WO2003091076A1 - Anordnung zum erzeugen eines auslösesignals für rückhaltemittel und verfahren zum auslösen von rückhaltemitteln in einem fahrzeug - Google Patents

Anordnung zum erzeugen eines auslösesignals für rückhaltemittel und verfahren zum auslösen von rückhaltemitteln in einem fahrzeug Download PDF

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WO2003091076A1
WO2003091076A1 PCT/DE2003/000780 DE0300780W WO03091076A1 WO 2003091076 A1 WO2003091076 A1 WO 2003091076A1 DE 0300780 W DE0300780 W DE 0300780W WO 03091076 A1 WO03091076 A1 WO 03091076A1
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vehicle
impact
rotational movement
restraint means
event
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PCT/DE2003/000780
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Michael Roelleke
Gerhard Loeckle
Robert Lahmann
Morten Trachterna
Michael Schmid
Mario Kroeninger
Carsten Lorenz
Martin Lanzerath
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013Electrical 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
    • B60R21/0132Electrical 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 responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
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    • B60R21/0132Electrical 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 responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value
    • B60R2021/01327Angular velocity or angular acceleration

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for generating a trigger signal for restraint means in a vehicle, the restraint means being provided in the event of a vehicle impact, such as a frontal or side impact.
  • the arrangement comprises means for detecting an impact which, in the event of an impact, generate a request signal for the restraint means corresponding to the type of impact.
  • means for detecting a rotational movement of the vehicle about at least one vehicle axis - longitudinal axis (x) and / or transverse axis (y) - are provided, which generate a corresponding status signal.
  • the invention further relates to a method for triggering restraint devices which are provided in the event of a collision of the vehicle.
  • this method also records and evaluates information about a possible rotational movement of the vehicle about at least one vehicle axis - longitudinal axis (x) and / or transverse axis (y).
  • the restraint devices are triggered in the event of accidents with frontal or side impact, as a rule regardless of the course of the accident.
  • the known triggering algorithms do not take into account whether a vehicle rollover occurs in the course of the accident or whether it has already occurred. This can trigger the driver and front passenger airbags, for example, even though that Vehicle is on the roof after a rollover, the vehicle cabin is significantly reduced by the rollover and the occupants are in an undefined position. If the vehicle falls on its side in the event of a rollover, the deployment of the corresponding side airbag is at least critical if a vehicle occupant is located directly above the side airbag.
  • the present invention proposes to refine the criterion for triggering the restraint means provided for impact situations.
  • the information about the possible occurrence or existence of a rotational movement of the vehicle should be taken into account when deciding whether to trigger these restraint devices.
  • this is realized in an arrangement of the type mentioned at the beginning with the aid of a circuit which, in order to generate a trigger signal, links the request signal with the status signal - and thus the corresponding information about the course of the accident.
  • the invention is based on the knowledge that it makes sense to coordinate the use of the restraint devices present in the vehicle as a whole, in particular if the vehicle overturns in the course of an accident or if the vehicle performs a critical rotary movement, for example when the vehicle is on its side tilts.
  • the triggering of the restraining means which are intended to protect the vehicle occupants during a critical rotational movement of the vehicle, such as a rollover process, has a higher priority than the triggering of the restraining means, which are provided for impact situations. Therefore, according to the invention, the criterion for triggering these restraint devices is refined.
  • the information is used according to the invention, which is recorded and evaluated to detect a critical rotary movement of the vehicle, since both the position and possibly the state of the vehicle and the position of the occupants in the vehicle interior can be relatively well estimated using this information , On the basis of this estimate, it can then be better decided whether it is sensible or even harmful for the protection of the occupants to deploy the restraint devices provided for the present impact situation.
  • the restraint means be stopped for a defined period of time t in the event of an impact.
  • the circuit of the arrangement according to the invention comprises at least one holding element with which the time period t stop is determined, in which no trigger signal can be generated.
  • the circuit and in particular the retaining element are designed so that the restraint means are only blocked in the event of an impact if
  • the information about the possible occurrence or existence of a rotational movement of the vehicle is evaluated on the basis of one or more criteria which can differ from vehicle type to vehicle type and can be specified by the vehicle manufacturer.
  • the current angular position ( ⁇ x and / or y ) of the vehicle is recorded and evaluated in an advantageous variant of the invention. Whenever the current angle angle ( ⁇ x and / or ⁇ y ) has exceeded a first appropriately selected threshold value ( x min1 and / or ⁇ y min1 ), it is assumed that a rollover process is taking place or has taken place, which is considered a critical rotary movement of the present invention is recognized.
  • a rollover process can be easily predicted and a critical rotary movement can be assumed if the current angular position ( ⁇ x and / or ⁇ y ) exceeds a second, appropriately selected threshold value ( ⁇ x rnin2 and / or O y - ⁇ ) and the current angular velocity ( ⁇ x and / or ⁇ y ) also exceeds a correspondingly selected threshold ( ⁇ x min and / or o. yr _ in ).
  • the criteria on the basis of which a possible rotational movement of the vehicle is classified as critical or non-critical can be determined, for example, by the vehicle manufacturer.
  • the period t stop in which the restraint devices are blocked can also be determined individually, not only depending on the vehicle type but also depending on the course of the accident.
  • a third threshold value can be defined for the current angular position ( ⁇ x and / or ⁇ y ). If the current angular position ( x and / or ⁇ y ) falls below this third threshold value ( x min3 and / or ⁇ y min3 ), it can be assumed that the Vehicle has come to rest.
  • Another possibility is to record and evaluate the current linear acceleration (a x , a y and / or a z ) of the vehicle. In this case it can be assumed, for example, that the vehicle has come to rest when a function of the current linear acceleration f (a x , a y and / or a z ) falls below a defined threshold value a min .
  • FIGS. 1 a to 1 c each show a basic circuit diagram of an arrangement according to the invention for generating a trigger signal for restraint devices in a vehicle.
  • FIGS. 2a to 2d each show a basic circuit diagram for a possibility of realizing the holding member of an arrangement according to the invention.
  • the variants of an arrangement 1, 2 or 3 described below in connection with FIGS. 1 a to 1 c each serve to generate a trigger signal for restraint devices in a vehicle, the restraint devices being provided in the event of a vehicle impact, such as a frontal impact or side impact.
  • All three variants include means 4 for detecting an impact, which in the event of an impact is a request signal 5 generate for the restraint means that are provided for the type of impact present.
  • means 6 and / or 7 for detecting a rotational movement of the vehicle about at least one vehicle axis - longitudinal axis (x) and / or transverse axis (y) - are provided in all three variants, which generate a corresponding status signal 8 or 9.
  • each of the arrangements 1, 2 or 3 comprises a circuit 11,
  • a trigger signal 10 which links the request signal 5 with the status signal 8 and / or 9, so that when the decision is made to trigger the restraining means, the information about the possible occurrence
  • the circuit 11, 21 or 31 comprises a holding member 13, the function of which only comes into play when a critical rotary movement has been detected. In these cases, causes the Gargiied 13 that the retaining means t in a collision for a period to be held locked.
  • the holding member 13 is designed in such a way that it does not otherwise influence the triggering of the retaining means or the generation of a corresponding trigger signal. The different implementation options for such a holding member 13 are discussed in more detail below in connection with FIGS. 2a to 2d.
  • the means 6 make it possible to predict whether a rollover process is to be expected, ie whether a vehicle rollover is imminent.
  • a prediction can be based, for example, on information about the current angular position ( x and / or ⁇ y ) of the vehicle in connection with information about the current angular velocity (o. X and / or ⁇ y ) of the vehicle.
  • a rollover process is always predicted if the current angular position ( ⁇ x and / or ⁇ y ) exceeds a corresponding threshold value ( ⁇ x min2 and / or ⁇ ym j n2 ) and the current angular velocity ( ⁇ x and / or co y ) also exceeds a corresponding threshold value ( ⁇ x min and / or co y min ).
  • the status signal 8 is inverted at 12.
  • the inverted status signal 8 ' is then fed to the input of the holding element 13, the output signal of which is linked at 14 to the request signal 5.
  • a trigger signal 10 is generated as a result of this linkage for the restraining means.
  • the request signal 5 When an impact situation occurs, the request signal 5 is logic 1. Normally no rollover process is predicted, so that the status signal 8 is logic 0 and accordingly the inverted status signal 8 ! to logic 1. As long as no rollover process is predicted, the holding element 13 transmits the state of the inverted status signal 8 'directly to the downstream AND gate 15. Since a logic 1 is then present at both inputs of the AND gate 15, a trigger signal 10 is generated for the requested restraint means.
  • the status signal 8 is at logic 1 and accordingly the inverted status signal 8 'is at logic 0.
  • This state is maintained by the holding element 13 for a defined period of time t ha (t) , so that the Gates 15 are present at logic 1 and logic 0. Only after t ha) t has elapsed is the current inverted status signal 8 1 then applied to the AND gate 15, which - as already mentioned - is usually at logic 1. Accordingly, in this case, a trigger signal 10 for the requested restraint means is only generated after t stop has elapsed.
  • the triggering of the restraint means in the event of a vehicle impact should only be blocked or delayed when a rollover actually takes place, which is determined with the aid of the means 7.
  • the current angular position ( ⁇ x and / or ⁇ y ) of the vehicle is monitored and compared with a corresponding threshold value ( ⁇ x min2 and / or ⁇ y min2 ). If the current angular position ( x and / or ⁇ y ) exceeds this threshold value ( x min2 and / or ⁇ ym i n2 ), a rollover situation is assumed to be present and the status signal 9 is set to 1. Otherwise, the arrangement shown in Fig.
  • FIG. 1 b corresponds to the arrangement shown in Fig. 1 a.
  • the means 6 described in connection with FIG. 1a which allow the prediction of a rollover process, have been combined with the means 7 described in connection with FIG. 1b for recognizing a rollover process, so that the Function of the holding member 13 only comes into play if both a rollover process is predicted and the current angular position ( x and / or ⁇ y ) exceeds a certain threshold value ( ⁇ x min2 and / or c y _, in2 ).
  • the two status signals 8 and 9 are fed here to an AND gate 16, the inverted output signal of which then forms the input signal for the holding element 13.
  • the arrangement shown in FIG. 1 c corresponds to the arrangements shown in FIGS. 1 a and 1 b.
  • the threshold values for the angular positions ⁇ x min1 and / or o. Y min1 and ⁇ x rnin2 and / or ⁇ y mln2 as well as the threshold value for the angular velocity ⁇ x rnin and / or ⁇ y min are not only for each spatial direction x and y but also for each restraint can be individually determined. In this way it can be achieved, for example, that the triggering of the restraint means in frontal accidents is only blocked when the vehicle has rotated at least 180 ° about its x or y axis. In these cases it can be assumed that the roof has been pushed in and the interior of the vehicle has been reduced.
  • the restraint devices that are assigned to a side impact should already be blocked when the vehicle has rotated at least 90 ° about its x-axis.
  • the occupants are usually in an unfavorable position, so that the deployment of a side airbag poses an additional risk of injury.
  • FIGS. 2a to 2d different implementation options 131, 132, 133 and 134 for a holding member are shown in FIGS. 2a to 2d.
  • the restraint means are blocked in the event of an impact at least until the vehicle comes to rest after a critical rotary movement has been detected.
  • the roll angular velocity ⁇ x or the pitch angular velocity co y on the one hand and the three linear accelerations a x , a y and a z of the vehicle on the other are monitored here.
  • a or as f (a x , a y , a z ) ax (
  • the linking of the corresponding signals is realized here with the help of an AND / OR gate 137.
  • the output signal of this AND / OR gate is fed to a first holding element 138. In the case of the variant shown in FIG.
  • the holding element 138 releases the blocking of the restraining means when the vehicle has come to rest.
  • the blocking of the restraint means is still maintained for an additional defined period of time t even if the vehicle has already come to rest.
  • a second holding element 139 is provided, which is connected downstream of the first holding element 138.

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Abstract

Mit der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, das Kriterium für das Auslösen der für Aufprallsituationen vorgesehenen Rückhaltemittel zu verfeinern. Dazu werden eine Anordnung (1) sowie ein Verfahren zum Erzeugen eines Auslösesignals (10) für Rückhaltemittel in einem Fahrzeug vorgeschlagen, wobei die Rückhaltemittel für den Fall eines Aufpralls des Fahrzeugs - Frontalaufprall, Seitenaufprall - vorgesehen sind. Die Anordnung (1) umfasst Mittel zum Erkennen eines Aufpralls (4), die im Falle eines Aufpralls ein Anforderungssignal (5) für die der Aufprallart entsprechenden Rückhaltemittel erzeugen, und Mittel zum Erkennen einer Drehbewegung (6) des Fahrzeugs um mindestens eine Fahrzeugachse - Längsachse (x) und/oder Querachse (y) -, die ein entsprechendes Statussignal (7) erzeugen. Erfindungsgemäß ist eine Schaltung (11, 21, 31) zum Erzeugen eines Auslösesignals (10) vorgesehen, die das Anforderungssignal (5) mit dem Statussignal (7) verknüpft, so dass bei der Entscheidung über das Auslösen der Rückhaltemittel die Informationen über das etwaige Auftreten bzw. Vorliegen einer Drehbewegung berücksichtigt werden.

Description

Anordnung zum Erzeugen eines Aus.ösesϊgna-s für Rückhaite- mittel und Verfahren zum Auslösen von Rückha-temitteln in einem Fahrzeug
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Erzeugen eines Auslösesignals für Rückhaltemittel in einem Fahrzeug, wobei die Rückhaltemittel für den Fall eines Aufpralls des Fahrzeugs vorgesehen sind, wie z.B. einen Frontalaufprall oder einen Seitenaufprall. Dementsprechend umfasst die Anordnung Mittel zum Erkennen eines Aufpralls, die im Falle eines Aufpralls ein Anforderungssignal für die der Aufprallart entsprechenden Rückhaltemittel erzeugen. Außerdem sind Mittel zum Erkennen einer Drehbewegung des Fahrzeugs um mindestens eine Fahrzeug- achse - Längsachse (x) und/oder Querachse (y) - vorgesehen, die ein entsprechendes Statussignal erzeugen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Auslösen von Rückhaltemitteln, die für den Fall eines Aufpralls des Fahrzeugs vorgesehen sind. Bei diesem Verfahren werden neben Informationen über einen etwaigen Aufprall des Fahrzeugs auch Informationen über eine etwaige Drehbewegung des Fahrzeugs um mindestens eine Fahrzeugachse - Längsachse (x) und/oder Querachse (y) - erfasst und ausgewertet.
Bei den aus der Praxis bekannten Fahrzeugen, die mit Rückhaltemitteln ausgestattet sind, erfolgt das Auslösen der Rückhaltemittel bei Unfällen mit Frontal- oder Seitenaufprall in der Regel unabhängig vom Unfallhergang. Insbesondere wird bei den bekannten Auslösealgorithmen nicht berücksichtigt, ob im Unfallverlauf ein Fahrzeugüberschlag eintritt oder bereits eingetreten ist. Dadurch kann es bei- spielsweise zum Auslösen des Fahrer- und Beifahrerairbags kommen, obwohl das Fahrzeug nach einem Überschlag auf dem Dach liegt, die Fahrzeugkabine durch den Überschlag deutlich verkleinert ist und sich die Insassen in einer Undefinierten Position befinden. Wenn das Fahrzeug bei einem Überschlag auf die Seite fällt, ist das Auslösen des entsprechenden Seitenairbags zumindest dann kritisch, wenn sich ein Fahrzeuginsasse direkt über dem Seitenairbag befindet. Insgesamt hat sich in der Praxis gezeigt, dass bei Unfällen, in deren Verlauf neben einem Aufprall auch eine kritische Drehbewegung des Fahrzeugs auftritt, vom Auslösen der für die Aufprallsituation vorgesehenen Rückhaltemittel ein nicht zu vernachlässigendes Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen ausgeht. Der Schutz der Fahrzeuginsassen kann dadurch verbessert werden, dass der Unfallhergang bei der Entscheidung über das Auslösen der Rückhaltemittel berücksichtigt wird.
Vorteile der Erfindung
Mit der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, das Kriterium für das Auslösen der für Aufprallsituationen vorgesehenen Rückhaltemittel zu verfeinern. Dazu sollen bei der Entscheidung über das Auslösen dieser Rückhaltemittel die Informationen über das etwaige Auftreten bzw. Vorliegen einer Drehbewegung des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Erfindungsgemäß wird dies bei einer Anordnung der eingangs genannten Art mit Hilfe einer Schaltung realisiert, die zum Erzeugen eines Auslösesignals das Anforderungssignal mit dem Statussignal - und damit die entsprechenden Informationen über den Unfallhergang - verknüpft.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es sinnvoll ist, den Einsatz der im Fahrzeug insgesamt vorhandenen Rückhaltemittel zu koordinieren, insbesondere wenn sich das Fahrzeug im Verlauf eines Unfalls überschlägt oder wenn das Fahrzeug eine kritische Drehbewegung ausführt, bei der das Fahrzeug beispielsweise auf die Seite kippt. Erfindungsgemäß ist ferner erkannt worden, dass bei derartigen Unfällen das Auslösen der Rückhaltemittel, die die Fahrzeuginsassen bei einer kritischen Drehbewegung des Fahrzeugs, wie z.B. einem Überrollvorgang, schützen sollen, eine höhere Priorität hat als das Auslösen der Rückhaltemittel, die für Aufprallsituationen vorgesehen sind. Deshalb wird erfindungsgemäß das Kriterium für das Auslösen dieser Rückhaltemittel verfeinert. Zur Verfeinerung des Auslösekriteriums werden erfindungsgemäß die Informationen genutzt, die zur Erkennung einer kritischen Drehbewegung des Fahrzeugs erfasst und ausgewertet werden, da sowohl die Lage und ggf. der Zustand des Fahrzeugs als auch die Lage der Insassen im Fahrzeuginnenraum mit Hilfe dieser Informationen relativ 5 gut geschätzt werden können. Auf Basis dieser Schätzung kann dann besser entschieden werden, ob es für den Schutz der Insassen sinnvoll oder sogar schädlich ist, die für die vorliegende Aufprallsituation vorgesehenen Rückhaltemittel auszulösen.
10 Grundsätzlich gibt es unterschiedliche Möglichkeiten für die Realisierung der erfindungsgemäßen Anordnung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Als besonders vorteilhafte Variante der Erfindung wird vorgeschlagen, die Rückhaltemittel im Fall einer Aufprallsituation für einen definierten Zeitraum thalt zu sper-
15 ren, wenn eine kritische Drehbewegung des Fahrzeugs erkannt worden ist. Dazu umfasst die Schaltung der erfindungsgemäßen Anordnung mindestens ein Halteglied, mit dem der Zeitraum thalt bestimmt wird, in dem kein Auslösesignal erzeugt werden kann. Die Schaltung und insbesondere das Halteglied sind so konzipiert, dass die Rückhaltemittel im Falle eines Aufpralls nur dann gesperrt werden, wenn
20 zusätzlich auch eine kritische Drehbewegung erkannt worden ist. Dazu werden die Informationen über das etwaige Auftreten bzw. Vorliegen einer Drehbewegung des Fahrzeugs an Hand von einem oder auch mehreren Kriterien ausgewertet, die sich von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp unterscheiden können und vom Fahrzeughersteller vorgegeben werden können.
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Oftmals ist es sinnvoll, das Auslösen der Rückhaltemittel zu sperren oder zumindest zu verzögern, wenn sich das Fahrzeug vor dem Aufprall überschlagen hat. Um derartige Situationen zu erkennen, wird in einer vorteilhaften Variante der Erfindung die aktuelle Winkellage (αx und/oder y) des Fahrzeugs erfasst und ausgewertet. Immer wenn die aktuelle Winkeliage (αx und/oder αy) einen ersten entsprechend gewählten Schwellwert ( x min1 und/oder αy min1) überschritten hat, wird davon ausgegangen, dass ein Überrollvorgang stattfindet oder stattgefunden hat, was als kritische Drehbewegung im Sinne der vorliegenden Erfindung erkannt wird. Des Weiteren kann es sinnvoll sein, das Auslösen der Rückhaltemittel bereits zu sperren oder zumindest zu verzögern, wenn ein Überrollvorgang vorausgesagt wird - sich das Fahrzeug also noch nicht überschlagen hat, ein Überschlag aber unmittelbar bevorsteht. Zum Erkennen derartiger Situationen wird erfindungsge- maß vorgeschlagen, neben der aktuellen Winkellage (αx und/oder αy) auch die aktuelle Winkelgeschwindigkeit (ωx und/oder ωy) des Fahrzeugs zu erfassen und auszuwerten. In diesem Fall kann ein Überrollvorgang einfach vorausgesagt und damit vom Vorliegen einer kritischen Drehbewegung ausgegangen werden, wenn die aktuelle Winkellage (αx und/oder αy) einen zweiten entsprechend gewählten Schwellwert (αx rnin2 und/oder Oy -^) überschreitet und auch die aktuelle Winkelgeschwindigkeit (ωx und/oder ωy) einen entsprechend gewählten Schwell ert (ωx min und/oder o.y r_in) überschreitet.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass das Auftreten eines Überrollvorgangs auch mit Hilfe von anderen Bewegungsparametern erkannt oder vorausgesagt werden kann, die ebenfalls mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Anordnung und im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfasst und ausgewertet werden können. Außerdem können auch andere bzw. weitere Drehbewegungen des Fahrzeugs als kritisch definiert werden.
Wie bereits erwähnt, können die Kriterien, an Hand derer eine etwaige Drehbewegung des Fahrzeugs als kritisch oder unkritisch klassifiziert wird, beispielsweise vom Fahrzeughersteller bestimmt werden. Daneben kann auch der Zeitraum thalt, in dem die Rückhaltemittel gesperrt sind, individuell bestimmt werden, und zwar nicht nur abhängig vom Fahrzeugtyp sondern auch abhängig vom Unfallhergang. So können die Rückhaltemittel im Fall eines Aufpralls beispielsweise dauerhaft (t ait = °°) oder aucn nur fur einen begrenzten Zeitraum (thalt = const.) gesperrt werden, wenn eine kritische Drehbewegung erkannt worden ist.
Oftmals ist es vorteilhaft, die Rückhaltemittel mindestens solange zu sperren, bis das Fahrzeug zur Ruhe gekommen ist. Um dies festzustellen, kann beispielsweise ein dritter Schwellwert für die aktuelle Winkellage (αx und/oder αy) definiert werden. Wenn die aktuelle Winkellage ( x und/oder αy) diesen dritten Schwellwert ( x min3 und/oder αy min3) unterschreitet, kann davon ausgegangen werden, dass das Fahrzeug zur Ruhe gekommen ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die aktuelle lineare Beschleunigung (ax, ay und/oder az) des Fahrzeugs zu erfassen und auszuwerten. In diesem Fall kann beispielsweise dann davon ausgegangen werden, dass das Fahrzeug zur Ruhe gekommen ist, wenn eine Funktion der aktuellen linearen Beschleunigung f(ax, ay und/oder az) einen definierten Schwellwert amin unterschreitet.
Zeichnungen
Wie bereits voranstehend ausführlich erörtert, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird einerseits auf die den unabhängigen Patentansprü- chen nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen verwiesen.
Die Figuren 1 a bis 1c zeigen jeweils ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemä- ßen Anordnung zum Erzeugen eines Ausiösesignals für Rückhaltemittel in einem Fahrzeug.
Die Figuren 2a bis 2d zeigen jeweils ein Prinzipschaltbild für eine Reaiisierungs- möglichkeit des Halteglieds einer erfindungsgemäßen Anordnung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die nachfolgend in Verbindung mit den Figuren 1 a bis 1c beschriebenen Varianten einer erfindungsgemäßen Anordnung 1 , 2 oder 3 dienen jeweils zum Erzeugen eines Auslösesignals für Rückhaltemittel in einem Fahrzeug, wobei die Rückhaltemittel für den Fall eines Aufpralls des Fahrzeugs vorgesehen sind, wie z.B. einen Frontalaufprall oder Seitenaufprall. Alle drei Varianten umfassen Mittel 4 zum Erkennen eines Aufpralls, die im Falle eines Aufpralls ein Anforderungssignal 5 für die Rückhaltemittel erzeugen, die für die jeweils vorliegende Aufprallart vorgesehen sind. Des Weiteren sind bei allen drei Varianten Mittel 6 und/oder 7 zum Erkennen einer Drehbewegung des Fahrzeugs um mindestens eine Fahrzeugachse - Längsachse (x) und/oder Querachse (y) - vorgesehen, die ein entspre- chendes Statussignal 8 oder 9 erzeugen.
Erfindungsgemäß umfasst jede der Anordnungen 1 , 2 oder 3 eine Schaltung 11 ,
21 oder 31 zum Erzeugen eines Auslösesignals 10, die das Anforderungssignal 5 mit dem Statussignal 8 und/oder 9 verknüpft, so dass bei der Entscheidung über das Auslösen der Rückhaltemittel die Informationen über das etwaige Auftreten
, bzw. Vorliegen einer Drehbewegung berücksichtigt werden.
Bei jedem der hier dargestellten Ausführungsbeispiele umfasst die Schaltung 11 , 21 oder 31 ein Halteglied 13, dessen Funktion nur dann zum Tragen kommt, wenn eine kritische Drehbewegung erkannt worden ist. In diesen Fällen bewirkt das Haltegiied 13, dass die Rückhaltemittel bei einem Aufprall für einen Zeitraum thalt gesperrt werden. Das Halteglied 13 ist so konzipiert, dass es das Auslösen der Rückhaltemittel bzw. das Erzeugen eines entsprechenden Auslösesignals ansonsten nicht beeinflusst. Auf die unterschiedlichen Realisierungsmöglichkeiten für ein derartiges Halteglied 13 wird nachfolgend in Verbindung mit den Figuren 2a bis 2d noch näher eingegangen.
Bei der in Fig. 1a dargestellten Anordnung 1 ermöglichen die Mittel 6 eine Vorhersage, ob ein Oberrollvorgang zu erwarten ist, d.h. ob ein Fahrzeugüberschlag un- mittelbar bevorsteht. Eine derartige Vorhersage kann beispielsweise auf Informationen über die aktuelle Winkeliage ( x und/oder αy) des Fahrzeugs in Verbindung mit Informationen über die aktuelle Winkelgeschwindigkeit (o.x und/oder ωy) des Fahrzeugs basieren. In diesem Falle wird ein Überrollvorgang immer dann vorausgesagt, wenn die aktuelle Winkellage (αx und/oder αy) einen entsprechenden Schwellwert (αx min2 und/oder αy mjn2) überschreitet und die aktuelle Winkelgeschwindigkeit (ωx und/oder coy) ebenfalls einen entsprechenden Schwellwert (ωx min und/oder coy min) überschreitet. Das Statussignal 8 wird bei 12 invertiert. Das invertierte Statussignal 8' wird dann dem Eingang des Halteglieds 13 zugefüh rt, dessen Ausgangssignal bei 14 mit dem Anforderungssignal 5 verknüpft wird. Je nach Zu- stand des Anforderungssignals 5 und des Statussignals 8 sowie je nach Art des Haltegliedes 13 wird als Ergebnis dieser Verknüpfung ein Auslösesignal 10 für die Rückhaltemittel erzeugt.
Beim Auftreten einer Aufprallsituation liegt das Anforderungssignal 5 auf logisch 1. Normalerweise wird kein Überrollvorgang vorausgesagt, so dass das Statussignal 8 auf logisch 0 liegt und dementsprechend das invertierte Statussignal 8! auf logisch 1. Solange kein Überrollvorgang vorausgesagt wird, gibt das Halteglied 13 den Zustand des invertierten Statussignals 8' direkt an das nachgeschaltete UND- Gatter 15 weiter. Da dann an beiden Eingängen des UND-Gatters 15 eine logische 1 anliegt, wird ein Auslösesignal 10 für die angeforderten Rückhaltemittel erzeugt.
Wenn beim Auftreten einer Aufprallsituation ein Überrollvorgang vorausgesagt wird, liegt das Statussignal 8 auf logisch 1 und dementsprechend das invertierte Statussignal 8' auf logisch 0. Dieser Zustand wird durch das Haltegiied 13 für einen definierten Zeitraum tha(t aufrechterhalten, so dass am UND-Gatter 15 logisch 1 und logisch 0 anliegen. Erst nach Ablauf von tha)t wird dem UND-Gatter 15 das dann anliegende aktuelle invertierte Statussignal 81 zugeführt, das - wie be- reits erwähnt - in der Regel auf logisch 1 liegt. Dementsprechend wird in diesem Falle erst nach Ablauf von thalt ein Auslösesignal 10 für die angeforderten Rückhaltemittel erzeugt.
Bei der in Fig. 1 b dargestellten Anordnung 2 soll das Auslösen der Rückhaltemittel bei einem Aufprall des Fahrzeugs erst dann gesperrt bzw. verzögert werden, wenn auch tatsächlich ein Überrollvorgang stattfindet, was mit Hilfe der Mittel 7 ermittelt wird. Dazu wird die aktuelle Winkellage (αx und/oder αy) des Fahrzeugs überwacht und mit einem entsprechenden Schwellwert (αx min2 und/oder αy min2) verglichen. Wenn die aktuelle Winkellage ( x und/oder αy) diesen Schwellwert ( x min2 und/oder α y min2) überschreitet, wird vom Vorliegen einer Überrollsituation ausgegangen, und das Statussignal 9 wird auf 1 gesetzt. Ansonsten entspricht die in Fig. 1 b dargestellte Anordnung der in Fig. 1 a dargestellten Anordnung. Bei der in Fig. 1c dargestellten Anordnung 3 sind die in Verbindung mit Fig. 1a beschriebenen Mittel 6, die die Vorhersage eines Überrollvorgangs erlauben, mit den in Verbindung mit Fig. 1 b beschriebenen Mitteln 7 zum Erkennen eines Überrollvorgangs kombiniert worden, so dass die Funktion des Halteglieds 13 nur dann zum Tragen kommt, vvenn sowohl ein Überrollvorgang vorausgesagt wird als auch die aktuelle Winkellage ( x und/oder αy) einen bestimmten Schwellwert (αx min2 und/oder c y _,in2) überschreitet. Die beiden Statussignale 8 und 9 werden hier einem UND-Gatter 16 zugeführt, dessen invertiertes Ausgangssignal dann das Eingangssignal für das Halteglied 13 bildet. Ansonsten entspricht die in Fig. 1 c dargestellte Anordnung den in den Figuren 1 a und 1b dargestellten Anordnungen.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Schwellwerte für die Winkellagen αx min1 und/oder o.y min1 und αx rnin2 und/oder αy mln2 sowie der Schwellwert für die Winkelgeschwindigkeit ωx rnin und/oder ωy min nicht nur für jede Raumrichtung x und y sondern auch für jedes Rückhaltemittel individuell festgelegt werden können. Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, dass das Auslösen der Rückhaltemittel bei Frontalunfällen nur dann gesperrt wird, wenn sich das Fahrzeug um mindestens 180° um seine x- oder y-Achse gedreht hat. In diesen Fällen ist davon auszugehen, dass das Dach eingedrückt wurde und der Fahrzeuginnenraum verkleinert ist. Im Unterschied dazu sollten die Rückhaltemittel, die einem Seitenaufprall zugeordnet sind, schon dann gesperrt werden, wenn sich das Fahrzeug um mindestens 90° um seine x-Achse gedreht hat. In der Regel befinden sich die Insassen in diesem Fall in einer ungünstigen Position, so dass das Auslösen eines Seitenairbags ein zusätzliches Verletzungsrisiko birgt.
Wie bereits erwähnt, sind in den Figuren 2a bis 2d unterschiedliche Reaiisie- rungsmöglichkeiten 131 , 132, 133, und 134 für ein Halteglied dargestellt.
Bei der in Fig. 2a dargestellten Variante bewirkt das Halteglied 131 eine dauerhaft Sperrung (tha,t = ∞) der für die jeweilige Aufprallsituation bestimmten Rückhaltemittel, wenn eine kritische Drehbewegung des Fahrzeugs erkannt worden ist.
Bei der in Fig. 2b dargestellten Variante werden die für die jeweilige Aufprallsituation bestimmten Rückhaltemittel nur für einen begrenzten, definierten Zeitraum (thalt = const.) gesperrt, wenn eine kritische Drehbewegung des Fahrzeugs erkannt worden ist.
Bei den in den Figuren 2c und 2d dargestellten Varianten werden die Rückhalte- mittel im Fall eines Aufpralls mindestens so lange gesperrt, bis das Fahrzeug zur Ruhe gekommen ist, nachdem eine kritische Drehbewegung erkannt worden ist. Um zu erkennen, ob das Fahrzeug zur Ruhe gekommen ist, werden hier zum einen die Wankwinkelgeschwindigkeit ωx bzw. die Nickwinkelgeschwindigkeit coy und zum anderen die drei linearen Beschleunigungen ax, ay und az des Fahrzeugs überwacht. Mit Hilfe des Halteglieds 133 bzw. 134 wird bei 135 überwacht, ob die Winkelgeschwindigkeiten ωx und ωy einen entsprechend definierten Schwellwert ωx min3 bzw. ωy min3 unterschreiten, und bei 136, ob eine Funktion f(ax, ay, a2) einen Schwellwert amin unterschreitet. Diese Funktion f(ax, ay, az) kann beispielsweise als f(ax, ay, a2) = l ax| + | ayl + | a oder als f(ax, ay, az) = ax (| ax| , | ay| , | a2| ) reali- siert sein. Wenn eine dieser beiden Bedingungen oder auch beide Bedingungen erfüllt sind, wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug zur Ruhe gekommen ist. Die Verknüpfung der entsprechenden Signale wird hier mit Hilfe eines UND/ODER-Gatters 137 realisiert. Das Ausgangssignal dieses UND/ODER-Gat- ters wird einem ersten Halteelement 138 zugeführt. Im Fall der in Fig. 2c darge- stellten Variante hebt das Halteelement 138 die Sperrung der Rückhaltemittel auf, wenn das Fahrzeug zur Ruhe gekommen ist. Im Fall der in Fig. 2d dargestellten Variante wird die Sperrung der Rückhaltemittel auch, wenn das Fahrzeug bereits zur Ruhe gekommen ist, noch über einen zusätzlichen definierten Zeitraum t aufrechterhalten. Dafür ist ein zweites -Halteelement 139 vorgesehen, das dem ersten Halteelement 138 nachgeschaltet ist.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung zum Erzeugen eines Auslösesignals (10) für Rückhaltemittel in einem Fahrzeug, wobei die Rückhaltemittel für den Fall eines Aufpralls des Fahr- zeugs - Frontalaufprall, Seitenaufprall - vorgesehen sind, umfassend
- Mittel zum Erkennen eines Aufpralls (4), die im Falle eines Aufpralls ein Anforderungssignal (5) für die der Aufprallart entsprechenden Rückhaltemittel erzeugen, und
- Mittel zum Erkennen einer Drehbewegung (6, 7) des Fahrzeugs um mindestens eine Fahrzeugachse - Längsachse (x) und/oder Querachse (y)
-, die ein entsprechendes Statussignal (7, 8) erzeugen, geken n ze ich n et du rch eine Schaltung (11,21, 31) zum Erzeugen eines Auslösesignals (10), die das Anforderungssignal (5) mit dem Statussignal (7, 8) verknüpft, so dass bei der Entscheidung über das Auslösen der Rückhaltemittel die Informationen über das etwaige Auftreten bzw. Vorliegen einer Drehbewegung berücksichtigt werden.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (11, 21, 31) mindestens ein Halteglied (13) umfasst, wobei das Halteglied (13) einen Zeitraum thaIt bestimmt, in dem kein Auslösesignal (10) erzeugt werden kann, wenn eine kritische Drehbewegung erkannt worden ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (7) zum Erfassen der aktuellen Winkellage (αx und/oder y) vorgesehen sind, wobei vom Vorliegen einer kritischen Drehbewegung ausgegangen wird, wenn die aktuelle Winkellage (αx und/oder αy) einen ersten definierten Schwellwert (αx min1 und/oder αymin1) überschreitet.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (6) zum Voraussagen eines Überrollvorgangs vorgesehen sind, wobei vom Vorliegen einer kritischen Drehbewegung ausgegangen wird, wenn ein Überrollvorgang vorausgesagt wird.
5. Anordnung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass 5 Mittel zum Erfassen und Auswerten der aktuellen Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs (ωx und/oder coy) vorgesehen sind, wobei ein Überrollvorgang vorausgesagt wird, wenn ein Schwellwert überschritten wird, der durch f(αx, ωx) bzw. f(αy, ωy) gegeben ist.
10 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteglied (131) den Zeitraum tha|t als unendlich bestimmt, so dass die Rückhaltemittel dauerhaft gesperrt sind.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, is dass das Halteglied (133, 134) den Zeitraum tha„ so bestimmt, dass die Rückhaltemittel mindestens solange gesperrt sind, bis das Fahrzeug zur Ruhe gekommen ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum 20 Erfassen und Auswerten der linearen Beschleunigung (ax, ay und/oder az) vorgesehen sind, um zu bestimmen, wann das Fahrzeug zur Ruhe gekommen ist.
9. Verfahren zum Auslösen von Rückhaltemitteln in einem Fahrzeug, wobei
2. die Rückhaltemittel für den Fall eines Aufpralls des Fahrzeugs - Frontalaufprall, Seitenaufprall - vorgesehen sind,
- bei dem Informationen über einen etwaigen Aufprall des Fahrzeugs erfasst und ausgewertet werden und
- bei dem Informationen über eine etwaige Drehbewegung des Fahrzeugs 30 um mindestens eine Fahrzeugachse - Längsachse (x) und/oder Querachse
(y) - erfasst und ausgewertet werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass bei der Entscheidung über das Auslösen der Rückhaltemittel im Fall eines Aufpralls die Informationen über das et- waige Auftreten bzw. Vorliegen einer Drehbewegung des Fahrzeugs berücksichtigt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Informatio- nen über das etwaige Auftreten bzw. Vorliegen einer Drehbewegung des Fahrzeugs ausgewertet werden, um eine kritische Drehbewegung zu erkennen, und dass die Rückhaltemittel im Fall eines Aufpralls für einen Zeitraum tha,t gesperrt werden, wenn eine kritische Drehbewegung erkannt worden ist.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Winkellage (αx, und/oder αy) des Fahrzeugs erfasst und ausgewertet wird und dass eine Fahrzeugbewegung als kritische Drehbewegung erkannt wird, wenn die aktuelle Winkellage (αx und/oder y) einen ersten definierten Schwellwert (αx mln1 und/oder y min1) überschreitet.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Winkelgeschwindigkeit (ωx und/oder coy) des Fahrzeugs erfasst und ausgewertet wird und dass ein Überrollvorgang vorausgesagt und damit vom Vorliegen einer kritischen Drehbewegung ausgegangen wird, wenn ein Schwellwert überschritten wird, der durch f(αx, ωx) bzw. f(αy, ωy) gegeben ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltemittel im Fall eines Aufpralls dauerhaft (thalt = ∞) gesperrt werden, wenn eine kritische Drehbewegung erkannt worden ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltemittel im Fall eines Aufpralls mindestens solange gesperrt werden, bis das Fahrzeug zur Ruhe gekommen ist, wenn eine kritische Drehbewegung erkannt worden ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13 und Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass davon ausgegangen wird, dass das Fahrzeug zur Ruhe gekommen ist, wenn die aktuelle Winkellage ( x und/oder αy) einen dritten definierten Schwellwert (αx mjn3 und/oder y rnin3) unterschreitet.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12 und einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die lineare Beschleunigung (ax, ay und/oder az) des Fahrzeugs erfasst wird und dass davon ausgegangen wird, dass das Fahrzeug zur Ruhe gekommen ist, wenn eine Funktion der aktuellen linearen Beschleunigung f(ax, ay und/oder a2) einen definierten Schwellwert a _,,. unterschreitet.
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