sind elektronische Bewertungsmittel vorgesehen, welche sowohl mit den besagten Sensoren, als auch mit weiteren Crash-Sensoren zur crashbedingten Auszugsgeschwindigkeitsbestimmung logisch verschaltet sind. Hierdurch ist eine spezifizierte Bestimmung und Ermittlung der tatsächlichen Crash-Situation und der benötigten Sicherheitsparameter möglich.
• Die Bewertungseinheit hat dabei in vorteilhafter Weise natürlich ein taktendes Zeitglied im Submillisekunden-Bereich. Das heißt, daß im Falle eines Crashes in einem solchem Zeitraster gemessen und verarbeitet werden kann.
• Dabei ist in vorteilhafter weiterer Ausgestaltung die Bewertungseinheit so gestaltet, daß eine logische Recheneinheit speziell zu den o. g. Zwecken enthalten ist.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und nachfolgend beschrieben.
• Von einem Crash-Sensor ausgehend, gleich welcher Art, wird die Startphase des beginnenden Crashes zeitlich erfaßt. Davon abhängig wird nun eine Messung der Auszugsgeschwindigkeit der Gurtbänder oder die Krafteinwirkung auf dieselben initiiert. Die gemessene bzw. ermittelte Auszugsgeschwindigkeit oder Krafteinwirkung geht sodann in eine Bewertung des Insassengewichtes, sowie in eine Bewertung der auftretenden dynamischen Kräfte ein. Ausgehend von dieser Bewertung findet nachfolgend eine Bewertung oder Auswahl selektiver Ansteuerungen der Sicherheitssysteme statt. Das heißt, abhängig von der dynamischen Bewertung der Situation werden nun die entsprechend notwendigen Sicherheitssysteme aktiviert. Bleiben die ermittelten Werte unterhalb gewisser Grenzen, so werden beispielsweise lediglich Gurtstraffer, aber nicht das Airbag-System ausgelöst.
• Bei einer entsprechend anders zu bewertenden Situation können dann die Sicherheitssysteme, beispielsweise das Airbag-System, von der Situation abhängig, mehr oder weniger aggressiv ausgelöst werden. Das heißt, daß durch diese Maßnahme eine spezifische Bewertung der vorliegenden physikalischen Situation hinsichtlich der auftretenden Trägheitskräfte und der Wucht möglich ist, und daß darauf selektiv abgestimmt Situationen erkannt werden können, in denen der Airbag in einer früheren oder späteren Zeitphase auszulösen ist. Ebenfalls kann beeinflußt werden, das Airbag-System so auszulösen, daß es im Moment des erwarteten Eintauchens der Person in den Airbag mehr oder weniger hart ist.

Claims (6)

1. Verfahren zur Steuerung eines Sicherheitssystems in einem Kraftfahrzeug, wobei ein Parameter einer Sicherheitssystemauslösung in Abhängigkeit des Insassengewichtes oder der wirksamen Trägheitsmasse beeinflußt wird, wobei während der Startphase des Crashes der Auszug eines Gurtbandes gemessen wird dadurch gekennzeichnet, daß die Auszugsgeschwindigkeit des Gurtbandes gemessen und zur Bewertung der wirksamen Trägheitsmasse herangezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt der Airbag-Auslösung verschoben wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Härte im Zeitpunkt des Eintauchens des Insassen in den Airbag verändert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Gurtstraffung beeinflußt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Auszugseingriff der Gurtbänder der Sicherheitsgurte Sensoren angeordnet sind, mit welchen die Auszugsgeschwindigkeit der Gurtbänder ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auszugsgeschwindigkeitsbestimmung durch elektronische Bewertungsmittel erfolgt, welche sowohl mit den besagten Sensoren, als auch mit weiteren Crash-Sensoren logisch verschaltet sind.