EP2288519A1 - Verfahren und steuergerät zur ansteuerung von personenschutzmitteln für ein fahrzeug - Google Patents
Verfahren und steuergerät zur ansteuerung von personenschutzmitteln für ein fahrzeugInfo
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- EP2288519A1 EP2288519A1 EP09761538A EP09761538A EP2288519A1 EP 2288519 A1 EP2288519 A1 EP 2288519A1 EP 09761538 A EP09761538 A EP 09761538A EP 09761538 A EP09761538 A EP 09761538A EP 2288519 A1 EP2288519 A1 EP 2288519A1
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- B60R2021/01327—Angular velocity or angular acceleration
Definitions
- the invention relates to a control device or a method of personal protection means for a vehicle according to the preamble of the independent claims.
- Sensitivity axes both the acceleration signals in this angular orientation and the transformed acceleration signals are used directly on the coordinate system. Thus, oblique impact situations so-called angular crashes can be better detected. This uses more information about an impact.
- the improved acceleration signals in this angular orientation and the transformed acceleration signals are used directly on the coordinate system.
- Winkelcrasherkennung has the advantage that a control of the personal protection means in crashes against a hard barrier at speeds between 25 and 30 km / h are precisely controlled, since according to the invention angular crashes are better recognized and thus precluded for such controls in so-called low-risk crashes Need to become. Ie. In such angular crashes, no activation may take place. Furthermore, the invention has the advantage that a better distinction between so-called non-tripping crashes and tripping angle crashes is made possible.
- Another big advantage is that essential information can be obtained for the crashes occurring in the field. Soft crashes from the side, for example, are difficult to detect. These collisions cause a yaw acceleration, which can be detected in the control unit and used for triggering decision. For such
- Yaw acceleration algorithm provides the proposed invention valuable additional information z. B. for plausibility.
- a control device is an electrical device that processes sensor signals and, in response thereto, control signals for the
- the activation means the activation of such personal protective equipment.
- An interface is predominantly designed as hardware and / or software.
- a hardware training is in particular an expression of
- the interface is part of a multi-section integrated circuit that performs various functions for the controller.
- the interface has its own integrated circuit or is part of a processor or, in the software version, a software module on such a processor.
- the acceleration signals can have all possible shapes, in particular, a preprocessing such as smoothing, filtering, integration, etc. can be made.
- the acceleration sensors can be arranged at all possible locations on the vehicle. A central arrangement, for example, in a sensor control unit but also a decentralized arrangement, for example in the area of the vehicle sides.
- the acceleration sensors are usually produced micromechanically, in particular a surface micromechanical technique for the production can be used. In this case, a change in capacity is then converted into a voltage change.
- the angled arrangement is characterized for example in that it is offset in the horizontal plane of the vehicle 45 ° to the vehicle longitudinal axis in each case. But any other angular arrangement is possible, in particular a 45 ° arrangement with respect to the
- the evaluation circuit is designed in hardware and / or software, in which case an integration as a processor with corresponding software or implementation of the functions of the evaluation circuit in hardware can also be provided as a so-called ASIC.
- processor all possible types of processors are given, in particular dual-core processors and also especially microcontroller.
- the transformer module and the comparison module can likewise be embodied in hardware and / or software, in particular, an expression can be provided in software modules.
- Transformer module implements the function of transforming the acceleration signals from the angular array into acceleration signals, each oriented to axes of the coordinate system. This can be done by a corresponding vector analysis of the components, for example in vehicle longitudinal and transverse vehicle direction.
- the comparison module has the task to perform a comparison of the acceleration signals and the transformed acceleration signals. This comparison can be done on the basis of the preprocessed acceleration signals but also processed acceleration signals, for example, on the basis of integrations, derivatives, etc.
- the drive circuit may be formed in hardware and / or software. In particular, in the case of a hardware-based characteristic, this drive circuit can also be part of the system ASIC.
- the drive circuit includes the corresponding logic to process the drive signals, and the power switches to supply the appropriate drive energy to the personal protection means.
- This drive energy is stored, for example, in an energy reserve, for example, in a capacitor and is then passed through by electrically controllable circuit breakers, for example to an ignition element of Airbags.
- the drive signal can consist of one or more signals, which are also transmitted in parallel. Here, a higher redundancy and thus security is achieved.
- Crash type is provided in response to a comparison and the drive signal generated in dependence on the crash type.
- the comparison module can in particular identify the angular crash. As stated above, this allows better handling of the crash signals and helps to better distinguish between crash types.
- the comparison module to supply the crash type to a main algorithm, the main algorithm influencing at least one threshold as a function of the crash type.
- Driving decision that meets the main algorithm used Because if the threshold is lowered, the main algorithm becomes more sensitive and thus triggers the personal protective equipment earlier than it is provided in the default setting. A classification with a corresponding classification algorithm can also be influenced accordingly.
- the comparison module is connected to a yaw acceleration algorithm in such a way that a result of the yaw acceleration algorithm is made plausible on the basis of the crash type.
- a yaw acceleration can be evaluated and with the control device or method according to the invention, this result can then be made plausible.
- the comparison module is connected to a second interface and the second interface of the crash type a another control unit is provided.
- the second interface can be, for example, a bus transceiver like a CAN transceiver, but also a point-to-point connection.
- the interface can be designed in particular hardware and / or software. This can also other control devices such as a control unit for influencing the driving dynamics of the
- Crash type be supplied to achieve better stabilization of the vehicle, for example, in a multiple crash.
- the comparison module has a second threshold decision, which compares a signal derived from the one of the transformed acceleration signals with one of the at least two acceleration signals, that a logic element output signals of the two threshold decision associated with each other and that the comparison module depending on the link sets at least one flag, wherein the comparison module generates the drive signal as a function of the at least one flag.
- the threshold value decision the logic element hard and / or software-formed.
- the first threshold decision checks whether the transformed signal ever exceeds a predetermined size in order to perform further processing only. Otherwise, the impact is too low to carry out another classification.
- the second threshold decision then ultimately leads to the comparison between the transformed acceleration signal and the original
- the gate for example, a logical AND gate combines the output signals of the two threshold decision to set in response to a flag.
- the flag indicates, for example, which angular crash is identified and depending on this flag then the drive signal can be generated.
- generating also means influencing how the drive signal is generated.
- the flag indicates an angular crash and that a predetermined angular crash.
- Fig. 6 is a further block diagram for explaining the method according to the invention.
- Fig. 7 is a block diagram of the control device according to the invention.
- FIG. 7 illustrates in a block diagram the control device SG according to the invention.
- the signals CHI and CH2 which are the respectively measured acceleration signals in the angular arrangement, are transmitted by the acceleration sensor system to the interface IF1.
- the acceleration sensor is arranged outside of the control unit SG.
- the interface I Fl which may be part of a system ASIC, as indicated above, for example, transmits signals CHI and CH2 to the bus via the SPI bus
- the microcontroller .mu.C has, as a software module, the transformer module T, which generates the signals in the coordinate system of the vehicle from the signals Chi and CH2 with respect to the vehicle longitudinal direction and the vehicle transverse direction.
- the transformer module T then transmits these transformed Acceleration signals and the measured acceleration signals also preprocessed to the comparison module V.
- the comparison module V compares the signals CHI and CH2 with each of the transformed signals to detect whether it is an angular crash or not. In this case, an angular crash is decided if one of the signals CH1 or CH2 is greater than the respective transformed signal.
- This angular crash information is then fed to a main algorithm A, which generates the drive signal in dependence thereon. Furthermore, this angular crash information is set, for example, via a flag on a bus 700 via a further interface I F2, so that other control devices such as
- Vehicle dynamics control unit can record this information and can act in a multiple crash, for example, thus stabilizing the vehicle.
- the drive signal is then from the microcontroller .mu.C via the module A to the
- Drive circuit FLIC transmitted, which controls in response to the control signal electrically controllable circuit breaker to supply the corresponding drive power to the appropriate personal protection means PS.
- the corresponding personal protection PS are controlled.
- the acceleration sensors are referred to herein with the signal designations CHI and CH2.
- the acceleration sensors are oriented 45 ° to the vehicle transverse direction. This can then, for example, the
- Angular Crashes FL and SLB are detected.
- the angular crash FL stands for front left and the angle crash SLB for laterally left rear.
- the vehicle longitudinal direction is denoted by x. The vehicle is viewed from below.
- FIG. 2 initially shows the measured quantities CH1 and CH2, which, as in FIG. 1, are oriented at an angle to the vehicle transverse direction and the signals to be processed therefrom, namely the measuring signals themselves CH1 and CH2 and the transformed acceleration signals Ecux and Ecuy.
- the acceleration sensor outside the Control unit is arranged or as shown in Fig. 1, that it is disposed within the control unit ECU.
- FIG. 3 shows, in principle, the incoming signals, namely the signals CHI, CH2, Ecux and Ecuy, which enter into the function for detecting oblique impacts 300.
- the signals Wfr, WfI, WSIb, WSrf can be generated.
- Wfr means an angle crash on the front right
- WfI on an angle crash on the left front
- WSIb on an angle crash on the left side of the left rear
- WSrf on an angle crash on the right side in front. Accordingly, further angular crashes can be identified.
- the function 300 is usually on the
- Microcontroller ⁇ C implemented.
- FIG. 4 shows a block diagram for illustrating what can proceed in the comparison module V for an arrangement according to FIG. 1.
- the arrangement 400 shows an angled sensor arrangement relative to the vehicle transverse axis.
- the signal 20 which is transformed to the vehicle longitudinal direction, is compared with a predetermined threshold value Min_Thd 10 in the threshold value decision 401.
- the threshold value is dimensioned so that the signal 20 must reach a certain size in order to release any further processing.
- the signal 20 for setting becomes
- Signal 40 and the signal 20 has exceeded the threshold Min_Thd 10, in the present case by the link member 403 a logical AND operation the flag 404 for the front left corner crash set.
- the measured acceleration sensor values CHI and CH2 are entered into method step 01, in that these measured values are transformed to the coordinate system in the vehicle as described above.
- method step 02 the transformed signals and also the measuring signals CHI and CH2 are received.
- features are generated which, for example, by temporal integration, window integration, high pass filtering, or otherwise may be generated.
- a threshold value comparison occurs, as can be seen for example in FIG. 4 or also in FIG. 6. With this the corresponding angle crashes can be detected.
- the information about the crash type can be provided in downstream algorithm parts, for example in an influencing module for the main algorithm threshold (method step 04) or the plausibility check of a yaw acceleration algorithm (method step 05) or in the transmission of this crash type information to another controller (method step 06).
- Fig. 6 shows a further block diagram now for another arrangement of the acceleration sensors, namely in an angular arrangement with respect to the vehicle longitudinal axis. This is illustrated by block 600.
- Signal processing in the present case is identical to that in FIG. 4.
- the magnitude of the signal in the vehicle longitudinal direction that is to say the transformed acceleration signal 120
- block 130 it is set that the flag for the angular crash is set laterally to the left rear if the angular crash has been detected in the present case.
- the signal 120 scaled by a factor 130 is then compared in the threshold decision 602 with the signal CHI 140. Only when the signal 120, which is scaled by the factor 130, is below the signal 140, is a logical 1 replaced by the
- Threshold decision 602 output.
- the logical AND gate 603 as the gate outputs only a logical 1 604 when both threshold judges 601 and 602 have also output such a logical 1. Only then will the flag for the angular crash be placed at the left rear left.
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Abstract
Es wird ein Steuergerät und ein Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmittel für ein Fahrzeug vorgeschlagen, wobei wenigstens zwei Beschleunigungssignale von wenigstens zwei in unterschiedliche Raumrichtungen orientierten Beschleunigungssensoren bereitgestellt werden. Die Orientierungen sind dabei winklig in Bezug auf ein auf die Fahrzeuglängsrichtung orientiertes Koordinatensystem. Die wenigstens zwei Beschleunigungssignale werden auf wenigstens zwei Achsen des Koordinatensystems transformiert. Das Ansteuersignal wird in Abhängigkeit von dem Vergleich der wenigstens zwei Beschleunigungssignale und den transformierten Beschleunigungssignale erzeugt. Die Personenschutzmittel werden in Abhängigkeit von dem Ansteuersignal angesteuert.
Description
Beschreibung
Verfahren und Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät bzw. ein Verfahren von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
Aus DE 102 52 227 Al ist es bekannt, dass die Sensorik zur Erfassung eines Unfallsignals in unterschiedlichen Raumrichtungen orientiert sein kann.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Steuergerät bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass bei einem in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung orientierten Koordinatensystem mit winklig angeordneten Beschleunigungssensoren bezüglich ihrer
Empfindlichkeitsachsen sowohl die Beschleunigungssignale in dieser winkligen Orientierung als auch die transformierten Beschleunigungssignale auf das Koordinatensystem unmittelbar genutzt werden. Damit können Schrägaufprallsituationen sogenannte Winkelcrashs besser erkannt werden. Damit werden mehr Informationen über einen Aufprall genutzt. Die verbesserte
Winkelcrasherkennung hat den Vorteil, dass eine Ansteuerung der Personenschutzmittel bei Crashs gegen eine harte Barriere bei Geschwindigkeiten zwischen 25 und 30 km/h präzise angesteuert werden, da erfindungsgemäß Winkelcrashs besser erkannt werden und damit für solche Ansteuerungen bei sogenannten Low-Risk-Crashs vorher ausgeschlossen
werden müssen. D. h. bei solchen Winkelcrashs darf keine Ansteuerung erfolgen. Weiterhin hat die Erfindung den Vorteil, dass eine bessere Unterscheidung zwischen sogenannten Nicht-Auslöse-Crashs und Auslöse- Winkel-Crashs ermöglicht wird.
Ein weiterer großer Vorteil besteht darin, dass für die im Feld vorkommenden Crashs wesentliche Informationen gewonnen werden können. Weiche Crashs von der Seite können beispielsweise nur schwer erkannt werden. Diese Kollisionen bewirken eine Gierbeschleunigung, die im Steuergerät erkannt und zur Auslöseentscheidung verwendet werden kann. Für einen solchen
Gierbeschleunigungsalgorithmus liefert die vorgeschlagene Erfindung wertvolle Zusatzinformationen z. B. zur Plausibilisierung.
Vorliegend ist ein Steuergerät ein elektrisches Gerät, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Ansteuersignale für die
Personenschutzmittel wie Airbags, Gurtstraffer, crashaktive Kopfstützen usw. erzeugt. Die Ansteuerung bedeutet die Aktivierung solcher Personenschutzmittel.
Eine Schnittstelle ist vorwiegend hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung ist insbesondere eine Ausprägung der
Schnittstellen auf einem System-ASIC möglich. D. h. die Schnittstelle ist Teil eines integrierten Schaltkreises mit mehreren Abschnitten, die verschiedene Funktionen für das Steuergerät erfüllen. Alternativ ist es jedoch möglich, dass die Schnittstelle einen eigenen integrierten Schaltkreis hat oder Teil eines Prozessors ist oder in der softwaremäßigen Ausprägung ein Softwaremodul auf einem solchen Prozessor.
Die Beschleunigungssignale können alle möglichen Formen aufweisen, insbesondere kann auch eine Vorverarbeitung wie eine Glättung, Filterung, Integration usw. vorgenommen werden. Die Beschleunigungssensoren können an allen möglichen Orten am Fahrzeug angeordnet sein. Eine zentrale Anordnung beispielsweise in einem Sensorsteuergerät aber auch eine dezentrale Anordnung beispielsweise im Bereich der Fahrzeugseiten. Die Beschleunigungssensoren sind üblicher Weise mikromechanisch hergestellt, wobei insbesondere eine oberflächenmikromechanische Technik zur Herstellung
verwendet werden kann. Dabei wird dann eine Kapazitätsänderung in eine Spannungsänderung umgesetzt. Die winklige Anordnung ist beispielsweise dadurch gekennzeichnet, dass sie in der Horizontalebene des Fahrzeugs 45° zur Fahrzeuglängsachse jeweils versetzt ist. Aber auch jede andere winklige Anordnung ist möglich, insbesondere auch eine 45°-Anordnung in Bezug auf die
Fahrzeugquerachse von den zwei Beschleunigungssensoren jeweils.
Die Auswerteschaltung ist hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet, wobei hier auch eine Integration als Prozessor mit entsprechender Software bzw. Implementierung der Funktionen der Auswerteschaltung in Hardware als ein sogenannter ASIC vorgesehen sein kann. Als Prozessor sind alle möglichen Prozessortypen gegeben, insbesondere Dualcore- Prozessoren und auch dabei insbesondere Mikrocontroller. Das Transformatormodul und das Vergleichsmodul können ebenfalls hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein, insbesondere kann eine Ausprägung in Softwaremodulen vorgesehen sein. Das
Transformatormodul implementiert die Funktion des Transformierens der Beschleunigungssignale aus der winkligen Anordnung in Beschleunigungssignale, die jeweils auf Achsen des Koordinatensystems orientiert sind. Dies kann durch eine entsprechende Vektoranalyse der Komponenten beispielsweise in Fahrzeuglängs- und Fahrzeugquerrichtung erfolgen. Das Vergleichsmodul hat die Aufgabe einen Vergleich der Beschleunigungssignale und der transformierten Beschleunigungssignale durchzuführen. Dieser Vergleich kann an Hand der vorverarbeiteten Beschleunigungssignale aber auch weiterverarbeiteten Beschleunigungssignale erfolgen beispielsweise an Hand von Integrationen, Ableitungen usw.
Auch die Ansteuerschaltung kann hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein. Insbesondere kann bei einer hardwaremäßigen Ausprägung auch diese Ansteuerschaltung Teil des System-ASICs sein. Die Ansteuerschaltung beinhaltet dabei die entsprechende Logik, um die Ansteuersignale zu verarbeiten, und die Leistungsschalter, um die entsprechende Ansteuerungsenergie zu dem Personenschutzmittel zuzuleiten. Diese Ansteuerungsenergie ist beispielsweise in einer Energiereserve beispielsweise in einem Kondensator gespeichert und wird dann von elektrisch steuerbaren Leistungsschaltern durchgeleitet beispielsweise zu einem Zündelement eines
Airbags. Das Ansteuersignal kann dabei aus einem Signal oder mehreren Signalen bestehen, die auch parallel übertragen werden. Dabei wird eine höhere Redundanz und damit Sicherheit erreicht.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und
Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Steuergeräts bzw. Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug möglich.
Es ist dabei vorteilhaft, dass das Vergleichsmodul zur Bestimmung eines
Crashtyps in Abhängigkeit von einem Vergleich vorgesehen ist und das Ansteuerungssignal in Abhängigkeit von dem Crashtyp erzeugt. Das Vergleichsmodul kann dabei insbesondere den Winkelcrash identifizieren. Dies ermöglicht, wie oben angegeben, eine bessere Verarbeitung der Unfallsignale und hilft eine bessere Unterscheidung zwischen Crashtypen zu erreichen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Vergleichsmodul den Crashtyp einem Hauptalgorithmus zuführt, wobei der Hauptalgorithmus in Abhängigkeit von dem Crashtyp wenigstens eine Schwelle beeinflusst. Damit wird der vom Vergleichsmodul ermittelte Crashtyp zur Beeinflussung zur
Ansteuerungsentscheidung, die der Hauptalgorithmus trifft, verwendet. Denn wird die Schwelle abgesenkt, wird der Hauptalgorithmus empfindlicher und löst damit früher die Personenschutzmittel aus, als es in der Grundeinstellung vorgesehen ist. Auch eine Klassifizierung bei einem entsprechenden Klassifikationsalgorithmus kann entsprechend beeinflusst werden.
Es ist dabei weiterhin vorteilhaft, dass das Vergleichsmodul mit einem Gierbeschleunigungsalgorithmus derart verbunden ist, dass an Hand des Crashtyps ein Ergebnis des Gierbeschleunigungsalgorithmus plausibilisiert wird. Wie oben beschrieben, kann eine Gierbeschleunigung ausgewertet werden und mit dem erfindungsgemäßen Steuergerät bzw. Verfahren kann dieses Ergebnis dann plausibilisiert werden.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass das Vergleichsmodul mit einer zweiten Schnittstelle verbunden ist und über die zweite Schnittstelle der Crashtyp einem
weiteren Steuergerät zur Verfügung gestellt wird. Dabei kann die zweite Schnittstelle beispielsweise ein Bustranceiver wie ein CAN-Transceiver aber auch eine Punkt-Zu-Punkt-Verbindung sein. Die Schnittstelle kann insbesondere hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein. Damit können auch anderen Steuergeräten wie einem Steuergerät zur Beeinflussung der Fahrdynamik der
Crashtyp zugeführt werden, um beispielsweise bei einem Mehrfachcrash eine bessere Stabilisierung des Fahrzeugs zu erreichen.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass das Vergleichsmodul einen ersten Schwellwertentscheider aufweist, der eines der transformierten
Beschleunigungssignale mit einem vorbestimmten Schwellwert vergleicht. Dass das Vergleichsmodul einen zweiten Schwellwertentscheider aufweist, der ein von dem einen der transformierten Beschleunigungssignale abgeleitetes Signal mit einem der wenigstens zwei Beschleunigungssignale vergleicht, dass ein Verknüpfungsglied Ausgangssignale der beiden Schwellwertentscheider miteinander verknüpft und dass das Vergleichsmodul in Abhängigkeit von der Verknüpfung wenigstens eine Flagge setzt, wobei das Vergleichsmodul das Ansteuersignal in Abhängigkeit von der wenigstens einen Flagge erzeugt. Dabei sind die Schwellwertentscheider, das Verknüpfungsglied hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet. Der erste Schwellwertentscheider prüft, ob das transformierte Signal überhaupt eine vorbestimmte Größe überschreitet, um nur dann die weitere Verarbeitung vorzunehmen. Ansonsten ist der Aufprall zu gering, um eine weitere Klassifizierung durchzuführen. Der zweite Schwellwertentscheider führt dann letztlich den Vergleich zwischen dem transformierten Beschleunigungssignal und dem ursprünglichen
Beschleunigungssignal jeweils durch. Das Verknüpfungsglied beispielsweise ein logisches Und-Gatter verknüpft die Ausgangssignale der beiden Schwellwertentscheider, um in Abhängigkeit davon eine Flagge zu setzen. Die Flagge zeigt beispielsweise an, welcher Winkelcrash identifiziert wird und in Abhängigkeit von dieser Flagge kann dann das Ansteuersignal erzeugt werden.
Erzeugen bedeutet vorliegend auch die Beeinflussung, wie das Ansteuersignal erzeugt wird.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die Flagge einen Winkelcrash und zwar einen vorgegebenen Winkelcrash anzeigt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine erste Anordnung der Beschleunigungssensoren im Steuergerät im Fahrzeug,
Fig. 2 die gemessenen und zu verarbeitenden Signale,
Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Funktion,
Fig. 4 ein weiteres Blockschaltbild zur Erläuterung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 5 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 6 ein weiteres Blockschaltbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 7 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Steuergeräts.
Fig. 7 erläutert in einem Blockschaltbild das erfindungsgemäße Steuergerät SG. Die Signale CHI und CH2, die die jeweils gemessenen Beschleunigungssignale in der winkligen Anordnung sind, werden von der Beschleunigungssensorik an die Schnittstelle IFl übertragen. Vorliegend ist die Beschleunigungssensorik außerhalb des Steuergeräts SG angeordnet. Die Schnittstelle I Fl, die wie oben angegeben beispielsweise Teil eines System-ASICs sein kann, überträgt beispielsweise über den SPI-Bus die Signale CHI und CH2 an den
Mikrocontroller μC zur weiteren Verarbeitung. Der Mikrocontroller μC weist als ein Softwaremodul, dass Transformatormodul T auf, das aus den Signalen Chi und CH2 die Signale im Koordinatensystem des Fahrzeugs erzeugt und zwar in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeugquerrichtung. Das Transformatormodul T überträgt dann diese transformierten
Beschleunigungssignale und die gemessenen Beschleunigungssignale auch vorverarbeitet an das Vergleichsmodul V. Das Vergleichsmodul V vergleicht die Signale CHI und CH2 mit jeweils den transformierten Signalen, um zu erkennen ob es sich um einen Winkelcrash handelt oder nicht. Dabei wird auf einen Winkelcrash entschieden, wenn eines der Signale CHI bzw. CH2 größer als das jeweilige transformierte Signal ist. Diese Winkelcrashinformation wird dann zum einen einem Hauptalgorithmus A zugeführt, der in Abhängigkeit davon das Ansteuersignal erzeugt. Weiterhin wird diese Winkelcrashinformation beispielsweise über eine Flagge auch über eine weitere Schnittstelle I F2 auf einen Bus 700 gesetzt, so dass auch andere Steuergeräte wie das
Fahrdynamiksteuergerät diese Information aufnehmen können und in einem Mehrfachcrash beispielsweise damit stabilisierend auf das Fahrzeug einwirken können.
Das Ansteuersignal wird dann vom Mikrocontroller μC über das Modul A an die
Ansteuerschaltung FLIC übertragen, die in Abhängigkeit vom Ansteuersignal elektrisch steuerbare Leistungsschalter ansteuert, um die entsprechende Ansteuerungsenergie den entsprechende Personenschutzmitteln PS zuzuführen. Damit werden die entsprechenden Personenschutzmittel PS angesteuert.
Fig. 1 zeigt in einer Prinzipdarstellung eine Anordnung der Beschleunigungssensoren im Steuergerät ECU, wobei die Beschleunigungssensoren vorliegend mit den Signalbezeichnungen CHI und CH2 bezeichnet sind. Vorliegend sind die Beschleunigungssensoren 45° zur Fahrzeugquerrichtung orientiert. Damit können dann beispielsweise die
Winkelcrashs FL und SLB erkannt werden. Der Winkelcrash FL steht für vorne links und der Winkelcrash SLB für seitlich links hinten. Die Fahrzeuglängsrichtung ist dabei mit x bezeichnet. Das Fahrzeug wird vorliegend von unten betrachtet.
Fig. 2 zeigt prinzipiell zunächst die gemessenen Größen CHI und CH2, die wie in Fig. 1 winklig zur Fahrzeugquerrichtung orientiert sind und die daraus zu verarbeitenden Signale, nämlich die Messsignale selber CHI und CH2 sowie die transformierten Beschleunigungssignale Ecux und Ecuy. Dies gilt für den Fall wie in Fig. 7 dargestellt und dass die Beschleunigungssensorik außerhalb des
Steuergeräts angeordnet ist oder wie in Fig. 1 dargestellt, dass sie innerhalb des Steuergeräts ECU angeordnet ist.
Fig. 3 zeigt prinzipiell die eingehenden Signale, nämlich die Signale CHI, CH2, Ecux und Ecuy, die in die Funktion zur Erkennung von Schrägaufprallen 300 eingehen. Daraus können dann beispielsweise die Signale Wfr, WfI, WSIb, WSrf erzeugt werden. Dabei bedeutet Wfr ein Winkelcrash vorne rechts, WfI ein Winkelcrash vorne links, WSIb ein Winkelcrash seitlich links hinten und WSrf ein Winkelcrash seitlich rechts vorne. Entsprechend können weitere Winkelcrashs identifiziert werden. Die Funktion 300 ist dabei üblicherweise auf den
Mikrocontroller μC implementiert.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung dessen, was im Vergleichsmodul V ablaufen kann für eine Anordnung gemäß Fig. 1. Die Anordnung 400 zeigt eine winklige Sensoranordnung zur Fahrzeugquerachse.
Dabei wird das auf die Fahrzeuglängsrichtung transformierte Signal 20 mit einem vorgegebenen Schwellwert Min_Thd 10 im Schwellwertentscheider 401 verglichen. Der Schwellwert ist dabei so bemessen, dass das Signal 20 eine bestimmte Größe erreichen muss, um überhaupt die weitere Verarbeitung freizugeben. Im Block 30 wird das Signal 20 zum Setzen eine
Applikationsparameters verwendet, der bewirkt, dass wenn ein Winkelcrash vorliegend erkannt wird, eine Flagge für einen Winkelcrash vorne links gesetzt wird. Das mit einem Faktor 30 skalierte Signal EcuX wird dann im Schwellwertentscheider 402 mit dem Signal 40, das ist das Signal CHI verglichen. Nur wenn das mit einem Faktor 30 skalierte Signal 20 kleiner als das
Signal 40 und das Signal 20 den Schwellwert Min_Thd 10 überschritten hat, wird durch das Verknüpfungslied 403 vorliegend eine logische Und-Verknüpfung die Flagge 404 für den Winkelcrash vorne links gesetzt.
Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die gemessenen Beschleunigungssensorwerte CHI und CH2 gehen in den Verfahrensschritt 01 ein, indem diese Messwerte auf das Koordinatensystem im Fahrzeug wie oben beschrieben transformiert werden. In dem Verfahrensschritt 02 gehen die transformierten Signale und auch die Messsignale CHI und CH2 ein. Im Verfahrensschritt 02 werden Merkmale erzeugt, die beispielsweise durch
eine zeitliche Integration, eine Fensterintegration, eine Hochpassfilterung oder anderweitig erzeugt werden können.
Im Verfahrensschritt 03 kommt es zu einem Schwellwertvergleich, wie er beispielsweise in Fig. 4 oder auch in Fig. 6 zu sehen ist. Damit können dann die entsprechenden Winkelcrashs erkannt werden. Die Information über den Crashtyp kann in nachgeschalteten Algorithmusteilen etwa in einem Beeinflussungsmodul für die Hauptalgorithmusschwelle (Verfahrensschritt 04) oder der Plausibilisierung eines Gierbeschleunigungsalgorithmus (Verfahrensschritt 05) oder in der Weitergabe dieser Crashtypinformation an ein weiteres Steuergerät (Verfahrensschritt 06).
Fig. 6 zeigt ein weiteres Blockschaltbild nunmehr für eine andere Anordnung der Beschleunigungssensoren, nämlich in eine winklige Anordnung in Bezug auf die Fahrzeuglängsachse. Dies ist durch den Block 600 dargestellt. Die Struktur der
Signalverarbeitung ist vorliegend identisch mit der in Fig. 4. Wiederum wird der Betrag des Signals in der Fahrzeuglängsrichtung also das transformierte Beschleunigungssignal 120 mit einem vorgegebenen Schwellwert 110 im Schwel Iwertentscheider 601 verglichen. Nur wenn das Signal 120 über dem Schwellwert 110 liegt, wird eine logische 1 ausgegeben. Im Block 130 wird gesetzt, dass die Flagge für den Winkelcrash seitlich links hinten gesetzt wird, wenn der Winkelcrash vorliegend erkannt wurde. Das mit einem Faktor 130 skalierte Signal 120 wird dann im Schwellwertentscheider 602 auch mit dem Signal CHI 140 verglichen. Nur wenn das mit dem Faktor 130 skalierte Signal 120 unter dem Signal 140 liegt, wird eine logische 1 durch den
Schwellwertentscheider 602 ausgegeben. Das logische Und-Gatter 603 als das Verknüpfungsglied gibt nur eine logische 1 604 aus, wenn beide Schwellwertentscheider 601 und 602 ebenfalls eine solche logische 1 ausgegeben haben. Nur dann wird die Flagge für den Winkelcrash seitlich links hinten gesetzt.
Claims
1. Steuergerät (SG) zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln (PS) für ein Fahrzeug mit: einer ersten Schnittstelle (I Fl), die wenigstens zwei Beschleunigungssignale (CHI, CH2) in mindestens zwei in unterschiedlichen Raumrichtungen orientierten Beschleunigungssensoren bereitstellt, wobei die Orientierungen winklig in Bezug auf ein auf die Fahrzeuglängsrichtung orientiertes Koordinatensystem sind - eine Auswerteschaltung (μC) mit einem Transformatormodul (T), dass die wenigstens zwei Beschleunigungssignale (CHI, CH2) auf wenigstens zwei Achsen des Koordinatensystems transformiert einem Vergleichsmodul (V), das ein Ansteuersignal in Abhängigkeit von einem Vergleich der wenigstens zwei Beschleunigungssignale (CHI, CH2) und der entsprechenden transformierten
Beschleunigungssignale (Ecux, Ecuy) erzeugt eine Ansteuerschaltung (FLIC), die in Abhängigkeit von dem Ansteuersignal die Personenschutzmittel (PS) ansteuert.
2. Steuergerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das
Vergleichsmodul (V) zur Bestimmung eines Crashtyps in Abhängigkeit von einem Vergleich vorgesehen ist und das Ansteuersignal in Abhängigkeit von dem Crashtyp erzeugt wird.
3. Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das
Vergleichsmodul (V) den Crashtyp einem Hauptalgorithmus (A) zuführt, wobei der Hauptalgorithmus (A) in Abhängigkeit von dem Crashtyp wenigstens eine Schwelle beeinflusst.
4. Steuergerät nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichsmodul (V) mit einem Gierbeschleunigungsalgorithmus derart verbunden ist, dass an Hand des Crashtyps ein Ergebnis des Gierbeschleunigungsalgorithmus plausibilisiert wird.
5. Steuergerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichsmodul (V) mit einer zweiten Schnittstelle (I F2) derart verbunden ist, dass über die zweite Schnittstelle (I F2) der Crashtyp einem weiteren Steuergerät zur Verfügung gestellt wird.
6. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichsmodul (V) einem ersten Schwellwertentscheider (401) aufweist, der eines der transformierten Beschleunigungssignale (20) mit einem vorbestimmten Schwellwert (10) vergleicht, dass das Vergleichsmodul (V) einen zweiten
Schwellwertentscheider (402) aufweist, der ein von dem einen der transformierten Beschleunigungssignale abgeleiteten Signal mit einem der wenigstens zwei Beschleunigungssignale (CHI, CH2) vergleicht, dass ein Verknüpfungsglied die Ausgangssignale der beiden Schwellwertentscheider (401, 402) miteinander verknüpft und dass das Vergleichsmodul (V) in
Abhängigkeit von der Verknüpfung wenigstens eine Flagge setzte, wobei das Vergleichsmodul das Ansteuersignal in Abhängigkeit von der wenigstens einen Flagge erzeugt.
7. Steuergerät nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Flanke einen Winkelcrash anzeigt.
8. Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln (PS) für ein Fahrzeug (FZ) mit folgenden Verfahrensschritten:
Bereitstellen von wenigstens zwei Beschleunigungssignalen (CHI, CH2) von wenigstens zwei in unterschiedlichen Raumrichtungen orientierten Beschleunigungssensoren, wobei die Orientierungen winklig in Bezug auf ein auf die Fahrzeuglängsrichtung orientiertes Koordinatensystem sind Transformieren der wenigstens zwei Beschleunigungssignale auf wenigstens zwei Achsen des Koordinatensystems Erzeugen eines Ansteuersignals in Abhängigkeit von einem Vergleich der wenigstens zwei Beschleunigungssignale und der transformierten Beschleunigungssignale
Ansteuern der Personenschutzmittel in Abhängigkeit von einem Ansteuersignal.
9. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem Vergleich ein Crashtyp bestimmt wird und das Ansteuersignal in
Abhängigkeit von dem Crashtyp erzeugt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass eine der transformierten Beschleunigungen mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen und ein erstes Ausgangssignal erzeugt wird, das ein von dem einen der transformierten Beschleunigungssignale abgeleiteten Signal mit einem der wenigstens zwei Beschleunigungssignale verglichen und ein zweites Ausgangssignal erzeugt wird, das in Abhängigkeit von einer Verknüpfung des ersten und des zweiten Ausgangssignals wenigstens eine Flagge gesetzt wird, wobei das Ansteuersignal in Abhängigkeit von dem
Setzen der wenigstens einen Flagge erzeugt wird.
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