EP1392550A1 - Anordnung zur seitenaufprallsensierung - Google Patents

Anordnung zur seitenaufprallsensierung

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Publication number
EP1392550A1
EP1392550A1 EP02732423A EP02732423A EP1392550A1 EP 1392550 A1 EP1392550 A1 EP 1392550A1 EP 02732423 A EP02732423 A EP 02732423A EP 02732423 A EP02732423 A EP 02732423A EP 1392550 A1 EP1392550 A1 EP 1392550A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
arrangement
side impact
acceleration
control unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02732423A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Pascal Kocher
Michael Arndt
Rolf-Juergen Recknagel
Rolf Aidam
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1392550A1 publication Critical patent/EP1392550A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R2021/0002—Type of accident
    • B60R2021/0006—Lateral collision
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R2021/01122—Prevention of malfunction
    • B60R2021/01184—Fault detection or diagnostic circuits
    • B60R2021/0119—Plausibility check

Definitions

  • the invention is based on an arrangement for side impact sensing according to the type of the independent claim.
  • the arrangement according to the invention for side impact sensing with the features of the independent claim has the advantage that the temperature sensor and the acceleration sensor are combined in one structural unit. This reduces interfaces, sensor housings, cable harnesses and assembly costs.
  • a device is here understood to mean, for example, be closed by a housing, wherein the components are not connected to each other by long cables •.
  • the arrangement has a processor for evaluating at least one of the sensor signals, so that the sensor used as a plausibility sensor, that is to say either the acceleration sensor or the temperature sensor, is already checked in the arrangement according to the invention as to whether the
  • Plausibility condition i.e. a threshold value
  • the result of this evaluation is then transmitted to the control unit, which then compares the result of the side impact sensor with the plausibility sensor.
  • an interface module of the arrangement according to the invention forms a multiplex of the sensor values. This can be a frequency or time division multiplex. However, even if the arrangement according to the invention itself evaluates the sensor values of the plausibility sensor, the interface module forms a multiplex from the result of this evaluation and the sensor values of the side impact sensor.
  • the arrangement according to the invention has a common housing for the Has temperature sensor and the acceleration sensor. Both sensors are preferably produced by means of micromechanics and can even be arranged on the same substrate.
  • FIG. 1 shows a first block diagram of two arrangements according to the invention which are connected to a control unit and
  • FIG. 2 shows a second block diagram of the arrangement according to the invention.
  • Side impact sensors are increasingly being used in motor vehicles to sense a side impact and then to use appropriate restraint devices. These sensors for side-impact sensing are used in particular, offset from the central control unit, which is placed on the tunnel of the vehicle, in side parts or on side parts of the motor vehicle. This includes a cavity in the side section, a seat cross member, a sill, the B-pillar or the door. The sensor signals are then transmitted to the control unit by means of a digital interface in order to be processed there directly.
  • a temperature sensor for side impact sensing is now combined with an acceleration sensor for side impact sensing in an arrangement that represents a structural unit. This saves cable effort, housing effort and effort on interface modules, because now these two sensors can share cables, an interface module and housing.
  • the sensors are usually manufactured using micromechanics, and it is also possible to produce different sensor types, such as the temperature sensor and the acceleration sensor, on a common substrate.
  • Remote sensors are connected to the central control unit on the tunnel via a two-wire line. Furthermore, a so-called powerline transmission is carried out here, i.e. The control unit supplies the remote sensors with electrical energy via this two-wire line, while the sensors modulate this electrical energy for data transmission and these modulation signals are then received by the control unit.
  • FIG. 1 shows a configuration as it can be provided in a motor vehicle for a left and right side airbag.
  • a central control device 1 without a plausibility sensor is arranged on a vehicle tunnel.
  • the control unit 1 is connected to a sensor arrangement 2 via a first data input and to a sensor arrangement 3 via a second data input.
  • the sensor arrangement 2 is installed in a side part on the left side of the vehicle, while the sensor arrangement 3 is arranged on the right side of the vehicle.
  • the arrangements 2 and 3 are each in a side part which is designed as a cavity. Both sensor arrangements 2 and 3 have both a temperature and one Accelerometer on. If there is a side impact, the side part is pressed in and the air in the hollow body in which the sensor arrangements 2 and 3 are located is compressed. This leads to an adiabatic pressure rise and an accompanying adiabatic temperature rise. At the same time, the side impact leads to acceleration in the transverse direction.
  • Both the temperature rise as well as the acceleration in the transverse direction of the acceleration sensor are 'detected by the temperature sensor or by ,,.
  • These respective sensor values are either transmitted directly to the control unit 1, or the sensor values of the plausibility sensor, i.e. either the temperature sensor or the acceleration sensor, are already evaluated in relation to a threshold value in the arrangement 2 or 3 according to the invention by means of a processor or a dedicated hardware module. Only this result is then transmitted to the central device 1.
  • the central device 1 then calculates with the sensor, which is not considered
  • Plausibility sensor uses the triggering algorithm and checks whether the plausibility sensor also indicates a side impact, if this is the result of the triggering algorithm.
  • the restraint means which are not shown here, are actuated by the central device 1 in order to trigger them and to protect the vehicle occupants accordingly.
  • FIG. 2 shows a block diagram of the arrangement according to the invention.
  • the arrangement 4 according to the invention is designed as a structural unit with a housing.
  • An acceleration sensor 5 with a measuring amplifier is connected to an analog / digital converter 7, which digitizes the acceleration values and transmits them to an interface module 9.
  • a temperature sensor 6 with a connected measuring amplifier is connected to an analog / digital converter 8, which also digitizes the temperature signals and also transmits them to the interface module 9. If the sensor values are transmitted directly to control unit 1, then interface module 9 forms a multiplex from the digitized acceleration and temperature signals, that is to say either a time or frequency multiplex.
  • the interface module 9 has a processor unit which compares the temperature signals of the temperature sensor 5 with a predetermined threshold value, which is stored in the interface module 9. If the temperature signals are above this threshold value, then the plausibility sensor 5 indicates that a side impact has been detected. This result is then transmitted from the interface module 9 to the central device 1.
  • the acceleration sensor 6 is used here as the side impact sensor and the
  • Acceleration sensor values are transmitted directly to the central device 1. But here too, the interface module 9 forms a multiplex from the result of the plausibility check of the temperature signals and the acceleration values.
  • the acceleration sensor 6 can also be used as a plausibility sensor. Then the acceleration values are compared by the interface module 9 with a predetermined threshold value and only if this threshold value is exceeded is a side impact detected. In this case, the temperature signals from the temperature sensor 5 are transmitted to the control unit 1 for calculating the triggering algorithm.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Es wird eine Anordnung zur Seitenaufprallsensierung vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass in einer baulichen Einheit sowohl ein Temperatursensor als auch ein Beschleunigungssensor angeordnet ist. Jeweils einer der Sensoren wird zur Plausibilitätsüberprüfung verwendet.

Description

Anordnung zur Seitenaufprallsensierung
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zur Seitenaufprallsensierung nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs .
Es ist bereits aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 100 57 258 bekannt, einen Temperatursensor zur Sensierung eines Seitenaufpralls in einem Seitenteil eines Fahrzeugs einzusetzen und einen Beschleunigungssensor als Plausibilitätssensor zu verwenden.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Seitenaufprallsensierung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass der Temperatursensor und der Beschleunigungssensor in einer baulichen Einheit zusammengefasst sind. Damit werden Schnittstellen, Sensorgehäuse, Kabelstränge und Montageaufwand reduziert. Unter baulicher Einheit wird hier ein Gerät verstanden, das beispielsweise mit einem Gehäuse verschließbar ist, wobei die Komponenten nicht durch lange Kabel miteinander •verbunden sind. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Anordnung zur Seitenaufprallsensierung möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Anordnung die Sensorwerte des Temperatursensors und des
Beschleunigungssensors zum Steuergerät überträgt, so dass das Steuergerät die Auswertung der,-.Sensorwerte selbst vornimmt. Damit kann die erfindungsgemäße Anordnung besonders einfach gehalten werden, ':'da sie keine Mittel zur Auswertung der Sensorsignale benötigt.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass die Anordnung einen Prozessor zur Auswertung wenigstens eines der Sensorsignale aufweist, so dass der Sensor, der als Plausibilitätssensor verwendet wird, also entweder der Beschleunigungssensor oder der Temperatursensor bereits in der erfindungsgemäßen Anordnung daraufhin überprüft werden, ob die
Plausibilitätsbedingung, also ein Schwellwert, überschritten wurde oder nicht. Das Ergebnis dieser Auswertung wird dann dem Steuergerät übertragen, das dann das Ergebnis des Seitenaufprallsensors mit dem Plausibilitätssensor vergleicht.
Werden beide Sensorwerte übertragen, dann bildet ein Schnittstellenbaustein der erfindungsgemäßen Anordnung einen Multiplex der Sensorwerte. Dies kann ein Frequenz- oder Zeitmultiplex sein. Doch auch, wenn die erfindungsgemäße Anordnung selbst die Sensorwerte des Plausibilitätssensors auswertet, bildet der Schnittstellenbaustein einen Multiplex aus dem Ergebnis dieser Auswertung und den Sensorwerten des Seitenaufprallsensors .
Schließlich ist es auch von Vorteil, dass die erfindungsgemäße Anordnung ein gemeinsames Gehäuse für den Temperatursensor und den Beschleunigungssensor aufweist. Beide Sensoren werden vorzugsweise mittels der Mikromechanik hergestellt und können sogar auf dem gleichen Substrat angeordnet werden.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt ein erstes Blockschaltbild zweier erfindungsgemäßer Anordnungen, die mit einem Steuergerät verbunden sind und Figur 2 ein zweites Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung.
Beschreibung
Zunehmend werden in Kraftfahrzeugen Seitenaufprallsensoren eingesetzt, um einen Seitenaufprall zu sensieren und dann entsprechende Rückhaltemittel einzusetzen. Diese Sensoren zur Seitenaufprallsensierung werden insbesondere abgesetzt vom zentralen Steuergerät, das auf dem Tunnel des Fahrzeugs plaziert ist, in Seitenteilen oder an Seitenteilen des Kraftfahrzeugs eingesetzt. Dazu gehört ein Hohlraum des Seitenteils, ein Sitzquerträger, ein Schweller, die B-Säule oder die Tür. Mittels einer digitalen Schnittstelle werden dann die Sensorsignale zu dem Steuergerät übertragen, um dort direkt verarbeitet zu werden.
Insbesondere Ereignisse, die fälschlicherweise als Seitencrash durch den Seitenaufprallsensor erkannt werden, müssen durch einen Plausibilitätssensor eliminiert werden, bevor sie gegebenenfalls zur Auslösung eines Seitenairbags führen. Vorzugsweise weist der Plausibilitätssensor ein anderes physikalisches Meßprinzip als der eigentliche Seitenaufprallsensor auf. Erfindungsgemäß wird nun ein Temperatursensor zur Seitenaufprallsensierung mit einem Beschleunigungssensor zur Seitenaufprallsensierung in einer Anordnung, die eine bauliche Einheit darstellt, zusammengefasst . Dies erspart Kabelaufwand, Gehäuseaufwand und Aufwand an Schnittstellenbausteinen, denn nun können diese beiden Sensoren Kabel, einen Schnittstellenbaustein und Gehäuse gemeinsam nutzen.
Die Sensoren werden heute üblicherweise mittels Mikromechanik hergestellt, wobei es auch möglich ist, verschiedene Sensortypen wie den Temperatursensor und den Beschleunigungssensor auf einem gemeinsamen Substrat herzustellen. Abgesetzte Sensoren werden hier über eine Zweidrah leitung an das zentrale Steuergerät auf dem Tunnel angeschlossen. Weiterhin wird hier eine sogenannte Powerline-Übertragung vorgenommen, d.h. das Steuergerät versorgt über diese Zweidrahtleitung die abgesetzten Sensoren mit elektrischer Energie, während die Sensoren diese elektrische Energie zur Datenübertragung modulieren und diese Modulationssignale dann vom Steuergerät empfangen werden.
Figur 1 zeigt eine Konfiguration, wie sie in einem Kraftfahrzeug für einen linken und rechten Seitenairbag vorgesehen sein kann. Ein zentrales Steuergerät 1 ohne einen Plausibilitätssensor ist auf einem Fahrzeugtunnel angeordnet. Über einen ersten Dateneingang ist das Steuergerät 1 mit einer Sensoranordnung 2 verbunden und über einen zweiten Dateneingang mit einer Sensoranordnung 3. Die Sensoranordnung 2 ist in einem Seitenteil auf der linken Fahrzeugseite verbaut, während die Sensoranordnung 3 an der rechten Seite des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Anordnungen 2 und 3 befinden sich jeweils in einem Seitenteil, das als Hohlraum ausgebildet ist. Beide Sensoranordnungen 2 und 3 weisen sowohl einen Temperatur- als auch einen Beschleunigungssensor auf. Kommt es zu einem Seitenaufprall, wird das Seitenteil eingedrückt, und die Luft in dem Hohlkörper, in dem sich die Sensoranordnungen 2 und 3 jeweils befinden, wird komprimiert. Dies führt zu einem adiabatischen Druckanstieg und einen begleitenden adiabatischen Temperaturanstieg. Gleichzeitig führt der Seitenaufprall zu einer Beschleunigung in Querrichtung.
Sowohl der Temperaturanstieg als auch die Beschleunigung in Querrichtung werden' durch den Temperatursensor bzw. durch,, den Beschleunigungssensor erfasst. Diese jeweiligen Sensorwerte werden entweder direkt an das Steuergerät 1 übertragen, oder die Sensorwerte des Plausibilitätssensors, also entweder der Temperatursensor oder der Beschleunigungssensor, werden bereits in der erfindungsgemäßen Anordnung 2 oder 3 mittels eines Prozessors oder eines dezidierten Hardwarebausteins in Bezug auf einen Schwellwert ausgewertet. Nur dieses Ergebnis wird dann dem Zentralgerät 1 übermittelt. Das Zentralgerät 1 rechnet dann mit dem Sensor, der nicht als
Plausibilitätssensor verwendet wird den Auslösealgorithmus und überprüft, ob auch der Plausibilitätssensor einen Seitenaufprall anzeigt, falls dies das Ergebnis des Auslösealgorithmus ist. In einem Auslösefall werden die Rückhaltemittel, die hier nicht dargestellt sind, von dem Zentralgerät 1 angesteuert, um diese auszulösen und Fahrzeuginsassen entsprechend zu schützen.
Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung. Die erfindungsgemäße Anordnung 4 ist als eine bauliche Einheit mit einem Gehäuse ausgebildet. Ein Beschleunigungssensor 5 mit Meßverstärker ist an einen Analog-/Digitalwandler 7 angeschlossen, der die Beschleunigungswerte digitalisiert und an einen Schnittstellenbaustein 9 überträgt. Auch ein Temperatursensor 6 mit einem angeschlossenen Meßverstärker ist an einen Analog-/Digitalwandler 8 angeschlossen, der auch die Temperatursignale digitalisiert und ebenfalls an den Schnittstellenbaustein 9 überträgt. Werden die Sensorwerte direkt an das Steuergerät 1 übertragen, dann bildet der Schnittstellenbaustein 9 einen Multiplex aus den digitalisierten Beschleunigungs- und den Temperatursignalen, also entweder ein Zeit- oder Frequenzmultiplex.
Wird der Temperatursensor 5 als Plausibilitätssensor verwendet, dann weist der Schnittstellenbaustein 9 eine Prozessoreinheit auf, die die Temperatursignale des Temperatursensors 5 mit einem vorgegebenen Schwellwert, der im Schnittstellenbaustein 9 abgespeichert ist, vergleicht. Liegen die Temperatursignale über diesem Schwellwert, dann zeigt der Plausibilitätssensor 5 an, dass ein Seitenaufprall detektiert wurde. Dieses Ergebnis wird dann von dem Schnittstellenbaustein 9 zu dem Zentralgerät 1 übertragen. Der Beschleunigungssensor 6 wird hier als der Seitenaufprallsensor verwendet und die
Beschleunigungssensorwerte werden direkt an das Zentralgerät 1 übertragen. Aber auch hier bildet der Schnittstellenbaustein 9 aus dem Ergebnis der Plausibilitätsüberprüfung der Temperatursignale und den Beschleunigungswerten einen Multiplex. Auch der Beschleunigungssensor 6 kann als Plausibilitätssensor verwendet werden. Dann werden die Beschleunigungswerte von dem Schnittstellenbaustein 9 mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen und nur, wenn dieser Schwellwert überschritten wird, dann wird auf einen Seitenaufprall erkannt. In diesem Fall werden die Temperatursignale vom Temperatursensor 5 an das Steuergerät 1 zur Berechnung des Auslösealgorithmusses übertragen.

Claims

Ansprüche
1. "Anordnung zur Seitenaufprallsensierung/ , wobei die Anordnung mit einem Steuergerät (1) verbindbar ist und einen Temperatursensor (5) sowie einen Beschleunigungssensor (6) zur seitenaufprallsensierung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (2, 3) als eine bauliche Einheit in einem als Hohlkörper ausgebildeten Seitenteil eines Fahrzeugs angeordnet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (2, 3) zu dem Steuergerät (1) Sensorwerte des Temperatursensors (5) und des Beschleunigungssensors (6) überträgt .
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (2, 3, 4) einen Prozessor (9) zur Auswertung wenigstens eines der Sensorsignale als
Plausibilitätsüberprüfung aufweist und ein Ergebnis der Plausibilitätsüberprüfung an das Steuergerät (1) überträgt.
4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung einen Schnittstellenbaustein (9) zur Bildung eines Multiplexes aus den Sensorwerten aufweist.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (2, 3, 4) ein gemeinsames Gehäuse für den Temperatursensor und den Beschleunigungssensor aufweist.
EP02732423A 2001-05-16 2002-05-14 Anordnung zur seitenaufprallsensierung Withdrawn EP1392550A1 (de)

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