WO2005070728A2 - Verfahren und vorrichtung zum auslösen eines insassenschutzsystems - Google Patents

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Helmut Steurer
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Conti Temic Microelectronic Gmbh
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Definitions

  • Vehicle frame structures that are permanently available, other occupant protection systems are only triggered or activated in the event of an accident.
  • the triggerable occupant protection systems include, for example, belt tensioners, airbags or rollover protection systems.
  • the occupant protection system is triggered and only deployed by a trigger signal that was generated by one or more sensors or by a trigger control unit when triggered, its protective effect for the occupants of the vehicle.
  • the triggering time of the occupant protection system is of central importance for a mode of operation of the occupant protection system that reliably protects the vehicle occupants. This is not only to be understood as a basic triggering of the protective device at a point in time, but also a triggering of the protective device at a time that is as optimal as possible, at which the protective system develops its maximum protective effect. A precise triggering or activation time of the protection system is crucial for this. In order to optimize the triggering or activation time for such occupant protection systems, triggering algorithms implemented in triggering units were developed in such a way that for the determination of the triggering time of the accident or Crash course and also the obstacle are taken into account.
  • a device for triggering an occupant protection device is also known from DE 38 16 588 A1.
  • the signals from at least two acceleration sensors, the sensitivity axes of which are oriented differently are evaluated via an evaluation circuit and fed to a trigger circuit, by means of which a trigger signal for triggering the occupant protection device is then generated.
  • evaluation circuits with different threshold values are additionally provided here. The evaluation circuits are connected to the evaluation circuit via data lines.
  • the method according to the invention provides that at least one sensor signal relevant to the accident is generated by at least one sensor shortly before or at the time of the accident.
  • This sensor signal is either used directly as a working signal or converted into a working signal.
  • the sensor signal is usually converted at least analog-digital here in order to be able to be subsequently processed digitally.
  • the work signal is compared with a threshold value and the occupant protection system is triggered when the threshold value is reached and / or exceeded.
  • the threshold value is changed in a correction step as a function of at least one highly dynamic, obstacle-specific feature and / or highly dynamic, crash course-dependent feature and / or the working signal is dependent on the at least one highly dynamic, obstacle-specific feature and / or the at least one highly dynamic, crash course-dependent feature Characteristic weighted.
  • the method further provides that the threshold value is additionally changed as a function of at least one low-dynamic, vehicle-specific feature and / or at least one static, vehicle-specific feature and / or the working signal as a function of the at least one low-dynamic, vehicle-specific feature and / or the at least one static, vehicle-specific feature is weighted.
  • the method is particularly suitable for controlling the triggering process and for generating a trigger signal for one or more occupant protection systems arranged in a passenger vehicle, for example for a belt tensioner and / or for one or more airbags and / or for a rollover protection system and / or for a knee bag and / or for an active headrest and / or for a belt force limiter and / or for an anti-submarining seat and the like.
  • the method according to the invention is based on the knowledge that not only obstacle-specific and / or crash course-dependent features, which represent highly dynamic features, are essential for the course of the accident and thus determine the optimum triggering time, but also also low-dynamic, vehicle-specific features and / or static, vehicle-specific features the determination of the threshold value and / or the working signal are to be taken into account.
  • 'Low dynamic' means that the characteristic is also given and can be determined regardless of the accident.
  • a low-dynamic characteristic does not only arise at the time of the specific accident or the initiation of an accident. However, it affects the course of the accident.
  • a 'static vehicle-specific feature' is such a feature that is vehicle-specific over a longer period, for example an entire one Driving, permanent and unchangeable, but can only be assigned to the specific vehicle and not to the vehicle type.
  • a static vehicle-specific feature is therefore not taken into account in the vehicle-type-specific parameters determined by tests for changing the threshold values and / or weighting the work signals.
  • the inventive individual consideration of one or more low dynamic and static features for changing the threshold values and / or for weighting the work signals makes it possible to significantly improve the triggering time of occupant protection systems for a large number of accident situations in comparison with the methods known from the prior art. Ultimately, this leads to a significantly improved protection of the occupants in the event of an accident.
  • Moving obstacles are preferably distinguished from unmoving obstacles as highly dynamic, obstacle-specific features.
  • the moving obstacles also make a useful distinction between an opposing car or an opposing motorcycle.
  • a distinction is made between the unmoving obstacles between a tree or a wall.
  • a degree of coverage of the obstacle is preferably also taken into account here.
  • the determination of the highly dynamic, crash course-dependent features and the highly dynamic, obstacle-specific features is preferably carried out on the basis of at least one sensor signal.
  • the highly dynamic, crash course-dependent features and the highly dynamic, . obstacle-specific features based on the at least one accident-relevant sensor signal used for the work signal formation.
  • the at least one low-dynamic, vehicle-specific feature and / or static, vehicle-specific feature taken into account in the method according to the invention is a current vehicle weight and / or a current vehicle center of gravity and / or a feature for determining the current vehicle weight and / or a feature Determination of the current center of gravity. It was recognized that in particular the current vehicle weight and also the current center of gravity significantly determine the course of the accident. Even small deviations between the current vehicle weight and the reference weight used for parameter determination can lead to considerable deviations in the real vehicle behavior compared to the behavior of a reference vehicle, the parameters used for changing the threshold values and / or the weighting of the work signals usually being determined for the reference vehicle are.
  • the triggering time can thus be significantly improved with the aid of the method according to the invention by taking into account the current vehicle weight and / or the current center of gravity of the vehicle, which leads to an increased and improved protective effect of the rollover protection system in the event of an accident.
  • the tank content of the vehicle can be determined from a tank sensor signal of the tank display and made available to the method according to the invention by networked communication.
  • the occupancy status of the passenger compartment interior can be determined by a seat occupancy detection or alternatively by a seat belt buckle condition detection or alternatively also by an axle load sensor, which is used to control the vehicle damping or the light width regulation, and can be provided to the method according to the invention by networked communication.
  • the at least one static, vehicle-specific feature is advantageously predetermined or determined here in an initialization step of the method. This is preferably done when the vehicle is started.
  • the invention provides a control device for triggering an occupant protection system of a vehicle in the event of an accident in the vehicle.
  • the trigger control device comprises at least one input channel for receiving at least one accident-relevant sensor signal, a conversion means for converting the accident-relevant sensor signal into a working signal, a memory for storing a predetermined threshold value, a calculation means for changing the threshold value as a function of at least one highly dynamic, obstacle-specific feature and / or at least one highly dynamic, crash course-dependent feature and / or for weighting the work signal depending on the at least one highly dynamic, obstacle-specific feature and / or the at least one highly dynamic, crash course-dependent feature, a calculation means for comparing the work signal with the threshold value, and at least an output channel for outputting a control signal for triggering the occupant protection system as soon as the work signal reaches and / or exceeds the threshold value.
  • control device according to the invention is particularly suitable for carrying out the method according to the invention.
  • the control device expediently further comprises at least one input channel for receiving at least one measured value signal and / or a status value signal for determining the current vehicle status, in particular the vehicle weight.
  • the invention provides an occupant protection and triggering system that includes at least one sensor for generating an accident-relevant sensor signal, an active occupant protection system that is triggered in the event of an accident, and a control device according to the invention for triggering the occupant protection system.
  • the occupant protection and triggering system expediently comprises at least one further sensor for measuring the current vehicle weight, preferably a tank sensor and / or a seat occupancy sensor and / or a spring damping sensor.
  • the sensor for generating an accident-relevant sensor signal is advantageously at least one acceleration sensor and / or a pre-crash sensor and / or an impact sensor. In most applications, a combination of several sensors will be preferred in order to be able to reliably determine whether an accident of the vehicle is in the offing or a given.
  • FIG. 2 is a flowchart of an embodiment of the method according to the invention for triggering an occupant protection system of a vehicle.
  • Figure 2 is a flowchart of an embodiment of the method according to the invention for triggering an occupant protection system of a vehicle.
  • the elements and components essential for understanding the invention are shown.
  • FIG. 1 schematically shows the structure of an occupant protection and triggering system 1 designed according to the invention.
  • the trigger control device 50 further comprises a calculation means for changing the threshold value as a function of at least one low-dynamic, vehicle-specific feature and / or at least one static, vehicle-specific feature.
  • a calculation means for changing the threshold value as a function of at least one low-dynamic, vehicle-specific feature and / or at least one static, vehicle-specific feature To detect and determine the low-dynamic, vehicle-specific features to be taken into account in the threshold value calculation, four further input channels of the trigger control device 50 in FIG. 1 are each connected via data lines to a seat recognition sensor 40a, 40b, by means of which the number of vehicle occupants . n is determined. (Only two seat recognition sensors 40a and 40b are shown in FIG. 1.) Another input channel is connected to a tank sensor 40c in order to increase the tank fill level determine.
  • These low-dynamic, vehicle-specific features are queried cyclically by the control device 50 during operation of the vehicle, for example at intervals of 5 minutes each, and the current vehicle weight and the current vehicle center of gravity are determined from this.
  • the current vehicle weight determined in this way and the current vehicle center of gravity are in turn taken into account when determining the threshold value, which is carried out as soon as an accident-relevant sensor signal has been generated. Since the threshold value is usually determined specific to the accident immediately before or at the time of the accident, the threshold value is changed or adapted on the basis of the low-dynamic, vehicle-specific features and / or the static, vehicle-specific features together with the change or adjustment of the threshold value depending on the at least one highly dynamic, obstacle-specific feature and / or the at least one highly dynamic, crash course-dependent feature.
  • This change or adaptation of the threshold value is preferably carried out implicitly by calculating the threshold value on the basis of a suitable parameter set, the at least one low-dynamic, vehicle-specific feature and the at least one highly dynamic, obstacle-specific feature and / or the at least one highly dynamic, crash-course-dependent feature representing input variables and additionally
  • the at least one static, vehicle-specific feature is expediently specified in an initialization step.
  • the vehicle weight can be determined directly from the measured values from axle load sensors.
  • the axle load sensors required for this are already available as standard in many vehicles today in order to automatically regulate the headlight range based on the vehicle weight determined in this way and / or to regulate the suspension damping automatically.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the method according to the invention for triggering an occupant protection system of a passenger vehicle in a flow chart.
  • the signals relevant to the accident are measured here in method step 110, the signals of two acceleration sensors arranged in the vehicle and a plurality of impact sensors arranged in the vehicle (only one impact sensor is shown in FIG. 2) and converted into at least one working signal in method step 130.
  • the sensor signals can also be used directly as working signals.
  • the signals from the acceleration sensors and the impact sensors are additionally fed to a threshold value determination 140 as highly dynamic, obstacle-specific and / or highly dynamic, crash course-dependent features.
  • a threshold value is determined in method step 140 on the basis of an empirically and / or parameter-defined parameter set and taking into account the respective highly dynamic, obstacle-specific and / or highly dynamic, crash course-dependent features.
  • the determination of the threshold value in dependence on the respective highly dynamic, obstacle-specific and / or highly dynamic, crash course-dependent features serves to change or adapt the threshold value depending on the obstacle and / or crash course.
  • the working signal could also be a function of weighted at least one highly dynamic, obstacle-specific and / or crash course-dependent feature.
  • the threshold value in method step 140 is changed according to the invention as a function of at least one low-dynamic, vehicle-specific feature and / or at least one static, vehicle-specific feature.
  • the threshold value and / or the working signal could also be weighted as a function of the at least one low-dynamic, vehicle-specific feature and / or the at least one static, vehicle-specific feature.
  • the current vehicle weight is determined as a low-dynamic, vehicle-specific feature in method step 120 by measuring the occupancy of the seats and the tank fill level.
  • the vehicle weight can also be determined using axle load sensors.
  • the determination of the low-dynamic, vehicle-specific feature is repeated cyclically during vehicle operation at intervals of 3 minutes each.
  • the method according to the invention for triggering an occupant protection system of a vehicle not only highly dynamic, accident-specific influencing factors are taken into account when determining the triggering time of the occupant protection system, but also low-dynamic influencing factors. Since these low-dynamic influencing factors, and here in particular the current vehicle weight, often significantly influence the behavior of the vehicle in the event of an accident, the method according to the invention is used to Triggering time of the occupant protection system has been significantly optimized and the protective effect for the occupants has been significantly increased.
  • Occupant protection and triggering system vehicle Airbaga, 30b, 30c sensors for measuring highly dynamic, accident-relevant measured variables a, 40b, 40c sensors for measuring low-dynamic measured variables control for triggering an occupant protection system 160 process steps of the method carried out according to the invention

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auslösen eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftfahrzeugs, bei dem zumindest ein unfall-relevantes Sensorsignal, das von wenigstens einem Sensor generiert wird, als Arbeitssignal verwendet oder in ein Arbeitssignal umgesetzt wird, und das Arbeitssignal mit einem Schwellenwert verglichen wird und bei Erreichen und/oder Überschreiten des Schwellenwertes das Insassenschutzsystem ausgelöst wird. Der Schwellenwert wird hierbei in Abhängigkeit von wenigstens einem hochdynamischen, hindernisspezifischen und/oder crashverlaufsabhängigen Merkmal verändert und/oder das Arbeitssignal in Abhängigkeit von dem wenigstens einen hochdynamischen, hindernisspezifischen und/oder crashverlaufsabhängigen Merkmal gewichtet. Erfindungsgemäß wird der Schwellenwert zusätzlich in Abhängigkeit von wenigstens einem geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmal und/oder wenigstens einem statischen, fahrzeugspezifischen Merkmal verändert und/oder das Arbeitssignal in Abhängigkeit des wenigstens einen geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmals und/oder des wenigstens einen statischen, fahrzeugspezifischen Merkmals gewichtet. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Steuerungsvorrichtung (50) zum Auslösen eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs im Falle eines Unfalls, insbesondere zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Auslösen eines Insassenschutzsystems
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auslösen eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftfahrzeugs, im Falle eines Unfalls. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Steuerungsvorrichtung zum Auslösen eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs im Falle eines Unfalls.
Kraftfahrzeuge, wie beispielsweise Personenkraftfahrzeuge, Omnibusse, Lastkraftwagen und dergleichen, werden heutzutage in zunehmendem Umfang mit einer Vielzahl von Insassenschutzsystemen ausgestattet. Während manche Schutzsysteme, wie beispielsweise stoßabsorbierende
Fahrzeugrahmenkonstruktionen, permanent zur Verfügung stehen, werden andere Insassenschutzsysteme erst bei einem Unfall ausgelöst bzw. aktiviert.
Zu den auslösbaren Insassenschutzsystemen zählen beispielsweise Gurtstraffer, Airbags oder auch Überrollschutzsysteme. Bei einem Unfall des Fahrzeugs, beispielsweise einem Zusammenstoß (Crash) mit einem anderen Fahrzeug oder einem andersartigen Hindernis oder einem Überschlagen des Fahrzeugs, wird das Insassenschutzsystem durch ein Auslösesignal, das von einem oder mehreren Sensoren oder von einer Auslösesteuerungseinheit generiert wurde, ausgelöst und entfaltet erst im ausgelösten Zustand seine Schutzwirkung für die Insassen des Fahrzeugs.
Von zentraler Bedeutung für eine die Fahrzeuginsassen zuverlässig schützende Wirkweise des Insassenschutzsystems ist der Auslösezeitpunkt des Insassenschutzsystems. Hierunter ist nicht nur ein grundsätzliches Auslösen der Schutzeinrichtung zu einem Zeitpunkt zu verstehen, sondern ein Auslösen der Schutzeinrichtung zu einem möglichst optimalen Zeitpunkt, an dem das Schutzsystem seine maximale Schutzwirkung entfaltet. Ein Millisekunden genauer Auslöse- bzw. Aktivierungszeitpunkt des Schutzsystems ist hierfür von entscheidender Bedeutung. Um den Auslöse- bzw. Aktivierungszeitpunkt für derartige Insassenschutzsysteme zu optimieren, wurden in Auslöseeinheiten implementierte Auslöse-Algorithmen dahingehend entwickelt, daß für die Ermittlung des Auslösezeitpunktes der Unfallbzw. Crashverlauf und auch das Hindernis berücksichtigt werden. Bei Unfall- bzw. Crashverlauf wird hier beispielsweise in Front-, Seiten-, Schräg- oder Heckcrash oder in einen High-Speed- oder Low-Speed-Crash oder ein Überrollen des Fahrzeugs über die Fahrzeug-Längs-Ächse oder die Fahrzeug-Quer-Achse unterschieden. Bei Hindernissen wird zwischen einem gegnerischen Auto oder einem Motorrad als bewegte Hindernisse oder unbewegte Hindernisse, wie beispielsweise einem Baum, unterschieden.
Üblicherweise werden hierzu für jeden Fahrzeugtyp eine Vielzahl von Crashversuchen und theoretischen Simulationen durchgeführt und hieraus ein auf . diesen Fahrzeugtyp abgestimmter Parametersatz entwickelt, der dann dem in der Auslöseeinheit implementierten Auslöse-Algorithmus vorgegeben wird. Die Durchführung der Crashversuche und der theoretischen Simulationen erfolgt auf Basis eines Referenzfahrzeugs, das in einen möglichst repräsentativen, gemittelten Zustand des Fahrzeugtyps wiedergibt.
Um dann die verschiedenen Unfall-Szenarien in den Auslöse-Algorithmen abbilden zu können und einen für jedes Unfall-Szenarium individuellen Auslösezeitpunkt zu generieren, wird in den im Stand der Technik bekannten Auslöse-Algorithmen üblicherweise eine variable Auslöseschwelle verwendet. Hierzu wird zum Unfallzeitpunkt ein Auslöseschwellenwert der Auslöseschwelle ermittelt. Ein Sensorsignal, beispielsweise ein Beschleunigungssignal eines Beschleunigungssensors, wird mit dem jeweils ermittelten Auslöseschwellenwert verglichen und bei Überschreiten des Auslöseschwellenwertes wird dann ein Auslösesignal zum Auslösen des Insassenschutzsystems generiert. Alternativ oder auch ergänzend zu einer Variation des Auslöseschwellenwertes kann auch ein Arbeitssignal dem jeweiligen Unfallverlauf entsprechend variiert oder gewichtet werden. Das Arbeitssignal wird beispielsweise durch Integration des Sensorsignals gewonnen. Ein solche unfallspezifische Anpassung der Auslöseschwellenwerte ist beispielsweise aus der EP 0 458796 B2 bekannt. Hier wird der Schwellenwert in Abhängigkeit von einer oder mehreren, vom Crashvorgang abgeleiteten Zustandsgrößen des Fahrzeugs verändert.
Auch aus der DE 38 16 588 A1 ist eine Einrichtung zur Auslösung einer Insassenschutzvorrichtung bekannt. Hier werden die Signale von mindestens zwei Beschleunigungssensoren, deren Empfindlichkeitsachsen unterschiedlich ausgerichtet sind, über eine Auswerteschaltung ausgewertet und einer Auslöseschaltung, mittels der dann ein Auslösesignal zur Auslösung der Insassenschutzvorrichtung generiert wird, zugeführt. Um unterschiedliche Unfallsituationen berücksichtigen und die in der Auswerteschaltung verwendeten Schwellenwerte unfallspezifisch anpassen zu können, sind hier zusätzlich Bewertungsschaltungen mit unterschiedlichen Schwellenwerten vorgesehen, Die Bewertungsschaltungen sind über Datenleitungen mit der Auswerteschaltung verbunden.
Ferner wird in der DE 198 17 334 C1 vorgeschlagen, zur Anpassung der Auslöseschwelle zur Auslösung von Insassenschutzeinrichtungen zusätzlich zu dem Signal eines Pre-Crash-Sensors, mittels dem die Änderung einer Relativgeschwindigkeit und/oder ein Relativabstand von Objekten innerhalb eines vorgegebenen Nahbereichs der Fahrzeugumgebung gemessen wird, einen Aufprall- Sensor zu verwenden und die Auslöseschwelle erst bei einem Pre-Crash-Signal und einem Aufprallsignal entsprechend herabzusetzen.
Jedoch konnten trotz aller im Stand der Technik bekannten Maßnahmen zur Optimierung des Auslösezeitpunktes von Insassenschutzsystemen nicht in allen Fahrsituationen optimale Ergebnisse hinsichtlich des Auslösezeitpunktes der Insassenschutzsysteme erzielt werden.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Auslösen eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen, das im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ein zeitlich optimiertes Auslösen des Insassenschutzsystems ermöglicht. Insbesondere soll das Verfahren für eine Vielzahl von Unfallsituationen ein Auslösen des Insassenschutzsystems zu einem jeweils möglichst optimalen Auslösezeitpunkt ermöglichen. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Steuerungsvorrichtung zum Auslösen eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren gemäss Anspruch 1 , die Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 13 sowie das Insassenschutz- und Auslösesystem gemäß Anspruch 17 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Um für eine Vielzahl von Unfallsituationen ein Auslösen eines Insassenschutzsystems zu einem jeweils möglichst optimalen Auslösezeitpunkt zu gewährleisten, sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, daß kurz vor oder im Unfallzeitpunkt zumindest ein unfall-relevantes Sensorsignal von wenigstens einem Sensor generiert wird. Dieses Sensorsignal wird im Weiteren entweder unmittelbar als Arbeitssignal verwendet oder in ein Arbeitssignal umgesetzt. Üblicherweise wird das Sensorsignal hier zumindest analog-digital gewandelt, um anschließend digital weiterverarbeitet werden zu können. In einem weiteren Verfahrensschritt wird das Arbeitssignal mit einem Schwellenwert verglichen und bei Erreichen und/oder Überschreiten des Schwellenwertes wird das Insassenschutzsystem ausgelöst. Zur Berücksichtigung unfallspezifischer Einflussfaktoren wird der Schwellenwert in einem Korrekturschritt in Abhängigkeit von wenigstens einem hochdynamischen, hindernisspezifischen Merkmal und/oder hochdynamischen, crashverlaufsabhangigen Merkmal verändert und/oder das Arbeitssignal in Abhängigkeit des wenigstens einen hochdynamischen, hindernisspezifischen Merkmals und/oder des wenigstens einen hochdynamischen, crashverlaufsabhangigen Merkmals gewichtet. Erfindungsgemäß sieht das Verfahren weiterhin vor, daß der Schwellenwert zusätzlich in Abhängigkeit von wenigstens einem geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmal und/oder wenigstens einem statischen, fahrzeugspezifischen Merkmal verändert wird und/oder das Arbeitssignal in Abhängigkeit des wenigstens einen geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmals und/oder des wenigstens einen statischen, fahrzeugspezifischen Merkmals gewichtet wird.
Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Steuerung des Ausiösevorgangs und zur Generierung eines Auslösesignals für ein oder mehrere, in einem Personenkraftfahrzeug angeordnete Insassenschutzsysteme, beispielsweise für einen Gurtstraffer und/oder für einen oder mehrere Airbags und/oder für ein Überrollschutzsystem und/oder für einen Kniebag und/oder für eine aktive Kopfstütze und/oder für einen Gurtkraftbegrenzer und/oder für einen anti-submarining-Sitz und dergleichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Erkenntnis, daß nicht nur hindernisspezifische und/oder crashverlaufsabhängige Merkmale, die hochdynamische Merkmale darstellen, für den Unfallablauf wesentlich sind und somit den optimalen Auslösezeitpunkt bestimmen, sondern zusätzlich auch geringdynamische, fahrzeugspezifische Merkmale und/oder statische, fahrzeugspezifische Merkmale bei der Ermittlung des Schwellenwertes und/oder des Arbeitssignals zu berücksichtigen sind.
Ηochdynamisch' bedeutet hierbei, daß das Merkmal erst zu dem Zeitpunkt des Unfalls bestimmbar ist. Der Zeitpunkt des Unfalls umfasst den Zeitraum des eigentlichen Unfalls bzw. Crashs als auch den Unfallentstehungszeitraum. So läßt sich beispielsweise das an dem Unfall beteiligte Hindernis bereits einen Zeitraum vor dem eigentlichen Unfall bestimmen und in der Ermittlung des Schwellenwertes bzw. der Wichtung des Arbeitssignals berücksichtigen.
'Geringdynamisch' hingegen bedeutet, daß das Merkmal auch unabhängig von dem Unfall gegeben und bestimmbar ist. Ein geringdynamisches Merkmal entsteht somit nicht erst zum Zeitpunkt des konkreten Unfalls oder der Unfallanbahnung. Es wirkt sich jedoch auf den Unfallablauf aus.
Ein 'statisches fahrzeugspezifisches Merkmal' ist ein solches Merkmal, das fahrzeugspezifisch über einen längeren Zeitraum, beispielsweise eine gesamte Fahrt, dauerhaft und unveränderlich vorliegt, jedoch nur dem spezifischen Fahrzeug und nicht dem Fahrzeugtyp zuzuordnen ist. Ein statisches fahrzeugspezifisches Merkmal ist somit nicht in den durch Versuche ermittelten, fahrzeugtypspezifischen Parametern zur Veränderung der Schwellenwerte und/oder Wichtung der Arbeitssignale berücksichtigt.
Durch die erfindungsgemäße individuelle Berücksichtigung eines oder mehrerer geringdynamischer sowie statischer Merkmale zur Veränderung der Schwellenwerte und/oder zur Wichtung der Arbeitssignale läßt sich der Auslösezeitpunkt von Insassenschutzsystemen für eine Vielzahl von Unfallsituationen im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren deutlich verbessern. Dies führt letztlich zu einem wesentlich verbesserten Schutz der Insassen im Falle eines Unfalls.
Vorzugsweise werden als hochdynamische, crashverlaufsabhängige Merkmale ein Frontcrash oder ein Seitencrash oder ein Schrägcrash oder ein Heckcrash oder Kombinationen hieraus und/oder ein High-Speed-Crash oder ein Low-Speed-Crash und/oder ein Überrollen des Fahrzeugs über die Fahrzeug-Längs-Achse oder ein Überrollen des Fahrzeugs über die Fahrzeug-Quer-Achse unterschieden.
Als hochdynamische, hindernisspezifische Merkmale werden vorzugsweise bewegte Hindernisse von unbewegten Hindernissen unterschieden. Unter den bewegten Hindernissen wird zusätzlich zweckmäßig zwischen einem gegnerischen Auto oder einem gegnerischen Motorrad unterschieden. Unter den unbewegten Hindernissen wird zusätzlich zweckmäßig zwischen einem Baum oder einer Wand unterschieden. Vorzugsweise wird hier ferner ein Überdeckungsgrad des Hindernisses berücksichtigt.
Die Ermittlung der hochdynamischen, crashverlaufsabhangigen Merkmale sowie der hochdynamischen, hindernisspezifischen Merkmale erfolgt vorzugsweise auf Basis von wenigstens einem Sensorsignal. Vorzugsweise erfolgt die Ermittlung der hochdynamischen, crashverlaufsabhangigen Merkmale und der hochdynamischen, .hindernisspezifischen Merkmale auf Basis des wenigstens einen für die Arbeitssignalbiidung verwendeten unfall-relevanten Sensorsignals.
Üblicherweise ist das unfall-relevante Sensorsignal wenigstens ein Beschleunigungssignal wenigstens eines Beschleunigungssensors und/oder ein Pre- Crash-Signal eines Abstandssensors und/oder ein Aufprallsignal eines Aufprallsensors. Vorzugsweise werden die Beschleunigungssignale zweier Beschleunigungssensoren mit unterschiedlich ausgerichteten Empfindlichkeitsachsen verwendet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das wenigstens eine, in dem erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigte geringdynamische, fahrzeugspezifische Merkmal und/oder statische, fahrzeugspezifische Merkmal ein aktuelles Fahrzeuggewicht und/oder ein aktueller Fahrzeugschwerpunkt und/oder ein Merkmal zur Bestimmung des aktuellen Fahrzeuggewichts und/oder ein Merkmal zur Bestimmung des aktuellen Fahrzeugschwerpunkts. Es wurde erkannt, daß insbesondere das aktuelle Fahrzeuggewicht sowie auch der aktuelle Fahrzeugschwerpunkt den Unfallablauf wesentlich bestimmen. Bereits geringe Abweichungen zwischen dem aktuellen Fahrzeuggewicht und dem zur Parameterbestimmung verwendeten Referenzgewicht können zu erheblichen Abweichungen des realen Fahrzeugverhaltens im Vergleich zu dem Verhalten eines Referenzfahrzeugs führen, wobei die für die Veränderung der Schwellenwerte und/oder der Wichtung der Arbeitssignale verwendeten Parameter üblicherweise für das Referenzfahrzeug ermittelt sind.
Es stellte sich heraus, daß sich das erfindungsgemäß ausgeführte Verfahren in besonderem Maße zur Auslösung eines Insassenschutzsystems, das bei einem Fahrzeugüberschlag ausgelöst wird, wie beispielsweise einem Überrollschutzsystem oder einem oder mehrerer bei einem Überschlag ausgelöster Airbags, eignet. Dies ist darin begründet, daß sich insbesondere das Fahrzeugverhalten bei Überschlag sehr wesentlich in Abhängigkeit des tatsächlichen Fahrzeuggewichts verändert. Beispielsweise verlagert sich bei einem vollen Tank der gesamte Fahrzeugschwerpunkt nach unten, wodurch die Neigung zum Überschlagen des Fahrzeugs deutlich vermindert wird. So gibt es Fahrsituationen, die bei einem nahezu leeren Tank zu einem Überschlagen des Fahrzeugs führen würden, das Fahrzeug sich jedoch bei einem vollen Tank nicht überschlägt. Insbesondere bei einem Überrollschutzsystem läßt sich somit mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens durch die Berücksichtigung des jeweils aktuellen Fahrzeuggewichts und/oder des aktuellen Fahrzeugschwerpunktes der Auslösezeitpunkt wesentlich verbessern, was zu einer erhöhten und verbesserten Schutzwirkung des Überrollschutzsystems im Falle eines Unfalls führt.
Zweckmäßig wird als ein geringdynamisches, fahrzeugspezifisches Merkmal zur Veränderung des Schwellenwertes und/oder zur Wichtung des Arbeitssignals ein Tankinhalt des Fahrzeugs berücksichtigt, wobei der Tankinhalt entweder unmittelbar in die Berechnung des Schwellenwertes und/oder die Wichtung des Arbeitssignals einfließt oder zunächst hieraus das aktuelle Fahrzeuggewicht und/oder der aktuelle Fahrzeugschwerpunkt ermittelt wird und erst dann die Berechnung des Schwellenwertes und/oder die Wichtung des Arbeitssignals erfolgt.
Ferner wird als ein geringdynamisches fahrzeugspezifisches Merkmal zur Veränderung des Schwellenwertes und/oder zur Wichtung des Arbeitssignals zweckmäßig ein Belegungszustand des Fahrgastzelleninnenraums berücksichtigt, wobei der Belegungszustand des Fahrgastzelleninnenraums entweder unmittelbar in die Berechnung des Schwellenwertes und/oder die Wichtung des Arbeitssignals einfließt oder zunächst hieraus das aktuelle Fahrzeuggewicht und/oder der aktuelle Fahrzeugschwerpunkt ermittelt wird und erst dann die Berechnung des Schwellenwertes und/oder die Wichtung des Arbeitssignals erfolgt.
Weiterhin wird als ein geringdynarnisches fahrzeugspezifisches Merkmal zur Veränderung des Schwellenwertes und/oder zur Wichtung des Arbeitssignals zweckmäßig ein Beladungszustand des Fahrzeugkofferraums berücksichtigt, wobei der Beladungszustand des Fahrzeugkofferraums entweder unmittelbar in die Berechnung des Schwellenwertes und/oder die Wichtung des Arbeitssignals einfließt oder zunächst hieraus das aktuelle Fahrzeuggewicht und/oder der aktuelle Fahrzeugschwerpunkt ermittelt wird und erst dann die Berechnung des Schwellenwertes und/oder die Wichtung des Arbeitssignals erfolgt.
Vorzugsweise wird zur Ermittlung des wenigstens einen geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmals wenigstens ein Messwert und/oder wenigstens ein Zustandsparameter über eine vernetzte Kommunikation dem erfindungsgemäßen Verfahren zugeführt. Die vernetzte Kommunikation umfasst wenigstens ein weiteres Fahrzeugsteuersystem und/oder einen weiteren Fahrzeugsensor.
Alternativ wird das wenigstens eine geringdynamische, fahrzeugspezifische Merkmal vorzugsweise über eine vernetzte Kommunikation aus wenigstens einem weiteren Fahrzeugsteuersystem und/oder einem weiteren Fahrzeugsensor ausgelesen. Insbesondere Personenkraftfahrzeuge weisen heutzutage oftmals bereits hinreichend vernetzte Steuergerätearchitekturen auf, die einen solchen durch vernetzte Kommunikation erzielten Informationsaustausch in einfacher Weise ermöglichen.
So kann der Tankinhalt des Fahrzeugs beispielsweise von einem Tankgebersignal der Tankanzeige ermittelt und durch vernetzte Kommunikation dem erfindungsgemäßen Verfahren bereitgestellt werden. Der Belegungszustand des Fahrgastzelleninnenraums kann durch eine Sitzbelegungserkennung oder alternativ durch eine Gurtschlosszustandserkennung oder alternativ auch durch einen Achslastsensor, der zur Steuerung der Fahrzeugdämpfung oder der Lichtweitenregulierung dient, ermittelt und durch vernetzte Kommunikation dem erfindungsgemäßen Verfahren bereitgestellt werden.
Vorteilhaft wird die Ermittlung des wenigstens einen geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmals zyklisch während eines Betriebs des Fahrzeugs vorgenommen. Wird nun während des Betriebs des Fahrzeugs ein unfall-relevantes Sensorsignal generiert, so liegt das zu diesem Zeitpunkt aktuelle geringdynamische, fahrzeugspezifische Merkmal zur Veränderung des Schwellenwertes und/oder zur Wichtung des Arbeitswertes bereits vor und ist somit nicht erst zu diesem Zeitpunkt zu ermitteln. Des Weiteren wird zur Veränderung des Schwellenwertes und/oder zur Wichtung des Arbeitssignals zweckmäßig eine Motorvariante des Fahrzeugtyps als ein statisches, fahrzeugspezifisches Merkmal berücksichtigt.
Vorteilhaft wird das wenigstens eine statische, fahrzeugspezifische Merkmal in einem Initialisierungsschritt des Verfahrens dem Verfahren vorgegeben oder hier ermittelt. Vorzugsweise erfolgt dies bei einem Starten des Fahrzeugs.
Die Berücksichtigung statischer, fahrzeugspezifischer Merkmal gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren unterscheidet sich somit wesentlich von den aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweisen zur Berücksichtigung fahrzeugtypspezifischer Merkmale. Fahrzeugtypspezifische Merkmale sind üblicherweise in dem durch Crashversuche sowie Simulationen ermittelten Parametersatz implizit berücksichtigt und sind somit nicht individuell veränderbar. Es stellte sich jedoch heraus, daß insbesondere Abweichungen des jeweiligen Fahrzeugs von dem zur Parameterermittlung verwendeten Referenzfahrzeug ursächlich sind für Abweichungen des realen Auslöseverhaltens von Insassenschutzsystemen zu einem jeweils gewünschten, optimalen Auslöseverhalten. Durch die erfindungsgemäße Berücksichtigung statischer, fahrzeugspezifischer Merkmale, vorzugsweise mittels einer Initialisierung des Berechnungsverfahrens, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren in einfacher Weise individuell dem jeweiligen Fahrzeug anpassen. Dies führt zu einem erheblich verbesserten Auslöseverhalten der angesteuerten Insassenschutzsysteme.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung eine Steuerungsvorrichtung zum Auslösen eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs im Falle eines Unfalls des Fahrzeugs zur Verfügung. Die erfindungsgemäße Auslösesteuerungsvorrichtung umfasst wenigstens einen Eingangskanal zum Empfangen zumindest eines unfallrelevanten Sensorsignals, ein Umsetzmittel zum Umsetzen des unfall-relevanten Sensorsignals in ein Arbeitssignal, einen Speicher zum Speichern eines vorgegebenen Schwellenwertes, ein Berechnungsmittel zum Verändern des Schwellenwertes in Abhängigkeit von wenigstens einem hochdynamischen, hindernisspezifischen Merkmal und/oder wenigstens einem hochdynamischen, crashverlaufsabhangigen Merkmal und/oder zum Wichten des Arbeitssignals in Abhängigkeit des wenigstens einen hochdynamischen, hindernisspezifischen Merkmals und/oder des wenigstens einen hochdynamischen, crashverlaufsabhangigen Merkmals, ein Berechnungsmittel zum Vergleichen des Arbeitssignals mit dem Schwellenwert, sowie wenigstens einen Ausgabekanal zur Ausgabe eines Steuersignals zum Auslösen des Insassenschutzsystems, sobald das Arbeitssignal den Schwellenwert erreicht und/oder überschreitet. Erfindungsgemäß umfasst die Steuerungsvorrichtung ferner ein Berechnungsmittel zum Verändern des Schwellenwerts in Abhängigkeit von wenigstens einem geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmal und/oder wenigstens einem statischen, fahrzeugspezifischen Merkmal und/oder zum Wichten des Arbeitssignals in Abhängigkeit des wenigstens einen geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmals und/oder des wenigstens einen statischen, fahrzeugspezifischen Merkmals.
Die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung eignet sich insbesondere zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Der Einganskanal zum Empfangen des zumindest einen unfall-relevanten Steuersignals kann auch als Kommunikationsverbindung, beispielsweise als Datenleitung, zur Kommunikation mit einem anderen Steuergerät ausgeführt sein. Ebenso kann auch der wenigstens eine Ausgabekanal zur Ausgabe eines Steuersignals als Kommunikationsverbindung zu einem weiteren Steuergerät ausgeführt sein.
Vorteilhaft kann die Auslösesteuerungsvorrichtung auch als Teilsystem einer vernetzten Kommunikationsstruktur zur Kommunikation einer Vielzahl von Steuergeräten und/oder Sensoren und/oder Aktoren ausgeführt sein.
Zweckmäßig umfasst die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung ferner zumindest einen Eingangskanal zum Empfangen wenigstens eines Messwertsignals und/oder eines Zustandswertsignals zur Ermittlung des aktuellen Fahrzeugzustands, insbesondere des Fahrzeugsgewichts.
Vorteilhaft umfasst die Steuerungsvorrichtung ferner wenigstens eine Schnittstelle zur Einbindung in eine vernetzte Kommunikationsstruktur.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Insassenschutz- und Auslösesystem zur Verfügung, das zumindest einen Sensor zum Erzeugen eines unfall-relevanten Sensorsignals, ferner ein aktives Insassenschutzsystem, das im Falle eines Unfalls ausgelöst wird, sowie eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung zum Auslösen des Insassenschutzsystems umfasst.
Weiterhin umfasst das Insassenschutz- und Auslösesystem zweckmäßig wenigstens einen weiteren Sensor zum Messen des aktuellen Fahrzeuggewichts, vorzugsweise einen Tankgebersensor und/oder einen Sitzbelegungssensor und/oder einen Feder- Dämpfungssensor.
Vorteilhaft ist der Sensor zum Erzeugen eines unfall-relevanten Sensorsignals wenigstens ein Beschleunigungssensor und/oder ein Pre-Crash-Sensor und/oder ein Aufprallsensor. In den meisten Anwendungsfällen wird eine Kombination aus mehreren Sensoren zu bevorzugen sein, um hieraus zuverlässig ermitteln zu können, ob sich ein Unfall des Fahrzeugs anbahnt oder gegeben ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 den Aufbau eines erfindungsgemäß ausgeführten Insassenschutz- und Auslösesystems in schematischer Darstellung; und
Figur 2 in einem Ablaufschema eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Auslösen eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs. In den Figuren sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente und Bauteile dargestellt.
Gleiche oder gleichwirkende Bauteile sind weitgehend mit denselben Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäß ausgeführten Insassenschutz- und Auslösesystems 1.
Das in Figur 1 dargestellte Insassenschutz- und Auslösesystem 1 ist in einem Personenkraftfahrzeug 10 angeordnet. Das Insassenschutz- und Auslösesystem 1 umfasst wenigstens ein in dem Fahrzeug 10 angeordnetes Insassenschutzsystem, hier ein Airbag 20, der in das Lenkrad integriert ist. Das Insassenschutzsystem kann aber auch mehrere Airbags und/oder ein oder mehrere Gurtstraffer und/oder ein Überrollschutzsystem umfassen. Das Insassenschutzsystem soll im Falle eines Unfalls zu genau dem Zeitpunkt, an dem es seine maximale Schutzwirkung für die Insassen entfaltet, ausgelöst werden.
Weiterhin umfasst das in Figur 1 dargestellte Insassenschutz- und Auslösesystem 1 mehrere in dem Fahrzeug angeordnete Sensoren zum Erzeugen wenigstens eines unfall-relevanten Sensorsignals, nämlich zwei Beschleunigungssensoren 30a und 30b mit unterschiedlich ausgerichteten Empfindlichkeitsachsen sowie zusätzlich mehrer Aufprallsensoren 30c, die an der Vorderfront des Fahrzeugs verteilt angeordnet sind. (In Figur 1 ist nur ein Aufprallsensor 3Oc dargestellt.) Eine solche Anordnung und Verwendung von Sensoren zur Erzeugung eines unfall-relevanten Sensorsignals ist beispielsweise aus der DE 198 17334 C1 bekannt. Die Sensoren 30a, 30b, 30c sind über Datenleitungen mit einer erfindu ngsgemäß ausgeführten Steuerungsvorrichtung 50 zum Auslösen des Insassenschutzsystems, hier des Airbags 20, verbunden. Ist das Fahrzeug 10 nun beispielsweise in einen Auffahrunfall verwickelt, so werden sowohl von den Beschleunigungssensoren 30a und 30b als auch von den Aufprallsensoren 30c unf all-relevante Signale generiert und an die Steuerungsvorrichtung 50 gesendet. Die hier dargestellte Steuerungsvorrichtung 50 umfasst neben Eingangskanälen zum Empfangen der Signale der Sensoren 30a, 30b, 3Oc ein Umsetzmittel zum Umsetzen der Sensorsignale in ein Arbeitssignal. Das Umsetzmittel kann beispielsweise ein Analog-Digital-Wandler mit einer nachgeschalteten Bewertungsschaltung zur Bewertung, ob es sich um ein unfall-relevantes Signal handelt, sein. Ferner ist ein der Steuerungsvorrichtung vorgegebener Schwellenwert in einem Speicherelement der Steuerungsvorrichtung gespeichert. Üblicherweise ist der Schwellenwert nicht als ein einzelner Wert vorgegeben, sondern in Form eines Parametersatzes, der durch Versuche und Simulationen ermittelt wurde, und mittels der Sensorsignalwerte eine Schwellenwertberechung ermöglicht.
Die Auslösesteuerungsvorrichtung 50 umfasst ferner ein Berechnungsmittel zum Verändern des Schwellenwertes in Abhängigkeit von wenigstens einem hochdynamischen, hindernisspezifischen Merkmal und/oder wenigstens einem hochdynamischen, crashverlaufsabhangigen Merkmal. Die hochdynamischen hindernisspezifischen und/oder crashverlaufsabhangigen Merkmale werden in dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel aus den Signalen der Beschleunigungssensoren 30a und 30b sowie der Aufprallsensoren 30c gewonnen. Als crashverlaufsabhängige Merkmale wird durch Auswertung der Sensorsignale hier unterschieden, ob es sich bei dem Unfall um einen Front- oder Seiten- oder Schrägoder Heck-Crash handelt und ob es ein High-Speed- oder ein Low-Speed-Crash ist.
Erfindungsgemäß umfasst die Auslösesteuerungsvorrichtung 50 ferner ein Berechnungsmittel zum Verändern des Schwellenwerts in Abhängigkeit von wenigstens einem geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmal und/oder wenigstens einem statischen, fahrzeugspezifischen Merkmal. Zum Erfassen und Ermitteln der in der Schwellenwertberechnung zu berücksichtigenden geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmale sind in Figur 1 vier weitere Eingangskanäle der Auslösesteuerungsvorrichtung 50 jeweils über Datenleitungen mit je einem Sitzplatzerkennungssensor 40a, 40b verbunden, mittels derer die Anzahl der Fahrzeuginsasse.n ermittelt wird. (In Figur 1 sind nur zwei Sitzplatzerkennungssensoren 40a und 40b dargestellt.) Ein weiterer Eingangskanal ist mit einem Tankgebersensor 40c verbunden, um die Tankfüllstandshöhe zu ermitteln. Diese geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmale werden im Betrieb des Fahrzeugs zyklisch, beispielsweise in einem zeitlich Abstand von jeweils 5 Minuten, von der Steuerungsvorrichtung 50 abgefragt und hieraus das aktuelle Fahrzeuggewicht sowie der aktuelle Fahrzeugschwerpunkt ermittelt. Das so ermittelte aktuelle Fahrzeuggewicht und der aktuelle Fahrzeugschwerpunkt wiederum werden bei der Ermittlung des Schwellenwertes, die durchgeführt wird, sobald ein unfall-relevantes Sensorsignal generiert wurde, berücksichtigt. Da der Schwellenwert zumeist unfallspezifisch unmittelbar vor oder zum Zeitpunkt des Unfalls ermittelt wird, erfolgt eine Veränderung bzw. Anpassung des Schwellenwertes aufgrund der geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmale und/oder der statischen, fahrzeugspezifischen Merkmale zweckmäßig zusammen mit der Veränderung bzw. Anpassung des Schwellenwertes in Abhängigkeit des wenigstens einen hochdynamischen, hindernisspezifischen Merkmals und/oder des wenigstens einen hochdynamischen, crashverlaufsabhangigen Merkmals. Bevorzugt erfolgt diese Veränderung bzw. Anpassung des Schwellenwertes implizit durch Berechnung des Schwellenwertes auf Basis eines geeigneten Parametersatzes, wobei das wenigstens eine geringdynamische, fahrzeugspezifische Merkmal sowie das wenigstens eine hochdynamische, hindernisspezifische Merkmal und/oder das wenigstens eine hochdynamische, crashverlaufsabhängige Merkmal Eingangsgrößen darstellen und zusätzlich zweckmäßig das wenigstens eine statische, fahrzeugspezifische Merkmal in einem Initialisierungsschritt vorgegeben wird.
Weiterhin umfasst die Auslösesteuerungsvorrichtung 50 ein Berechnungsmittel zum Vergleichen des Arbeitssignals mit dem Schwellenwert, sowie einen Ausgabekanal zur Ausgabe eines Steuersignals zum Auslösen des Airbags 20, sobald das Arbeitssignal den Schwellenwert erreicht und/oder überschreitet. Der Ausgabekanal ist wiederum über eine Datenleitung mit dem Airbag 20 verbunden.
In vielen Anwendungsfällen wird keine gesonderte Ermittlung der geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmale und/oder der statischen, fahrzeugspezifischen Merkmale erforderlich sein, da diese bereits von einem anderen Steuergerät des Fahrzeugs ermittelt wurden oder anderweitig bereits vorliegen und über eine vernetzte Fahrzeugkommunikation abgefragt werden können. So kann das Fahrzeuggewicht beispielsweise unmittelbar aus den Messwerten von Achslastsensoren ermittelt werden. Die hierfür nötigen Achslastsensoren sind heutzutage bereits in vielen Fahrzeugen standardmäßig vorhanden, um auf der Basis des hierüber ermittelten Fahrzeuggewichts die Leuchtweite automatisch zu regulieren und/oder die Fahrwerksdämpfung automatisch zu regeln.
In Figur 2 ist in einem Ablaufschema eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Auslösen eines Insassenschutzsystems eines Personenkraftfahrzeugs dargestellt.
Als unfall-relevante Signale werden hier in Verfahrensschritt 110 die Signale zweier in dem Fahrzeug angeordneter Beschleunigungssensoren sowie mehrere in dem Fahrzeug angeordneter Aufprallsensoren (in Figur 2 ist nur ein Aufprallsensor dargestellt) gemessen und in Verfahrensschritt 130 in wenigstens ein Arbeitssignal umgesetzt. Alternativ können die Sensorsignale auch unmittelbar als Arbeitssignale verwendet werden.
Parallel hierzu werden die Signale der Beschleunigungssensoren sowie der Aufprallsensoren als hochdynamische, hindernisspezifische und/oder hochdynamische, crashverlaufsabhängige Merkmale zusätzlich einer Schwellenwertermittlung 140 zugeführt. Die Ermittlung eines Schwellenwertes in Verfahrensschritt 140 erfolgt auf Basis eines empirisch und/oder durch Simulationen definierten Parametersatzes und unter Berücksichtigung der jeweiligen hochdynamischen, hindernisspezifischen und/oder hochdynamischen, crashverlaufsabhangigen Merkmale.
Die Ermittlung des Schwellenwertes in Abhängigkeit der jeweiligen hochdynamischen, hindernisspezifischen und/oder hochdynamischen, crashverlaufsabhangigen Merkmale dient dazu, den Schwellenwert hindernisspezifisch und/oder crashverlaufsabhängig zu verändern bzw. anzupassen. Alternativ oder auch zusätzlich könnte das Arbeitssignal auch in Abhängigkeit von wenigstens einem hochdynamischen, hindernisspezifischen und/oder crashverlaufsabhangigen Merkmal gewichtet werden.
Zusätzlich wird der Schwellenwert in Verfahrensschritt 140 erfindungsgemäß in Abhängigkeit von wenigstens einem geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmal und/oder wenigstens einem statischen, fahrzeugspezifischen Merkmal verändert. Alternativ könnte der Schwellenwert und/oder das Arbeitssignal auch in Abhängigkeit des wenigstens einen geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmals und/oder des wenigstens einen statischen, fahrzeugspezifischen Merkmals gewichtet werden. In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird in Verfahrensschritt 120 als ein geringdynamisches, fahrzeugspezifisches Merkmal das aktuelle Fahrzeuggewicht über eine Messung der Belegung der Sitze und des Tankfüllstands ermittelt. Alternativ kann aber auch über Achslastsensoren das Fahrzeuggewicht bestimmt werden.
Um bei der Ermittlung des Schwellenwertes in Verfahrensschritt 140 jeweils von einem aktuellen Wert des geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmals auszugehen, wird die Ermittlung des geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmals während des Fahrzeugbetriebs zyklisch in einem Abstand von jeweils 3 Minuten wiederholt.
Das in Verfahrensschritt 130 ermittelte Arbeitssignal wird in Verfahrensschritt 150 mit dem in Verfahrensschritt 140 ermittelten Schwellenwert verglichen. Erreicht und/oder überschreitet das Arbeitssignal den jeweils aktuellen Schwellenwert, so wird ein Signal zum Auslösen des Insassenschutzsystems generiert.
Bei dem erfindungsgemäß ausgeführten Verfahren zum Auslösen eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs werden somit nicht nur hochdynamische, unfallspezifische Einflussfaktoren bei der Bestimmung des Auslösezeitpunktes des Insassenschutzsystems sondern auch geringdynamische Einflussfaktoren berücksichtigt. Da diese geringdynamischen Einflussfaktoren, und hier insbesondere das aktuelle Fahrzeuggewicht, das Verhalten des Fahrzeugs im Fallp eines Unfalls oftmals erheblich beeinflussen, wird mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren der Auslösezeitpunkt des Insassenschutzsystems erheblich optimiert und die Schutzwirkung für die Insassen dadurch erheblich gesteigert.
Bezugszeichen
Insassenschutz- und Auslösesystem Fahrzeug Airbaga, 30b,30c Sensoren zum Messen hochdynamischer, unfall-relevanter Messgrößena, 40b,40c Sensoren zum Messen geringdynamischer Messgrößen Steuerung zum Auslösen eines Insassenschutzsystems- 160 Verfahrensschritte des erfindungsgemäß ausgeführten Verfahrens

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Auslösen eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftfahrzeugs, bei dem zumindest ein unfall-relevantes Sensorsignal, das von wenigstens einem Sensor generiert wird, als Arbeitssignal verwendet oder in ein Arbeitssignal umgesetzt wird, und das Arbeitssignal mit einem Schwellenwert verglichen wird, und bei Erreichen und/oder Überschreiten des Schwellenwertes das Insassenschutzsystem ausgelöst wird, wobei der Schwellenwert in Abhängigkeit von wenigstens einem hochdynamischen, hindernisspezifischen Merkmal und/oder wenigstens einem hochdynamischen, crashverlaufsabhangigen Merkmal verändert wird und/oder das Arbeitssignal in Abhängigkeit von wenigstens einem hochdynamischen, hindernisspezifischen Merkmal und/oder wenigstens einem hochdynamischen, crashverlaufsabhangigen Merkmal gewichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert zusätzlich in Abhängigkeit von wenigstens einem geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmal und/oder wenigstens einem statischen, fahrzeugspezifischen Merkmal verändert wird und/oder das Arbeitssignal in Abhängigkeit des wenigstens einen geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmals und/oder des wenigstens einen statischen, fahrzeugspezifischen Merkmals gewichtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine geringdynamische, fahrzeugspezifische Merkmal das aktuelle Fahrzeuggewicht ist oder das wenigstens eine geringdynamische, fahrzeugspezifische Merkmal und/oder das wenigstens eine statische, fahrzeugspezifische Merkmal ein Merkmal zur Bestimmung des aktuellen Fahrzeuggewichts ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine geringdynamische, fahrzeugspezifische Merkmal der aktuelle Fahrzeugschwerpunkt ist oder das wenigstens eine geringdynamische, fahrzeugspezifische Merkmal und/oder das wenigstens eine statische, fahrzeugspezifische Merkmal ein Merkmal zur Bestimmung des aktuellen Fahrzeugschwerpunktes ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine geringdynamische, fahrzeugspezifische Merkmal ein Tankinhalt ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine geringdynamische, fahrzeugspezifische Merkmal ein Belegungszustand des Fahrgastzelleninnenraums ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine geringdynamische, fahrzeugspezifische Merkmal ein Beladungszustand des Fahrzeugkofferraums ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine statische, fahrzeugspezifische Merkmal eine Motorvariante des Fahrzeugtyps ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine geringdynamische, fahrzeugspezifische Merkmal zyklisch während eines Betriebs des Fahrzeugs ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine statische, fahrzeugspezifische Merkmal in einem Initialisierungsschritt des Verfahrens, vorzugsweise bei einem Starten des Fahrzeugs, vorgegeben oder ermittelt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des wenigstens einen geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmals wenigstens ein Messwert und/oder wenigstens ein Zustandsparameter über eine vernetzte Kommunikation, die wenigstens ein weiteres Fahrzeugsteuersystem und/oder einen weiteren Fahrzeugsensor umfasst, zugeführt wird oder das wenigstens eine geringdynamische, fahrzeugspezifische Merkmal über eine vernetzte Kommunikation aus wenigstens einem weiteren Fahrzeugsteuersystem und/oder einem weiteren Fahrzeugsensor ausgelesen wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als unfall-relevantes Sensorsignal wenigstens ein Beschleunigungssignal und/oder ein Pre-Crash-Signal und/oder ein Aufprallsignal verwendet wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Insassenschutzsystem ein Gurtstraffer und/oder ein Airbag und/oder ein Überrollsystem und/oder ein Kniebag und/oder eine aktive Kopfstütze und/oder ein Gurtkraftbegrenzer und/oder ein anti-submarining-Sitz ist.
13. Steuerungsvorrichtung (50) zum Auslösen eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen Eingangskanal zum Empfangen zumindest eines unfall-relevanten Sensorsignals, ein Umsetzmittel zum Umsetzen des unfall-relevanten Sensorsignals in ein Arbeitssignal, ein Berechnungsmittel zum Verändern eines Schwellenwertes in Abhängigkeit von wenigstens einem hochdynamischen, hindernisspezifischen Merkmal und/oder wenigstens einem hochdynamischen, crashverlaufsabhangigen Merkmal und/oder zum Wichten des Arbeitssignals in Abhängigkeit des wenigstens einen hochdynamischen, hindernisspezifischen Merkmals und/oder des wenigstens einen hochdynamischen, crashverlaufsabhangigen Merkmals, ein Berechnungsmittel zum Vergleichen des Arbeitssignals mit dem Schwellenwert, und einen Ausgabekanal zur Ausgabe eines Steuersignals zum Auslösen des Insassenschutzsystems, sobald das Arbeitssignal den Schwellenwert erreicht und/oder überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsvorrichtung ferner ein Berechnungsmittel zum Verändern des Schwellenwerts in Abhängigkeit von wenigstens einem geringdynamϊschen, fahrzeugspezifischen Merkmal und/oder wenigstens einem statischen, fahrzeugspezifischen Merkmal und/oder zum Wichten des Arbeitssi nals in Abhängigkeit des wenigstens einen geringdynamischen, fahrzeugspezifischen Merkmals und/oder des wenigstens einen statischen, fahrzeugspezifischen Merkmals umfasst.
14. Steuerungsvorrichtung (50) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen Speicher zum Speichern eines vorgegebenen Schwellenwertes oder eines Parametersatzes zum Ermitteln eines Schwellenwertes umfasst.
15. Steuerungsvorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner zumindest einen Eingangskanal zum Empfangen wenigstens eines Messwertsignals und/oder eines Zustandswertsignals zur Ermittlung des aktuellen Fahrzeuggewichts umfasst.
16. Steuerungsvorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsvorrichtung ferner wenigstens eine Schnittstelle zur Einbindung in eine vernetzte Kommunikationsstruktur umfasst.
17. Insassenschutz- und Auslösesystem (1) umfassend zumindest einen Sensor (30a, 30b, 30c) zum Erzeugen eines unfall-relevanten Sensorsignals, ein Insassenschutzsystem (20), das bei einem Unfall ausgelöst wird, und eine Steuerungsvorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 13 bis 16 zum Auslösen des Insassenschutzsystems (20).
18. Insassenschutz- und Auslösesystem (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner wenigstens einen weiteren Sensor (40a, 40b, 40c) zum Messen eines fahrzeuggewichtsrelevanten Messwertes, vorzugsweise einen Tankgebersensor und/oder einen Sitzbelegungssensor und/oder einen Feder-Dämpfungssensor umfasst.
19. Insassenschutz- und Auslösesystem (1) nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zum Erzeugen eines unfall-relevanten Sensorsignals wenigstens ein Beschleunigungssensor und/oder ein Pre-Crash-Sensor und/oder ein Aufprallsensor ist.
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