WO2018077661A1 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines sicherheitssystems eines kraftfahrzeugs, sicherheitssystem für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines sicherheitssystems eines kraftfahrzeugs, sicherheitssystem für ein kraftfahrzeug Download PDF

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WO2018077661A1
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measuring sensor
sensor
temperature
self
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Marlon Ramon EWERT
Darko Rozic
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a safety system of a motor vehicle, in particular an airbag system, the one
  • Sensor device having at least one measuring sensor for detecting a collision and at least one temperature sensor, wherein a
  • Output signal of the measuring sensor is corrected in response to a currently measured by the temperature sensor temperature value.
  • the invention relates to a device for operating a
  • Safety system of a motor vehicle which is designed to perform the above method. Moreover, the invention relates to a
  • Safety systems is the airbag system. This has one or more airbag devices that are triggered in the event of a detected collision to protect vehicle occupants from injury.
  • acceleration sensors are used today as measuring sensors. These are preferred in the
  • Central control unit and / or arranged along a bending cross member of the motor vehicle.
  • either pressure or acceleration sensors are used today. These are usually located on the B, C or D pillar of the motor vehicle
  • the amplitude of the respectively detected output signal of the respective measuring sensor is dependent inter alia on the mass and the speed of the impinging object in the collision.
  • a sensor device for detection of pedestrian accidents, it is known to use a sensor device in the vehicle bumper, usually two or more
  • the collision signals detected by the sensor device or the output signals output by the respective measuring sensor are compared, for example, with threshold values in order to determine whether a safety device, in particular an active one, is triggered or not triggered
  • Restraining means such as airbag to decide.
  • the method according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that a temperature correction or compensation is particularly accurate during operation and thus a safe triggering or non-triggering of the restraining means or the security system is ensured. According to the invention, it is provided for this purpose that a self-heating of the measuring sensor produced by the operation of the measuring sensor is determined and the measured temperature is dependent on the determined temperature
  • the invention thus provides that in the current
  • Operation determines a self-heating of the measuring sensor, in particular is calculated.
  • This has the advantage that in addition to the measured temperature value, an estimate of the temperature of the measuring sensor itself takes place, whereby the consideration is taken into account that the temperature determined by the temperature sensor does not necessarily have to correspond exactly to the temperature of the measuring sensor. This is the case, for example, when the temperature sensor is arranged remotely from the measuring sensor on the motor vehicle so that the heat from the temperature sensor is emitted by the temperature sensor
  • Measuring sensor itself not detectable and in the temperature measurement
  • the self-heating thus a more accurate temperature detection and thus a more accurate compensation of the measuring signal of the measuring sensor is guaranteed.
  • the measuring signal of the measuring sensor is guaranteed.
  • Temperature sensor close to the measuring sensor, in particular arranged in the housing of the measuring sensor, so that the temperature value measured by the temperature sensor is affected by the self-heating of the sensor.
  • the determined self-heating of the measuring sensor is subtracted from the measured temperature value, the actual ambient temperature of the measuring sensor can be determined and thus, for example, a threshold value adjustment for triggering or non-triggering a safety device can be performed with high accuracy.
  • the calculation or the calibration / compensation of the output signal of the measuring sensor is preferably carried out by the measuring sensor itself or a sensor module having a measuring sensor and / or by a device such as a control unit, which is at least signal-wise connected to the measuring sensor. The process thus becomes the temperature the sensor environment estimated by the measured temperature is compensated or corrected by the determined self-heating of the measuring sensor.
  • the self-heating is determined as a function of an electrical operating voltage of the measuring sensor.
  • the operating voltage may for example be between 4V and 12V, in particular between 4.8V and 11.0V.
  • the self-heating increases (with increasing operating voltage) or decreases (with decreasing
  • the self-heating is determined as a function of an electrical operating current of the measuring sensor.
  • the operating current also has an immediate effect on the temperature or the temperature behavior of the measuring sensor itself.
  • the self-heating can be further specified. To determine the operating voltage and / or the operating current no additional funds are usually required because this is already a corresponding sensor or evaluation circuit usually already exists. As a result, the operation of the security system can be improved simply and inexpensively.
  • the self-heating is determined as a function of a communication system or protocol by means of which the measuring sensor is operated.
  • a communication system or protocol by means of which the measuring sensor is operated.
  • its operating current and possibly its operating voltage changes.
  • Self-heating can be improved. According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the self-heating is determined as a function of a housing of the measuring sensor. In particular, depending on a geometric and / or
  • Measuring sensor itself If this example has a housing with a low thermal conductivity, this means that the measuring sensor itself heated faster or reaches a higher operating temperature. If, on the other hand, the housing has a good thermal conductivity, the heat is dissipated from the measuring sensor so that it is cooled and its own temperature reaches a lower maximum value. Knowing the nature of the housing thus determining the self-heating of the measuring sensor with high
  • the self-heating is determined as a function of a sensor type of the measuring sensor. Depending on the used sensor type of the measuring sensor, so depending on the design of the sensor of the measuring sensor also results in its own self-heating.
  • the device according to the invention with the features of claim 8 is characterized in that the device is adapted to, at
  • a control device represents a preferred embodiment of the device according to the invention.
  • Another aspect of the present invention is a computer program having the features of claim 9, which is specially adapted to carry out all the steps of the method according to the present invention when used as intended.
  • Another aspect of the present invention is a machine-readable storage medium having the features of claim 10, on which
  • the measuring sensor has a housing in which the temperature sensor is arranged.
  • the device according to the invention is arranged in the housing, which performs the inventive method.
  • the measuring sensor or a sensor module comprising the measuring sensor, the temperature sensor, the housing and the device carries out the method itself and thus already outputs a corrected measuring signal, which in particular is forwarded to a control device, in particular of the safety system, for further use.
  • the device is designed as a separate control unit which is connected to the sensor module, in particular to the measuring sensor and / or to the temperature sensor.
  • Figure 2 is a temperature difference characteristic of a measuring sensor of
  • 3 shows a method for operating the security system.
  • FIG. 1 shows, in a simplified plan view, a motor vehicle 1 which has an advantageous safety system 2.
  • This safety system 2 is presently designed as an airbag system, which has a plurality of measuring sensors 3, 4, 5, 6, a control unit 7 and a plurality of safety devices 8, 9 present in the form of airbag devices.
  • the measuring sensors 3 to 6 and the safety devices 8 and 9 are each connected to the control unit 7, this connection being understood to mean an electrical or the signaling connection, by means of which, on the one hand, the signals generated by the measuring sensors 3 to 6
  • Output signals from the control unit 7 are detected and evaluated and the safety devices 8 and 9 in dependence on the detected
  • Output signals can be controlled by the controller 7.
  • the control unit 7 is designed as an airbag control unit.
  • the measuring sensors 3 and 6 are arranged in vehicle doors of the motor vehicle 1 and designed as pressure sensor modules.
  • the measuring sensors 4 and 5 are installed in a front-side bumper 10 of the motor vehicle 1 and designed as acceleration sensor modules. These are used in particular to detect pedestrian accidents on the motor vehicle 1.
  • Another optional sensor module that has a rotation rate sensor is arranged in particular on or on the control unit 7.
  • the security system 2 may comprise more or fewer measuring sensors 3 to 6 and more or fewer safety devices 8 to 9.
  • the sensor device furthermore has temperature sensors 11, which according to the present exemplary embodiment are arranged in the front-side bumper 10 in order to detect the ambient temperature of the measuring sensors 4 and 5.
  • the temperature sensors 11 are each one of
  • Measuring sensors 4, 5 assigned such that in each case a temperature sensor 11 in a housing of the respective measuring sensor 4, 5 is arranged.
  • the respective temperature sensor 11 detects the ambient temperature of the respective measuring sensor 4, 5 in the immediate vicinity or proximity of the respective measuring sensor 4, 5.
  • the temperature value currently detected by the temperature sensor 11 is also co-evaluated by the control unit 7. It is already known, depending on the detected temperature value
  • the self-heating of the measuring sensor generated during operation of the measuring sensor is determined in order to determine the actual temperature value which prevails on or in the measuring sensor 4, 5.
  • FIG. 2 shows an example for explaining the method
  • Temperature difference characteristic Kl which can result in one of the measuring sensors during operation.
  • the temperature difference characteristic shows the deviation of the temperature of the measuring sensor from one into the environment of the sensor measured temperature ⁇ over time t.
  • the self-heating of the measuring sensor is for example 140 K / W.
  • the measured temperature value is corrected as a function of the determined self-heating, the self-heating being determined or determined in particular as a function of the relationships described below.
  • Temperature behavior of the measuring sensor in the housing is determined as a function of the housing, in particular depending on the material technical or geometric design of the housing.
  • a correction factor in a non-volatile memory, preferably of the respective measuring sensor 4, 5 is deposited.
  • the correction factor is
  • a correction value and / or by a correction characteristic which, for example, shows a temperature behavior over time as a function of the respective housing.
  • the self-heating of the respective measuring sensor 4, 5 is determined as a function of the electrical operating voltage applied to the measuring sensor.
  • the applied operating voltage may be a voltage between about 4.8V and 11.0V.
  • the temperature of the measuring sensor increases more or less strongly. The same applies to the
  • Operating current of the respective measuring sensor 4, 5, which is preferably also used for correction or compensation of the measured temperature value and for determining the self-heating of the respective measuring sensor 4, 5.
  • the operating current depends in particular on the communication protocol used, by means of which the respective
  • Measuring sensor 4, 5 is addressed.
  • the measuring sensors 3 to 6 by the so-called PSI5 protocol with the Control unit 7 communicate. This results in a known operating current, which is taken into account in the determination of the self-heating of the respective measuring sensor.
  • the influences described directly affect the measured temperature, which is measured for example by means of a temperature diode in the vicinity of the respective measuring sensor 4, 5.
  • the temperature diode is in particular the already described temperature sensor.
  • the measured temperature value deviates due to the self-heating of the
  • Output signal of the respective measuring sensor 4, 5 is adjusted, adapted to avoid a false trip or false non-triggering of the safety devices 8, 9.
  • the time constants T for the various parameters to be taken into account are preferably determined experimentally during production and stored in a non-volatile memory of the respective measuring sensor 4, 5.
  • the temperature curves of the respective measuring sensor 4, 5 are then described with the appropriate time constants using a mathematical formula, the input variables
  • the mathematical formula or the individual temperature curves are preferably stored in a memory of the measuring sensor 4, 5, for example as software and / or hardware, and at any time allow the calculation of the compensated temperature in the respective measuring sensor 4, 5.
  • the self-heating TE or the
  • Power consumption of the measuring sensor that is, in particular operating voltage and preferably the average operating current, resulting from the selected
  • the compensated temperature value ⁇ then results from the measured temperature T g minus the determined self-heat TE:
  • Measuring sensors 3, 6 corresponding to a respective temperature sensor 11 is assigned, and that as described above compensation of the measurement signal of Measuring sensors 3 and 6 is carried out to ensure a highly accurate release of the safety devices 8, 9.
  • Figure 3 shows the essential steps of the advantageous method again summarized in a flow chart.
  • Sl is the safety system or the motor vehicle with the
  • the current ambient temperature of the respective measuring sensor 3 to 6 is detected in particular within the respective housing at the same time by means of the respective temperature sensor 11 at the same time.
  • step S4 While the respective measuring sensor 3 to 6 is in operation, its self-heating is described in a step S4 as described above, in particular as a function of its electrical operating voltage, its electrical operating current, the communication system and / or communication protocol, the housing of the respective measuring sensor 3 to 6 and / or the sensor type of the respective
  • Measuring sensor 3 to 6 determined. In this case, the procedure is in particular as described above. Subsequently, in a step S5, that of the respective temperature sensor
  • Measuring sensor 3 to 6 provided corrected output signal by means of the corrected temperature or calibrated.
  • one or more threshold values with which, in particular, the output signal of the respective measuring sensor is compared, are adapted in the control unit 7 to ensure optimal triggering of the safety devices 8, 9.
  • step S7 either the corrected output signal or one of the corrected or a plurality of corrected threshold values is provided, by means of which the safety system 2 is operated.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Sicherheitssystems (2) eines Kraftfahrzeugs (1), insbesondere Airbag-System, das wenigstens eine Sensorvorrichtung mit einem Messsensor (3 - 6) zum Erfassen einer Kollision und mit wenigstens einem Temperatursensor (11) aufweist, wobei ein Ausgangssignal des Messsensors (3-6) in Abhängigkeit von einem durch den Temperatursensor (11) gemessenen aktuellen Temperaturwert korrigiert wird. Es ist vorgesehen, dass eine durch den Betrieb des Messsensors (3 - 6) erzeugte Eigenerwärmung des Messsensors (3 - 6) ermittelt und die gemessene Temperatur in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenwärme korrigiert wird.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Sicherheitssystems eines Kraftfahrzeugs, Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Sicherheitssystems eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Airbag-Systems, das eine
Sensorvorrichtung mit zumindest einem Messsensor zum Erfassen einer Kollision und wenigstens einen Temperatursensor aufweist, wobei ein
Ausgangssignal des Messsensors in Abhängigkeit von einem durch den Temperatursensor aktuell gemessenen Temperaturwert korrigiert wird.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Betreiben eines
Sicherheitssystems eines Kraftfahrzeugs, die dazu ausgebildet ist, das oben genannte Verfahren durchzuführen. Außerdem betrifft die Erfindung ein
Computerprogramm sowie ein maschinenlesbares Speichermedium und ein Sicherheitssystem.
Stand der Technik
Verfahren und Vorrichtungen zum Betreiben von Sicherheitssystemen von Kraftfahrzeugen sowie entsprechende Sicherheitssysteme sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zum Erhöhen der Sicherheit von Fahrinsassen und auch anderen Verkehrsteilnehmern ist es bekannt, ein Kraftfahrzeug mit einem Sicherheitssystem auszustatten, welches bei einer Kollision
Sicherheitsmaßnahmen automatisiert einleitet. Eines der bekanntesten
Sicherheitssysteme ist dabei das Airbag-System. Dieses weist ein oder mehrere Airbag-Einrichtungen auf, die im Fall einer erfassten Kollision ausgelöst werden, um Fahrzeuginsassen vor Verletzungen zu schützen. Für die Erkennung von Frontalkollisionen werden heutzutage als Messsensoren Beschleunigungssensoren eingesetzt. Diese sind bevorzugt im
Zentralsteuergerät und/oder entlang eines Biegequerträgers des Kraftfahrzeugs angeordnet. Für die Erkennung von Seitenkollisionen werden heutzutage entweder Druck- oder Beschleunigungssensoren verwendet. Diese befinden sich in der Regel an der B-, C- oder D-Säule des Kraftfahrzeugs
(Beschleunigungssensoren) oder in der Fahrzeugtür (Drucksensoren). Die Amplitude des jeweils erfassten Ausgangssignals des jeweiligen Messsensors ist unter anderem von der Masse und der Geschwindigkeit des auftreffenden Objekts bei der Kollision abhängig.
Zu Detektion von Fußgängerunfällen ist es bekannt, im Fahrzeugstoßfänger eine Sensorvorrichtung einzusetzen, die üblicherweise zwei oder mehr
Beschleunigungssensoren aufweist. Auch ist es bekannt, ein
druckschlauchbasiertes Sensorsystem vorzusehen.
Die von der Sensorvorrichtung erfassten Kollisionssignale beziehungsweise die von dem jeweiligen Messsensor ausgegebenen Ausgangssignale werden beispielsweise mit Schwellwerten verglichen, um über das Auslösen oder Nicht- Auslösen einer Sicherheitseinrichtung, insbesondere eines aktiven
Rückhaltemittels, beispielsweise Airbag, zu entscheiden.
Um Fehlauslösungen zu vermeiden, ist es außerdem bekannt, das Messsignal des jeweiligen Messsensors in Betrieb zu kalibrieren beziehungsweise zu kompensieren, insbesondere in Abhängigkeit einer aktuellen Temperatur. Dazu schlägt es beispielsweise die Offenlegungsschrift DE 10 2004 030 972 AI vor, die wichtigsten Parameter des Messsensors in einem Speicher zu hinterlegen und zur Korrektur einer Temperaturkennlinie des Messsensors zu
berücksichtigen. Aus der Offenlegungsschrift DE 42 28 893 AI ist es weiterhin bekannt, zur Kompensation von Nicht-Linearitäten des Ausgangssignals eines Messsensors, insbesondere zur Kompensation von Temperaturabhängigkeiten des Sensorsignals, einen Temperatursensor beziehungsweise -Messfühler zusätzlich zu dem Messsensor vorzusehen, der die Temperatur in der unmittelbaren Umgebung des Messsensors erfasst. Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine Temperaturkorrektur beziehungsweise Kompensation besonders genau im laufenden Betrieb erfolgt und damit ein sicheres Auslösen oder Nicht-Auslösen des oder der Rückhaltemittel des Sicherheitssystems gewährleistet ist. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass eine durch den Betrieb des Messsensors erzeugte Eigenerwärmung des Messsensors ermittelt und die gemessene Temperatur in Abhängigkeit von der ermittelten
Eigenerwärmung korrigiert wird. Die Erfindung sieht also vor, dass im laufenden
Betrieb eine Eigenerwärmung des Messsensors ermittelt, insbesondere berechnet wird. Dies hat den Vorteil, dass zusätzlich zu dem gemessenen Temperaturwert eine Abschätzung der Temperatur des Messsensors selbst erfolgt, wodurch der Überlegung Rechnung getragen wird, dass die von dem Temperatursensor ermittelte Temperatur nicht unbedingt genau der Temperatur des Messsensors entsprechen muss. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Temperatursensor entfernt von dem Messsensor an dem Kraftfahrzeug angeordnet wird, sodass durch den Temperatursensor die Wärme des
Messsensors selbst nicht erfassbar und bei der Temperaturmessung
berücksichtigbar ist. Durch das Ermitteln der Eigenerwärmung ist somit eine genauere Temperaturerfassung und damit eine genauere Kompensierung des Messsignals des Messsensors gewährleistet. Bevorzugt wird der
Temperatursensor nahe zu dem Messsensor, insbesondere in dem Gehäuse des Messsensors angeordnet, sodass der von dem Temperatursensor gemessene Temperaturwert durch die Eigenerwärmung des Sensors beeinträchtigt wird.
Indem nun, wie bevorzugt vorgesehen, die ermittelte Eigenerwärmung des Messsensors von dem gemessenen Temperaturwert abgezogen wird, ist die tatsächliche Umgebungstemperatur des Messsensors bestimmbar und damit beispielsweise eine Schwellenwertanpassung für das Auslösen oder Nicht- Auslösen einer Sicherheitseinrichtung hochgenau durchführbar. Die Berechnung beziehungsweise die Kalibrierung/Kompensation des Ausgangssignals des Messsensors wird bevorzugt durch den Messsensor selbst oder ein Messsensor aufweisendes Sensormodul und/oder durch eine Vorrichtung, wie beispielsweise ein Steuergerät, durchgeführt, welches mit dem Messsensor zumindest signaltechnisch verbunden ist. Durch das Verfahren wird somit die Temperatur der Sensorumgebung abgeschätzt, indem die gemessene Temperatur durch die ermittelte Eigenerwärmung des Messsensors kompensiert beziehungsweise korrigiert wird.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Eigenerwärmung in Abhängigkeit von einer elektrischen Betriebsspannung des Messsensors ermittelt wird. Die Betriebsspannung kann beispielsweise zwischen 4V und 12V, insbesondere zwischen 4,8V und 11,0V liegen. Je nachdem, welche Betriebsspannung an dem Messsensor anliegt, nimmt die Eigenerwärmung zu (mit zunehmender Betriebsspannung) oder ab (mit abnehmender
Betriebsspannung). Durch Beobachtung der elektrischen Betriebsspannung wird somit die Eigenerwärmung des Messsensors ermittelt, insbesondere berechnet oder abgeschätzt.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Eigenerwärmung in Abhängigkeit von einem elektrischen Betriebsstrom des Messsensors ermittelt wird. Auch der Betriebsstrom hat direkt einen Einfluss auf die Temperatur beziehungsweise das Temperaturverhalten des Messsensors selbst. Durch die Berücksichtigung des elektrischen Betriebsstroms ist damit die Eigenerwärmung weiter konkretisierbar. Zum Ermitteln der Betriebsspannung und/oder des Betriebsstroms sind in der Regel keine zusätzlichen Mittel erforderlich, weil hierfür eine entsprechende Sensorik oder Auswerteschaltung in der Regel ohnehin bereits vorhanden ist. Dadurch kann einfach und kostengünstig der Betrieb des Sicherheitssystems verbessert werden.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Eigenerwärmung in Abhängigkeit von einem Kommunikationssystem oder -Protokoll, mittels dessen der Messsensor betrieben wird, ermittelt wird. Je nachdem, welches Kommunikationssystem oder -Protokoll vorgesehen ist, um die Daten des Messsensors auszuwerten, ändert sich dessen Betriebsstrom und gegebenenfalls seine Betriebsspannung. In Kenntnis des verwendeten Kommunikationssystems und/oder -Protokolls ist damit auf einfache Art und Weise die Genauigkeit der Bestimmung der
Eigenerwärmung verbesserbar. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Eigenerwärmung in Abhängigkeit von einem Gehäuse des Messsensors ermittelt wird. Insbesondere in Abhängigkeit einer geometrischen und/oder
materialtechnischen Beschaffenheit des Gehäuses wird die Eigenerwärmung des Messsensors beeinflusst. Insbesondere in Abhängigkeit der Wärmeleiteffizienz des Gehäuses ergibt sich ein erkennbares Temperaturverhalten des
Messsensors selbst. Weist dieser beispielsweise ein Gehäuse mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit auf, so bedeutet dies, dass der Messsensor selbst schneller erhitzt oder eine höhere Betriebstemperatur erreicht. Weist das Gehäuse hingegen eine gute Wärmleitfähigkeit auf, wird die Wärme aus dem Messsensor abgeleitet, sodass dieser gekühlt wird und seine Eigentemperatur einen niedrigeren Maximalwert erreicht. In Kenntnis der Beschaffenheit des Gehäuses ist somit das Ermitteln der Eigenerwärmung des Messsensors mit hoher
Genauigkeit möglich.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Eigenerwärmung in Abhängigkeit von einem Sensortyp des Messsensors ermittelt wird. Je nach verwendetem Sensortyp des Messsensors, also je nach Ausbildung des Messfühlers des Messsensors ergibt sich ebenfalls eine eigene Eigenerwärmung. Durch
Berücksichtigung des Sensortyps kann somit die Eigenerwärmung in vorteilhafter
Weise bestimmt werden. Zweckmäßigerweise werden für den Sensortyp, das Sensorgehäuse, das Kommunikationssystem, die Betriebsspannung und/oder den Betriebsstrom Kennwerte in einem nicht-flüchtigen Speicher der
Sensorvorrichtung hinterlegt, sodass bereits in der Sensorvorrichtung die vorteilhafte Kompensation des Messsignals des Messsensors auf einfache, ressourcensparende und schnelle Art und Weise erfolgt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die korrigierte Temperatur und/oder der Temperaturwert und die ermittelte
Eigenerwärmung an eine Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät des
Sicherheitssystems gesendet werden. Damit erhält die Vorrichtung
beziehungsweise das Steuergerät entweder die bereits korrigierte Temperatur oder es erhält den Temperaturwert und die ermittelte Eigenerwärmung, um selbst die Temperatur zu korrigieren, sodass eine genauere Auslösung zumindest einer Sicherheitseinrichtung des Sicherheitssystems gewährleistet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung dazu hergerichtet ist, bei
bestimmungsgemäßem Gebrauch das erfindungsgemäße Verfahren
durchzuführen. Es ergeben sich dabei die bereits genannten Vorteile. Ein Steuergerät stellt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 9, das speziell dazu hergerichtet ist, bei bestimmungsgemäßen Gebrauch alle Schritte des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein maschinenlesbares Speichermedium mit den Merkmalen des Anspruchs 10, auf dem ein
Computerprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung gespeichert ist.
Das erfindungsgemäße Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug mit den
Merkmalen des Anspruchs 11 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung aus. Auch hier ergeben sich die bereits genannten Vorteile.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der Messsensor ein Gehäuse aufweist, in welchem auch der Temperatursensor angeordnet ist. Hierdurch ist eine optimale Temperaturkompensation des Messsignals des Messsensors gewährleistet. Bevorzugt ist in dem Gehäuse auch die erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet, welche das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. Dadurch führt der Messsensor beziehungsweise ein den Messsensor, den Temperatursensor, das Gehäuse sowie die Vorrichtung aufweisendes Sensormodul das Verfahren selbst durch und gibt damit bereits ein korrigiertes Messsignal aus, das insbesondere an ein Steuergerät, insbesondere des Sicherheitssystems, zur weiteren Verwendung weitergeleitet wird. Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass die Vorrichtung als separates Steuergerät, das mit dem Sensormodul, insbesondere mit dem Messsensor und/oder mit dem Temperatursensor verbunden ist, ausgebildet ist. Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
Figur 1 ein Kraftfahrzeug mit einem Sicherheitssystem in einer vereinfachten Darstellung,
Figur 2 eine Temperaturdifferenzkennlinie eines Messsensors der
Sicherheitsvorrichtung und
Figur 3 ein Verfahren zum Betreiben des Sicherheitssystems.
Figur 1 zeigt in einer vereinfachten Draufsicht ein Kraftfahrzeug 1, das ein vorteilhaftes Sicherheitssystem 2 aufweist. Dieses Sicherheitssystem 2 ist vorliegend als Airbag-System ausgebildet, das mehrere Messsensoren 3, 4, 5, 6, ein Steuergerät 7 sowie mehrere Sicherheitseinrichtungen 8, 9 vorliegend in Form von Airbag- Einrichtungen aufweist.
Die Messsensoren 3 bis 6 sowie die Sicherheitseinrichtungen 8 und 9 sind jeweils mit dem Steuergerät 7 verbunden, wobei unter dieser Verbindung eine elektrische beziehungsweise die signaltechnische Verbindung zu verstehen ist, mittels welcher einerseits die von den Messsensoren 3 bis 6 erzeugten
Ausgangssignale von dem Steuergerät 7 erfasst und ausgewertet werden und die Sicherheitseinrichtungen 8 und 9 in Abhängigkeit von den erfassten
Ausgangssignalen durch das Steuergerät 7 angesteuert werden können. Das Steuergerät 7 ist insofern als Airbag-Steuergerät ausgebildet.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Messsensoren 3 und 6 in Fahrzeugtüren des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet und als Drucksensormodule ausgebildet. Die Messsensoren 4 und 5 sind in einem frontseitigen Stoßfänger 10 des Kraftfahrzeugs 1 verbaut und als Beschleunigungssensormodule ausgebildet. Diese werden insbesondere dazu verwendet, Fußgängerunfälle an dem Kraftfahrzeug 1 zu detektieren. Ein weiteres optionales Sensormodul, das einen Drehratensensor aufweist, ist insbesondere an oder auf dem Steuergerät 7 angeordnet.
Entsprechende Sicherheitssysteme sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt, sodass auf die konkrete Verwendung und Ausgestaltung des
Gesamtsystems 2 an dieser Stelle nicht näher eingegangen werden soll. Es ist auch selbstverständlich, dass das Sicherheitssystem 2 mehr oder weniger Messsensoren 3 bis 6 und mehr oder weniger Sicherheitseinrichtungen 8 bis 9 aufweisen kann.
Die Sensorvorrichtung weist weiterhin Temperatursensoren 11 auf, die gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in dem frontseitigen Stoßfänger 10 angeordnet sind, um die Umgebungstemperatur der Messsensoren 4 und 5 zu erfassen. Dazu sind die Temperatursensoren 11 jeweils einem der
Messsensoren 4, 5 derart zugeordnet, dass jeweils ein Temperatursensor 11 in einem Gehäuse des jeweiligen Messsensors 4, 5 angeordnet ist. Damit erfasst der jeweilige Temperatursensor 11 die Umgebungstemperatur des jeweiligen Messsensors 4, 5 in der unmittelbaren Umgebung beziehungsweise Nähe des jeweiligen Messsensors 4, 5. Der von dem Temperatursensor 11 aktuell erfasste Temperaturwert wird durch das Steuergerät 7 ebenfalls mitausgewertet. Es ist dabei bereits bekannt, in Abhängigkeit des erfassten Temperaturwerts
Schwellwerte, mit welchen die von den Messsensoren 4, 5 erfassten
beziehungsweise ausgegebenen Messsignale verglichen werden, anzupassen, um ein optimales Auslöseverhalten der Sicherheitseinrichtungen 8 und 9 zu gewährleisten.
Vorteilhafterweise ist daher vorliegend vorgesehen, dass in einem vorteilhaften Verfahren die im Betrieb des Messsensors erzeugte Eigenerwärmung des Messsensors ermittelt wird, um den tatsächlichen Temperaturwert, der am beziehungsweise im Messsensor 4, 5 herrscht, zu bestimmen.
Figur 2 zeigt zur Erläuterung des Verfahrens eine beispielhafte
Temperaturdifferenzkennlinie Kl, die sich in einem der Messsensoren im Betrieb ergeben kann. Die Temperaturdifferenzkennlinie zeigt die Abweichung der Temperatur des Messsensors von einer in die Umgebung des Sensors gemessenen Temperatur ΔΤ über die Zeit t. In dem vorliegenden Beispiel beträgt die Eigenerwärmung des Messsensors beispielsweise 140 K/W.
Vorliegend wird dazu der gemessene Temperaturwert in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenerwärmung korrigiert, wobei die Eigenerwärmung insbesondere in Abhängigkeit der im Folgenden beschriebenen Zusammenhänge ermittelt beziehungsweise bestimmt wird.
In Abhängigkeit von den geometrischen und materialtechnischen Gegebenheiten des jeweiligen Messsensors, insbesondere in Abhängigkeit des jeweiligen Gehäuses des Messsensors 4, 5 ergibt sich ein unterschiedliches
Temperaturverhalten des Messsensors in dem Gehäuse. Es ist daher vorgesehen, dass die Eigenerwärmung in Abhängigkeit von dem Gehäuse, insbesondere in Abhängigkeit von der materialtechnischen oder geometrischen Ausgestaltung des Gehäuses bestimmt wird. Dazu wird insbesondere ein Korrekturfaktor in einem nicht-flüchtigen Speicher vorzugsweise des jeweiligen Messsensors 4, 5 hinterlegt. Bei dem Korrekturfaktor handelt es sich
insbesondere um einen Korrekturwert und/oder um eine Korrekturkennlinie, welche beispielsweise einen Temperaturverhalten über die Zeit in Abhängigkeit des jeweiligen Gehäuses zeigt.
Weiterhin ist alternativ oder zusätzlich vorgesehen, dass die Eigenerwärmung des jeweiligen Messsensors 4, 5 in Abhängigkeit von der an den Messsensor angelegten elektrischen Betriebsspannung bestimmt wird. Bei einem
Sicherheitssystem mit Airbag- Einrichtungen, wie vorliegend beschrieben, kann es sich bei der angelegten Betriebsspannung um eine Spannung zwischen etwa 4,8 V und 11,0 V handeln. Je nach angelegter Spannung nimmt die Temperatur des Messsensors stärker oder weniger stark zu. Gleiches gilt für den
Betriebsstrom des jeweiligen Messsensors 4, 5, der bevorzugt ebenfalls zur Korrektur beziehungsweise Kompensation des gemessenen Temperaturwerts und zur Bestimmung der Eigenerwärmung des jeweiligen Messsensors 4, 5 herangezogen wird. Der Betriebsstrom hängt dabei insbesondere von dem verwendeten Kommunikationsprotokoll ab, mittels dessen der jeweilige
Messsensor 4, 5 angesprochen wird. Vorliegend ist insbesondere vorgesehen, dass die Messsensoren 3 bis 6 durch das sogenannte PSI5-Protokoll mit dem Steuergerät 7 kommunizieren. Dadurch ergibt sich ein bekannter Betriebsstrom, der bei der Bestimmung der Eigenerwärmung des jeweiligen Messsensors berücksichtigt wird.
Die beschriebenen Einflüsse wirken sich direkt an die gemessene Temperatur aus, welche beispielsweise mittels einer Temperaturdiode in der Nähe des jeweiligen Messsensors 4, 5 gemessen wird. Bei der Temperaturdiode handelt es sich insbesondere um den bereits beschriebenen Temperatursensor. Somit weicht der gemessene Temperaturwert durch die Eigenerwärmung des
Messsensors von der eigentlichen Umgebungstemperatur um den Messsensor herum ab. Um die im Folgenden beschriebene Kompensation des gemessenen Temperaturwerts werden insbesondere die Schwellwerte, mit denen das
Ausgangssignal des jeweiligen Messsensors 4, 5 verglichen wird, angepasst, um eine Fehlauslösung oder Fehl-Nicht-Auslösung der Sicherheitseinrichtungen 8, 9 zu vermeiden.
Die Zeitkonstanten T für die verschiedenen zu berücksichtigenden Parameter, wie insbesondere Betriebsspannung, Betriebsstrom, Kommunikationsprotokoll/- System, Gehäuse und/oder gemessener Temperaturwert, werden bevorzugt bei der Herstellung experimentell ermittelt und in einem nicht-flüchtigen Speicher des jeweiligen Messsensors 4, 5 hinterlegt. Die Temperaturkurven des jeweiligen Messsensors 4, 5 werden dann mit den entsprechenden Zeitkonstanten mithilfe einer mathematischen Formel beschrieben, die als Eingangsgrößen die
Betriebsspannung, den Kommunikationsmodus, das Gehäuse und/oder den Betriebsstrom erhält und in Abhängigkeit dieser Eingangsgrößen eine
hochgenaue, kompensierte Temperatur für den jeweiligen Messsensor 4, 5 liefert. Die mathematische Formel oder die einzelnen Temperaturkurven werden bevorzugt in einem Speicher des Messsensors 4, 5, beispielsweise als Soft- und/oder Hardware hinterlegt und erlauben jederzeit die Berechnung der kompensierten Temperatur im jeweiligen Messsensor 4, 5.
Insbesondere wird die Eigenerwärmung TE beziehungsweise der
Eigenerwärmungsanteil mit folgender Formel berechnet:
TE = Rth * P_eff, wobei Rth der zu ermittelnde thermische Widerstand, Peff die effektive
Leistungsaufnahme des Messsensors, also insbesondere Betriebsspannung und bevorzugt der gemittelte Betriebsstrom, der sich aus dem gewählten
Kommunikationsmodus, insbesondere nach dem PSI5-Protokoll ergibt. Wobei folgendes gilt:
Figure imgf000013_0001
Der kompensierte Temperaturwert Τκ ergibt sich dann aus der gemessenen Temperatur Tg abzüglich der ermittelten Eigenwärme TE:
Figure imgf000013_0002
Zweckmäßigerweise wird der Anteil der Betriebsspannung, des Betriebsstroms, des Sensortyps sowie des Gehäuses für die Eigenerwärmung
simulationstechnisch, experimentell und/oder rechnerisch ermittelt.
Nachdem die Temperatur durch die Korrektur mittels der Eigenwärme des Messsensors hochgenau bestimmt worden ist, wird sie mittels der PSI5- Kommunikation an das Steuergerät 7 übertragen und dort zur
temperaturabhängigen Schwellenanpassung verwendet. Es ist auch denkbar, dass bei der Berechnung der kompensierten, korrigierten Temperatur innerhalb des Messsensors eine Interpolation durchgeführt wird, um die Berechnung zu vereinfachen. Durch das vorteilhafte Verfahren ist es dann möglich, eine genaue Schwellenwertanpassung für das Steuergerät 7 mithilfe der den jeweiligen Messsensor betreffenden Eigenerwärmung zu bestimmen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass Rohdaten des jeweiligen Messsensors 4, 5 und des jeweiligen Temperatursensors 11 an das Steuergerät 7 übertragen und erst dort wie zuvor beschrieben ausgewertet werden. Während das vorliegende Ausführungsbeispiel nur mit Bezug auf die Messsensoren 4, 5 näher erörtert wurde, ist insbesondere vorgesehen, dass auch den
Messsensoren 3, 6 entsprechend jeweils ein Temperatursensor 11 zugeordnet ist, und dass eine wie oben beschriebene Kompensierung des Messsignals der Messsensoren 3 und 6 durchgeführt wird, um eine hochgenaue Auslösung der Sicherheitseinrichtungen 8, 9 zu gewährleisten.
Figur 3 zeigt die wesentlichen Schritte des vorteilhaften Verfahrens noch einmal übersichtlich zusammengefasst in einem Flussdiagramm. In einem ersten Schritt
Sl wird das Sicherheitssystem oder das Kraftfahrzeug mit dem
Sicherheitssystem in Betrieb genommen. Anschließend wird in einem Schritt S2 wenigstens einer der Messsensors 3 bis 6 in Betrieb genommen
beziehungsweise angesteuert, um eine Beschleunigung oder eine
Druckänderung zu erfassen, um, wie zuvor bereits beschrieben, eine Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem weiteren Verkehrsteilnehmer oder einem Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 zu erfassen. In einem Schritt S3 wird insbesondere zeitgleich mittels des jeweiligen Temperatursensors 11 die aktuelle Umgebungstemperatur des jeweiligen Messsensors 3 bis 6 insbesondere innerhalb des jeweiligen Gehäuses erfasst.
Während der jeweilige Messsensor 3 bis 6 in Betrieb ist, wird in einem Schritt S4 seine Eigenerwärmung wie zuvor beschrieben, insbesondere in Abhängigkeit seiner elektrischen Betriebsspannung, seinem elektrischen Betriebsstrom, des Kommunikationssystems und/oder Kommunikationsprotokolls, dem Gehäuse des jeweiligen Messsensors 3 bis 6 und/oder dem Sensortyp des jeweiligen
Messsensors 3 bis 6 ermittelt. Es wird dabei insbesondere wie zuvor beschrieben vorgegangen. Anschließend wird in einem Schritt S5 die von dem jeweiligen Temperatursensor
11 erfasste Umgebungstemperatur mithilfe der ermittelten Eigenwärme des jeweiligen Messsensors 3 bis 6, welchem der jeweilige Temperatursensor 11 zugeordnet ist, korrigiert, wie oben stehend beschrieben. In einem darauffolgenden Schritt S6 wird dann das von dem jeweiligen
Messsensor 3 bis 6 zur Verfügung gestellte Ausgangssignal mittels der korrigierten Temperatur korrigiert beziehungsweise kalibriert. Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass mittels der korrigierten Temperatur einer oder mehrere Schwellenwerte, mit welchen insbesondere das Ausgangssignal des jeweiligen Messsensors verglichen wird, im Steuergerät 7 angepasst werden, um ein optimales Auslösen der Sicherheitseinrichtungen 8, 9 zu gewährleisten. Im folgenden Schritt S7 wird daher entweder das korrigierte Ausgangssignal oder ein korrigierter oder mehrere korrigierte Schwellenwerte zur Verfügung gestellt, mittels derer das Sicherheitssystem 2 betrieben wird.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Sicherheitssystems (2) eines Kraftfahrzeugs
(I) , insbesondere Airbag-System, das wenigstens eine Sensorvorrichtung mit einem Messsensor (3 - 6) zum Erfassen einer Kollision und mit wenigstens einem Temperatursensor (11) aufweist, wobei ein Ausgangssignal des Messsensors (3 - 6) in Abhängigkeit von einem durch den Temperatursensor
(II) gemessenen aktuellen Temperaturwert korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch den Betrieb des Messsensors (3 - 6) erzeugte Eigenerwärmung des Messsensors (3 - 6) ermittelt und das
Ausgangssignal auch in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenwärme korrigiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zur Korrektur des Ausgangssignals die gemessene Temperatur in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenwärme korrigiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenerwärmung in Abhängigkeit von einer elektrischen Betriebsspannung des Messsensors (3 - 6) ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Eigenerwärmung in Abhängigkeit von einem elektrischen Betriebsstrom des Messsensors (3 - 6) ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Eigenerwärmung in Abhängigkeit von einem Kommunikationssystem und/oder Protokoll, mittels dessen der Messsensor (3 - 6) betrieben wird, ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Eigenerwärmung in Abhängigkeit von einem Gehäuse des jeweiligen Messsensors (3 - 6) ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Eigenerwärmung in Abhängigkeit von einem Sensortyp des Messsensors (3 - 6) ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die korrigierte Temperatur und/oder der
Temperaturwert und die ermittelte Eigenerwärmung an eine Vorrichtung, insbesondere an ein Steuergerät (7), des Sicherheitssystems (2) gesendet werden.
9. Vorrichtung, insbesondere Steuergerät (7), zum Betreiben eines
Sicherheitssystems (2) eines Kraftfahrzeugs (1), das wenigstens eine Sensorvorrichtung mit zumindest einem Messsensor (3 - 6) zum Erfassen einer Kollision des Kraftfahrzeugs (1) und wenigstens einen
Temperatursensor (11) aufweist, wobei die Vorrichtung ein Ausgangssignal des Messsensors in Abhängigkeit von einem durch den Temperatursensor (11) aktuell gemessenen Temperaturwert korrigiert, dadurch
gekennzeichnet, dass die Vorrichtung speziell dazu hergerichtet ist, bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
10. Computerprogramm, das speziell dazu hergerichtet ist, bei
bestimmungsgemäßen Gebrauch alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
11. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 10 gespeichert ist.
12. Sicherheitssystem (2) für ein Kraftfahrzeug (3), mit wenigstens einer
auslösbaren Sicherheitseinrichtung (8, 9) und mit wenigstens einer
Sensorvorrichtung, die zumindest einen Messsensor (3 - 6) zum Erfassen einer Kollision des Kraftfahrzeugs und wenigstens einen Temperatursensor (11) aufweist, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach Anspruch 8.
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