WO2018149600A1 - Verfahren zur aktivierung von mindestens einer sekundärfunktion eines insassenschutzsystems eines fahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur aktivierung von mindestens einer sekundärfunktion eines insassenschutzsystems eines fahrzeugs Download PDF

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Nikolaos Gortsas
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    • B60R2021/01325—Vertical acceleration

Definitions

  • the invention is based on a method for activating at least one secondary function of an occupant protection system of a vehicle according to the preamble of independent patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a device which is set up, the method for activating at least one secondary function of an occupant protection system of a vehicle and a computer program for performing steps of the method for activating at least one secondary function of an occupant protection system of a vehicle. From the prior art, various systems for rollover detection of vehicles are known, which can be divided into two types. Thruster-based approaches are used to control time-critical primary functions of an occupant protection system, such as airbag systems, restraint systems, etc.
  • Acceleration-based approaches are typically used to cost-effectively represent and implement the non-time critical secondary functions of such an occupant protection system, such as emergency call-off, vehicle door unlocking, fuel cutoff, and the like. Acceleration-based approaches known from the prior art are primarily aimed at detecting a stable side or roof position after a rollover. In addition, based on the vertical acceleration, the vehicle lift-off can be detected to provide a rough estimate of a rollover. Associated with this, in false situations a false positive detection of a rollover can occur and an emergency call can be issued, even though no rollover has taken place. Additionally, in systems where in addition to an emergency call too the fuel supply is shut off in the event of a detected rollover, the impact on the vehicle will be more severe. In addition, acceleration-based approaches aimed at detecting a stable end position can not correctly detect 360 ° flashovers.
  • a method for detecting the position of a vehicle is known.
  • the data of at least one rotation rate sensor and an acceleration sensor are evaluated to detect whether the vehicle is in a roof position, wherein upon detection of a roof position of the vehicle, an automatic unlocking of the vehicle takes place.
  • a generic method for detecting a Solage- and / or roof location of a vehicle comprises the steps of receiving a lateral and / or vertical value via an interface, wherein the lateral value represents a lateral acceleration and / or the vertical value represents a vertical acceleration. Detecting the roof position of the vehicle, when the vertical value or a value derived from the vertical position value is at least in a component is absolutely greater than a predetermined vertical threshold and / or detecting the lateral position of the vehicle when a derived from the vertical value and the lateral value position value in a Side state region of a state space is located, wherein the state space is spanned by axes with respect to a lateral and a vertical acceleration.
  • an upright position of the vehicle is detected when the position value has been in the lateral position range but is no longer in the lateral position range after a predetermined lateral position duration and / or if the position value has assumed a value which is greater in at least one component was the vertical threshold, but after a predetermined roofing time period in the at least one component has taken on a value no greater than the vertical threshold.
  • security functions such as opening the door locks, driving an interior lighting of the vehicle and / or stopping the engine. Disclosure of the invention
  • Claim 1 has the advantage that a vehicle rollover, which has not led to an end position on the roof or the side, but may be a 360 ° rollover, can be detected with a purely acceleration-based approach. This results in the possibility of cost-effective solutions for the detection of flashovers for the activation of non-critical secondary functions, such as discontinuation of an emergency call, unlocking the doors and / or switching off a fuel supply to minimize the risk of fire to realize.
  • Embodiments of the present invention are capable of safely and stably detecting fast 360 ° flashovers.
  • the assumption of the invention is that during a 360 ° rollover ground contact will prevail at different times. This results in characteristic signal curves in the lateral and vertical direction of acceleration, which can be used to check the plausibility of the situation.
  • the core of the invention is based on the evaluation of characteristic signal curves in the lateral and vertical direction of acceleration during a 360 ° rollover with ground contact. With this approach, even long free flight phases, in which 360 ° rollovers are possible without ground contact, and which end with a hard impact of the vehicle on its wheels, can lead to an activation of at least one secondary function.
  • Embodiments of the present invention provide a method for activating at least one secondary function of an occupant protection system of a vehicle.
  • a vertical acceleration in the vehicle vertical direction and a lateral acceleration in the vehicle transverse direction are detected. summarized and evaluated. Based on the vertical acceleration or a quantity derived therefrom and the first lateral acceleration or a quantity derived therefrom, a current position of the vehicle is determined. In this case, a lifting of the vehicle is detected when the vertical acceleration or a quantity derived therefrom fulfills a predetermined first criterion.
  • Impact of the vehicle on its wheels is detected when the vertical acceleration or a quantity derived therefrom meets a predetermined second criterion.
  • a first time window is determined between the detected lifting of the vehicle and the detected impact of the vehicle on its wheels.
  • the at least one secondary function is activated when, during the first time window, the vertical acceleration or a quantity derived therefrom fulfills a third criterion representing an impact of the vehicle on its roof, and / or the lateral acceleration or a quantity derived therefrom satisfies a fourth criterion represents a collision of the vehicle on one side, or if the first time window exceeds a predetermined period of time and the detected impact of the vehicle on its wheels meets a predetermined fifth criterion, which represents a hard impact with subsequent rest position.
  • a rest position is understood as meaning a state of the vehicle in which the vehicle is not moving or only constantly moving at low speed.
  • the rest position may already be present when the vehicle is not yet at a complete standstill.
  • the rest position essentially indicates that after the completed 360 ° rollover no further rollover or tilting of the vehicle is to be expected.
  • a device which is set up to carry out the method for activating at least one secondary function of an occupant protection system of a vehicle.
  • the device comprises a first sensor, which detects a vertical acceleration in the vehicle vertical direction, a second sensor, which detects a lateral acceleration in the vehicle transverse direction, and an evaluation and control unit, which receives the detected vertical acceleration and the detected lateral acceleration and evaluates and based on the Vertical acceleration and the first La teralbestructung determines a current position of the vehicle.
  • a further aspect of the invention relates to a computer program for performing steps of the method for activating at least one secondary function of an occupant protection system of a vehicle when the computer program is executed on a data processing system.
  • the evaluation and control unit can be understood as meaning an electrical device, such as a control unit, in particular an airbag control unit, which processes or evaluates detected sensor signals.
  • the evaluation and control unit may have at least one interface, which may be formed in hardware and / or software.
  • the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the evaluation and control unit.
  • the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
  • a computer program product with program code which is stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the evaluation when the program is executed by the evaluation and control unit.
  • the first criterion can be met if the vertical acceleration or a variable derived therefrom exceeds a predetermined first threshold value. In principle, it is possible to speak of lifting the vehicle when the vertical acceleration lies at a lower frequency than a negative threshold. The first criterion is through
  • Evaluation of the vertical acceleration detected can be done by a suitable low-pass filtering with a subsequent comparison against the first threshold. If the first threshold value is exceeded, for example, a counter can be started, which is stopped when a collision of the vehicle on its wheels is detected. If the state lasts sufficiently long and the counter exceeds a predetermined threshold, the vehicle can be detected. During the lifted state or free flight of the vehicle, the value of the detected vertical acceleration usually corresponds to a negative value which is intended to compensate for the value of the gravitational acceleration. Therefore, the first threshold has a negative sign.
  • the second criterion may be met if the vertical acceleration or a quantity derived therefrom exceeds a predetermined second threshold value.
  • the second threshold value corresponds to an acceleration value having a different sign than the acceleration value of the first threshold value.
  • the third criterion can be met and an impact of the vehicle on its roof can be detected if the vertical acceleration or a variable derived therefrom exceeds a predetermined third threshold value.
  • the third threshold has a different sign than the second threshold because the direction of the acceleration acting on a roof collision is opposite to the acceleration acting on the wheels during an impact. If the third criterion is satisfied, it can be memorized or stored for a given period of time.
  • the fourth criterion may be satisfied and an impact of the vehicle on one side detected when the lateral acceleration or a quantity derived therefrom exceeds a predetermined fourth threshold or a predetermined fifth threshold.
  • the fourth threshold and the fifth threshold have different signs, since the direction of the acceleration acting on a right side of the vehicle in an impact acceleration in an impact on the left side of the vehicle acting acceleration is opposite. If a page contact or impact has been detected on the page, so this can be noted or stored for a predetermined period.
  • the fifth criterion can be met if, based on the detected impact of the vehicle on its wheels within a predetermined second time window, the vertical acceleration or a variable derived therefrom exceeds a predetermined sixth threshold and the lateral acceleration or a variable derived therefrom exceeds the predetermined seventh threshold value and the vertical acceleration or a quantity derived therefrom and the lateral acceleration or a variable derived therefrom after the predetermined second time window show no further activities.
  • Lifting may also occur without rotation due to a jump, therefore, the severity of the impact of the vehicle on its wheels is evaluated to decide whether activation of the at least one secondary function is indicated.
  • a hard impact is detected when the vertical acceleration has a characteristic high value and then converges to zero during the second time window.
  • the fifth criterion or the hard impact of the vehicle on its wheels can be made plausible by evaluating the longitudinal acceleration.
  • the fifth criterion may be considered plausible if, based on the detected impact of the vehicle on its wheels within the predetermined second time window, the longitudinal acceleration or a quantity derived therefrom exceeds a predetermined eighth threshold.
  • the resting state after the impact of the vehicle on its wheels is recognized by the fact that the acceleration signals in the longitudinal, lateral and vertical directions show no further activity.
  • the at least one secondary function may comprise an emergency call-off function and / or a door unlocking function and / or a fuel supply shut-off function.
  • the detected accelerations can be filtered before the evaluation.
  • a third sensor can detect the longitudinal acceleration in the vehicle longitudinal direction, wherein the evaluation and control unit can receive and evaluate the longitudinal acceleration.
  • at least one low-pass filter can filter the detected accelerations.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle having an exemplary embodiment of an apparatus for carrying out a method according to the invention for activating at least one secondary function of an occupant protection system of a vehicle.
  • FIG. 2 shows a schematic flow diagram of an exemplary embodiment of a method according to the invention for activating at least one secondary function of an occupant protection system of a vehicle.
  • FIG. 3 shows a characteristic diagram with a time profile of a vertical acceleration of a vehicle.
  • FIG. 4 shows a characteristic diagram with a time profile of a lateral acceleration of a vehicle.
  • the illustrated embodiment of a vehicle 1 comprises an occupant protection system 3, which has a restraint system 5, a Airbag system 7 and embodiment of a device 10 according to the invention comprises.
  • the device 10 is set up to carry out a method 100 shown in FIG.
  • a second sensor 16 for activating at least one secondary function 30 of the occupant protection system 3 of the vehicle 1 and comprises a first sensor 14 which detects a vertical acceleration az in the vehicle vertical direction z, a second sensor 16 which detects a lateral acceleration ay in the vehicle transverse direction y, and an evaluation and control unit 12, which receives the detected vertical acceleration az and the detected lateral acceleration ay and evaluates and based on the vertical acceleration az and the lateral acceleration ay determines a current position of the vehicle 1.
  • the device 10 has a third sensor 18, which detects a longitudinal acceleration ax in the vehicle longitudinal direction x.
  • the evaluation and control unit 12 receives and evaluates the longitudinal acceleration ax.
  • the evaluation and control unit 12 in the illustrated embodiment, a low-pass filter TF, which filters the detected accelerations ax, ay, az.
  • the method 100 in order to activate at least one secondary function 30 of the occupant protection system 3 of the vehicle 1, the method 100 detects a vertical acceleration az in the vehicle vertical direction z and evaluates it in a step S100.
  • step S110 it is checked whether the vertical acceleration az or a variable derived therefrom satisfies a predetermined first criterion K1, which represents a lifting of the vehicle 1.
  • step S110 If the first criterion K1 is not satisfied, the process returns to step S100. If a lifting of the vehicle 1 is detected in step S110, then in step S120 a lateral acceleration ay in the vehicle transverse direction y is detected and evaluated. In step S130 it is checked whether the vertical acceleration az or a variable derived therefrom fulfills a predetermined second criterion K2, which represents an impact of the vehicle 1 on its wheels. The check is continued until the second criterion is satisfied and an impact of the vehicle 1 on its wheels has been detected. In step S140, a first time window ZF1 between the detected lifting of the vehicle 1 and the detected impact of the vehicle 1 on its wheels determined.
  • a counter or a stopwatch can be started after step S110 and a detected lifting of the vehicle 1 in an optional step S115, which is shown in dashed lines.
  • the counter or the stopwatch may be stopped again.
  • the counter value representing the first time window ZF1 can then be read out.
  • step S150 it is then checked whether, during the first time window ZF1, the vertical acceleration az or a quantity derived therefrom has met a third criterion K3, which represents an impact of the vehicle 1 on its roof.
  • step S190 the at least one secondary function 30 is activated. If no roof impact is detected in step S150, it is checked in step S160 whether the lateral acceleration ay or a variable derived therefrom satisfies a fourth criterion K4, which represents an impact of the vehicle 1 on one side. If such a side impact of the vehicle 1 is detected in step S160, then in step S190 the at least one secondary function 30 is activated. If no side impact is detected in step S160, then it is checked in step S170 whether the first time window ZFl exceeds a predetermined time period ZD. If no exceeding of the time ZD is detected in step S170, the process returns to step S100.
  • step S180 If an exceeding of the time period ZD is detected in step S170, then it is checked in step S180 whether the detected impact of the vehicle 1 on its wheels satisfies a predetermined fifth criterion K5, which represents a hard impact with subsequent rest position. If no hard impact with subsequent rest position of the vehicle 1 is detected in step S180, then the process returns to step S100. If a hard impact with subsequent rest position of the vehicle 1 is detected in step S180, then in step S190 the at least one secondary function 30 is activated.
  • the rest position of the vehicle can be determined on the one hand via the detected speed (vX) of the vehicle.
  • This is typically present as a vehicle parameter via the vehicle communication bus, for example the CAN bus.
  • a further possibility of recognition without considering the vehicle speed (vX) can take place via the evaluation of the acceleration signals in the X, Y and Z directions (aX, aY, aZ).
  • the characteristic values can be defined by threshold values for the accelerations or by relationships of the accelerations to one another. For example. in that the values for the acceleration in the X and Y direction almost assume the values 0 g and the values for the acceleration in the Z direction reach a value of almost 1 g.
  • the rotation rate values can be evaluated, which then also assume a value of almost 0 ° / s. For the rest position to be reliably detected, these values must be present for a predetermined time.
  • vX vehicle speed
  • the at least one secondary function 30 includes in the illustrated embodiment, an emergency call-off function 32, a Mosentriegelungsfunktion 34 and akulturstoffzuchtabschaltfunktion 36. Of course, even more non-time critical secondary functions, such as switching on the interior lighting, etc. are provided. In addition, only the emergency call-off function 32 or the door unlocking function 34 or a fuel supply cut-off function 36 may be provided.
  • a longitudinal acceleration ax in the vehicle longitudinal direction x can be detected and evaluated.
  • the detected accelerations ax, ay, az can be filtered and the filtered acceleration values additionally or alternatively evaluated to the acceleration values ax, ay, az.
  • the first criterion K1 is recognized as being satisfied in step S110 if the vertical acceleration az or a quantity derived therefrom exceeds a predefined first threshold value SW1.
  • the second criterion K2 is recognized as fulfilled in step S130 if the vertical acceleration az or a quantity derived therefrom exceeds a predetermined second threshold value SW2.
  • the third criterion K3 is fulfilled in step S150 and an impact of the vehicle 1 on its roof is detected if the vertical acceleration az or a variable derived therefrom exceeds a predetermined, not shown, third threshold value.
  • the low-pass filtered vertical acceleration az shows a high negative value in the event of a collision of the vehicle 1 on its roof, which is compared with the third threshold value. Physically, the impact on the roof takes a certain amount of time.
  • the vertical acceleration az can be distinguished from signal peaks due to transient disturbances by being above the third threshold for a certain period of time.
  • the fourth criterion K4 is fulfilled in step S160 and an impact of the vehicle 1 on one side is detected if the lateral acceleration ay or a quantity derived therefrom exceeds a predefined fourth threshold value SW4 or a predetermined fifth threshold value (not shown).
  • Page manifests itself in a strong acceleration in the lateral direction y.
  • the detection via a low-pass filtered lateral acceleration ay done.
  • the filtered lateral acceleration ay is compared to the fourth threshold SW4.
  • the low-pass filtered vertical acceleration az can also be evaluated for detecting the impact of the vehicle 1 on a side which has a negative value in the event of a side impact of the vehicle 1.
  • the fifth criterion K5 is recognized as fulfilled in step S180 if the vertical acceleration az or a variable derived therefrom exceeds a predefined sixth threshold value SW6 and the lateral acceleration based on the detected impact of the vehicle 1 on its wheels within a predefined second time window ZF2 ay or a quantity derived therefrom exceeds a predefined seventh threshold value SW7 and the vertical acceleration az or a derivative thereof derived from th size and the lateral acceleration ay or a quantity derived therefrom after the predetermined second time window ZF2 show no further activities.
  • FIGS. 3 and 4 show diagrammatic curves of the vertical acceleration az and the lateral acceleration ay during a 360 ° rollover with a side impact of the vehicle 1 during the first time window ZF1.
  • the lateral acceleration ay or a quantity derived therefrom exceeds the predefined fourth threshold value SW4 during the first time window ZF1.
  • the vehicle 1 falls with a hard impact on its wheels.
  • the vertical acceleration az in FIG. 3 shows a characteristic high positive value which is above the sixth threshold value SW6, and then converges to zero.
  • the hard impact of the vehicle 1 on the wheels leads to a deflection of the lateral acceleration ay in FIG. 4, which lies above the seventh threshold value SW7.
  • the vehicle 1 reaches a stationary end state after the second time window ZF2 has elapsed.
  • the vertical acceleration az and the lateral acceleration ay therefore show no further activities.
  • the fifth criterion K5 can additionally be made plausible in step S180 by evaluating the longitudinal acceleration ax.
  • the fifth criterion K5 is recognized as plausible if, based on the detected impact of the vehicle 1 on its wheels within the predetermined second time window ZF2, the longitudinal acceleration ax or a quantity derived therefrom exceeds a predetermined eighth threshold, not shown, and after the predetermined second time window ZF2 shows no further activities.
  • This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
  • the corresponding computer program for carrying out steps of the method 100 for activating at least one secondary function 30 of an occupant protection system 3 can then be embodied in such a control unit as a data processing system.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verfahren, eine Vorrichtung (10) und ein Computerprogramm zur Aktivierung von einer Sekundärfunktion (30) eines Insassenschutzsystems (3), wobei eine Vertikalbeschleunigung (az) und eine Lateralbeschleunigung (ay) erfasst und ausgewertet werden und basierend auf der Vertikalbeschleunigung (az) und der ersten Lateralbeschleunigung (ay) eine aktuelle Lage des Fahrzeugs (1) bestimmt wird. Hierbei wird ein Abheben des Fahrzeugs (1) und/oder ein Aufprall des Fahrzeugs (1) auf seinen Rädern erkannt. Eine Sekundärfunktion (30) wird aktiviert, wenn einen Aufprall des Fahrzeugs (1) auf seinem Dach und/oder wenn einen Aufprall des Fahrzeugs (1) auf einer Seite einen Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern erkannt wird.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1. Zudem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, welche eingerichtet ist, das Verfahren zur Aktivierung von mindes- tens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs durchzuführen und ein Computerprogramm zur Durchführung von Schritten des Verfahrens zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Systeme zur Überschlagserkennung von Fahrzeugen bekannt, welche in zwei Gattungen unterteilt werden können. Hierbei werden drehratenbasierte Ansätze für die Ansteuerung von zeitkritischen Primärfunktionen eines Insassenschutzsystems wie Airbagsysteme, Rückhaltesysteme usw. verwendet. Beschleunigungsbasierte Ansätze werden in der Regel verwendet, um zeitunkritische Sekundärfunktionen eines solchen Insassenschutzsystems, wie beispielsweise Absetzen eines Notrufs, Entriegeln von Fahrzeugtüren, Abschalten einer Treibstoffzufuhr usw. kosteneffizient darstellen und umsetzen zu können. Aus dem Stand der Technik bekannte beschleunigungsbasierte Ansätze zielen primär darauf ab, eine stabile Seiten- bzw. Dachlage nach einem Überschlag zu erkennen. Darüber hinaus kann basierend auf der Vertikalbeschleunigung das Abheben des Fahrzeugs erkannt werden, um damit eine grobe Schätzung für einen Überschlag zu erhalten. Damit verbunden kann in Belastungssituationen eine falsche positive Erkennung eines Überschlags erfolgen und ein Notruf abgesetzt werden, obwohl kein Überschlag statt- gefunden hat. Zusätzlich kann bei Systemen, in denen neben einem Notruf auch die Treibstoffzufuhr bei einem erkannten Überschlag abgeschaltet wird, die Auswirkung auf das Fahrzeug schwerwiegender sein. Beschleunigungsbasierte Ansätze, welche auf die Erkennung einer stabilen Endlage abzielen, können darüber hinaus 360° Überschläge nicht richtig erkennen.
Aus der DE 10 2008 004 307 AI ist beispielsweise ein Verfahren zum Erfassen der Lage eines Fahrzeugs bekannt. Hierbei werden die Daten von wenigstens einem Drehratensensor und einem Beschleunigungssensor ausgewertet, um zu erkennen, ob sich das Fahrzeug in einer Dachlage befindet, wobei bei Detektion einer Dachlage des Fahrzeugs eine automatische Entriegelung des Fahrzeugs erfolgt.
Aus der DE 10 2008 040 295 AI ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Erkennung einer Seitenlage- und/oder Dachlage eines Fahrzeugs bekannt. Das Verfahren umfasst die Schritte: Empfangen eines Lateral- und/oder Vertikalwerts über eine Schnittstelle, wobei der Lateralwert eine Lateralbeschleunigung und/oder der Vertikalwert eine Vertikalbeschleunigung repräsentiert. Erkennen der Dachlage des Fahrzeugs, wenn der Vertikalwert oder ein aus dem Vertikalwert abgeleiteter Lagewert zumindest in einer Komponente absolut größer ist, als ein vorbestimmter Vertikalschwellenwert und/oder Erkennen der Seitenlage des Fahrzeugs, wenn sich ein aus dem Vertikalwert und dem Lateralwert abgeleiteter Lagewert in einem Seitenlagebereich eines Zustandsraums befindet, wobei der Zustandsraum durch Achsen bezüglich einer lateralen und einer vertikalen Beschleunigung aufgespannt ist. Zudem wird eine aufrechte Position des Fahrzeugs erkannt, wenn sich der Lagewert zwar im Seitenlagebereich befunden hat, aber sich nach einer vorbestimmten Seitenlagezeitdauer nicht mehr im Seitenla- genbereich befindet und/oder wenn der Lagewert zwar in zumindest einer Komponente einen Wert angenommen hat, der größer als der Vertikalschwellenwert war, aber nach einer vorbestimmten Dachlagenzeitdauer in der zumindest einen Komponente einen Wert angenommen hat, der nicht mehr größer als der Vertikalschwellenwert ist. In Abhängigkeit der erkannten Lage des Fahrzeugs können dann Sicherheitsfunktionen, wie beispielsweise Öffnen der Türschlösser, Ansteuern einer Innenraumbeleuchtung des Fahrzeugs und/oder Stoppen des Motors umfassen. Offenbarung der Erfindung
Das Verfahren zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines In- sassenschutzsystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen
Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein Fahrzeugüberschlag, welcher nicht zu einer Endlage auf dem Dach oder der Seite geführt hat, sondern ein 360° Überschlag sein kann, mit einem rein beschleunigungsbasierten Ansatz erkannt werden kann. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit kosteneffiziente Lösungen für die Erkennung von Überschlägen zur Aktivierung von zeitunkritischen Sekundärfunktionen, wie Absetzen eines Notrufs, Entriegelung der Türen und/oder Abschalten einer Treibstoffzufuhr, um die Brandgefahr zu minimieren, zu realisieren.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in der Lage schnelle 360° Überschläge sicher und robust zu erkennen. Die Annahme der Erfindung ist, dass während eines 360° Überschlags zu verschiedenen Zeitpunkten Bodenkontakt vorherrschen wird. Dadurch entstehen charakteristische Signalverläufe in lateraler und vertikaler Beschleunigungsrichtung, die zur Plausibilisierung der Situation herangezogen werden können. Durch eine Erkennung einer Seitenlage und/oder einer Dachlage, bevor das Fahrzeug wieder auf seinen Rädern landet, können auch langsam drehende 360° Überschläge sicher erkannt werden.
Dadurch besteht die Möglichkeit einen hohen Erkennungsgrad von 360° Überschlägen in einer robusten Gesamtlösung zu erreichen. Der Kern der Erfindung beruht auf der Auswertung von charakteristischen Signalverläufen in lateraler und vertikaler Beschleunigungsrichtung während eines 360° Überschlags mit Bodenkontakt. Mit diesem Ansatz können auch lange Freiflugphasen, in welchen 360° Überschläge ohne Bodenkontakt möglich sind, und welche mit einem harten Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern enden, zu einer Aktivierung der mindestens einen Sekundärfunktion führen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Verfahren zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs zur Verfügung. Hierbei werden eine Vertikalbeschleunigung in Fahr- zeughochrichtung und eine Lateralbeschleunigung in Fahrzeugquerrichtung er- fasst und ausgewertet. Basierend auf der Vertikalbeschleunigung oder einer daraus abgeleiteten Größe und der ersten Lateralbeschleunigung oder einer daraus abgeleiteten Größe wird eine aktuelle Lage des Fahrzeugs bestimmt. Hierbei wird ein Abheben des Fahrzeugs erkannt, wenn die Vertikalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe ein vorgegebenes erstes Kriterium erfüllt. Ein
Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern wird erkannt, wenn die Vertikalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe ein vorgegebenes zweites Kriterium erfüllt. Zudem wird ein erstes Zeitfenster zwischen dem erkannten Abheben des Fahrzeugs und dem erkannten Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rä- dem ermittelt. Die mindestens eine Sekundärfunktion wird aktiviert, wenn während des ersten Zeitfensters die Vertikalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe ein drittes Kriterium erfüllt, welches einen Aufprall des Fahrzeugs auf seinem Dach repräsentiert, und/oder die Lateralbeschleunigung oder einer daraus abgeleiteten Größe ein viertes Kriterium erfüllt, welches einen Aufprall des Fahrzeugs auf einer Seite repräsentiert, oder wenn das erste Zeitfenster eine vorgegebene Zeitdauer überschreitet und der erkannte Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern ein vorgegebenes fünftes Kriterium erfüllt, welches einen harten Aufprall mit anschließender Ruhelage repräsentiert. Unter einer Ruhelage wird vorliegend ein Zustand des Fahrzeugs verstanden, in dem sich das Fahrzeug nicht oder lediglich konstant mit geringer Geschwindigkeit bewegt. Die Ruhelage kann bereits vorliegen, wenn sich das Fahrzeug noch nicht in einem vollständigen Stillstand befindet. Die Ruhelage gibt im Wesentlichen an, dass nach dem erfolgten 360° Überschlag kein weiterer Überschlag o- der ein Kippen des Fahrzeugs zu erwarten ist.
Zudem wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, welche eingerichtet ist, das Verfahren zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs durchzuführen. Hierbei umfasst die Vorrichtung einen ersten Sensor, welcher eine Vertikalbeschleunigung in Fahrzeughochrichtung erfasst, einen zweiten Sensor, welcher eine Lateralbeschleunigung in Fahrzeugquerrichtung erfasst, und eine Auswerte- und Steuereinheit, welche die er- fasste Vertikalbeschleunigung und die erfasste Lateralbeschleunigung empfängt und auswertet und basierend auf der Vertikalbeschleunigung und der ersten La- teralbeschleunigung eine aktuelle Lage des Fahrzeugs bestimmt. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm zur Durchführung von Schritten des Verfahrens zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs, wenn das Computerprogramm auf einer Datenverarbeitungsanlage ausgeführt wird.
Unter der Auswerte- und Steuereinheit kann vorliegend ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise ein Steuergerät, insbesondere ein Airbagsteuergerät, verstanden werden, welches erfasste Sensorsignale verarbeitet bzw. auswertet. Die Auswerte- und Steuereinheit kann mindestens eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Auswerte- und Steuereinheit beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung der Auswertung verwendet wird, wenn das Programm von der Auswerte- und Steuereinheit ausgeführt wird.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrens zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs und der im unabhängigen Patentanspruch 10 angegebenen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass eine Longitudinalbeschleunigung in Fahrzeuglängsrichtung erfasst, und ausgewertet werden kann. Damit ist es in vorteilhafter Weise möglich, einen erkannten harten Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern zu plausibilisieren. In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann das erste Kriterium erfüllt werden, wenn die Vertikalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen ersten Schwellenwert übersteigt. Prinzipiell kann man von einem Abheben des Fahrzeugs sprechen, wenn die Vertikalbeschleunigung tief- frequent unterhalb einer negativen Schwelle liegt. Das erste Kriterium wird durch
Auswertung der Vertikalbeschleunigung erkannt. Dies kann durch eine geeignete Tiefpassfilterung mit einem anschließenden Vergleich gegen den ersten Schwellenwert erfolgen. Bei Überschreitung des ersten Schwellenwertes, kann beispielsweise ein Zähler gestartet werden, welcher angehalten wird, wenn ein Auf- prall des Fahrzeugs auf seinen Rädern erkannt wird. Wenn der Zustand hinreichend lang andauert und der Zähler eine vorgegebene Schwelle überschreitet, kann das Abheben des Fahrzeugs erkannt werden. Während des abgehobenen Zustands bzw. Freiflugs des Fahrzeugs entspricht der Wert der erfassten Vertikalbeschleunigung in der Regel einem negativen Wert, welcher den Wert der Gravitationsbeschleunigung kompensieren soll. Daher weist der erste Schwellenwert ein negatives Vorzeichen auf. Zudem kann das zweite Kriterium erfüllt sein, wenn die Vertikalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen zweiten Schwellenwert übersteigt. Hierbei entspricht der zweite Schwellenwert einem Beschleunigungswert, welcher ein anderes Vorzeichen als der Beschleunigungswert des ersten Schwellenwerts aufweist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann das dritte Kriterium erfüllt sein und ein Aufprall des Fahrzeugs auf seinem Dach erkannt werden, wenn die Vertikalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe einen vor- gegebenen dritten Schwellenwert übersteigt. Der dritte Schwellenwert weist ein anders Vorzeichen als der zweite Schwellenwert auf, da die Richtung der bei einem Dachaufprall wirkenden Beschleunigung der bei einem Aufprall auf den Rädern wirkenden Beschleunigung entgegengesetzt ist. Ist das dritte Kriterium erfüllt, so kann es für eine vorgegebene Zeitpanne gemerkt bzw. gespeichert wer- den. Das vierte Kriterium kann erfüllt sein und ein Aufprall des Fahrzeugs auf einer Seite erkannt werden, wenn die Lateralbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen vierten Schwellenwert oder einen vorgegebenen fünften Schwellenwert übersteigt. Hierbei weisen der vierte Schwellenwert und der fünfte Schwellenwert verschiedene Vorzeichen auf, da die Richtung der bei einem Aufprall auf eine rechte Fahrzeugseite wirkenden Beschleunigung der bei einem Aufprall auf die linke Fahrzeugseite wirkenden Beschleunigung entgegengesetzt ist. Ist ein Seitenkontakt bzw. Aufprall auf der Seite erkannt worden, so kann dies für eine vorgegebene Zeitpanne gemerkt bzw. gespeichert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann das fünfte Kriterium erfüllt sein, wenn basierend auf dem erkannten Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern innerhalb eines vorgegebenen zweiten Zeitfensters die Vertikalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen sechsten Schwellenwert übersteigt und die Lateralbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen siebten Schwellenwert übersteigt und die Vertikalbeschleunigung oder einer daraus abgeleiteten Größe und die Lateralbeschleunigung oder einer daraus abgeleiteten Größe nach dem vorgegebenen zweiten Zeitfenster keine weiteren Aktivitäten zeigen. Ein Abheben kann auch ohne Drehung infolge eines Sprunges eintreten, daher wird die Härte des Aufpralls des Fahrzeugs auf seinen Rädern ausgewertet, um zu entscheiden, ob eine Aktivierung der mindestens einen Sekundärfunktion angezeigt ist. Ein harter Aufschlag wird dann erkannt, wenn die Vertikalbeschleunigung einen charakteristischen hohen Wert aufweist und dann während des zweiten Zeitfensters gegen Null konvergiert. Gleichzeitig führt ein solch harter Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern aufgrund der Erschütterungen auch zu einem oszillierenden Ausschlag der Lateralbeschleunigung innerhalb des zweiten Zeitfensters. Das fünfte Kriterium bzw. der harte Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern kann durch Auswerten der Longitudinalbeschleunigung plausibilisiert werden. Das fünfte Kriterium kann als plausibel bewertet werden, wenn basierend auf dem erkannten Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern innerhalb des vorgegebenen zweiten Zeitfensters die Longitudinalbeschleunigung oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen achten Schwellenwert übersteigt. Der Ruhezustand nach dem Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern wird dadurch erkannt, dass die Beschleunigungssignale in longitudinaler, lateraler und vertikaler Richtung keine weiteren Aktivitäten zeigen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann die mindestens eine Sekundärfunktion eine Notrufabsetzfunktion und/oder ein Türentriegelungsfunktion und/oder eine Treibstoffzufuhrabschaltfunktion umfassen. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens können die erfassten Beschleunigungen vor der Auswertung gefiltert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung kann ein dritter Sensor die Longitudinalbeschleunigung in Fahrzeuglängsrichtung erfassen, wobei die Auswerte- und Steuereinheit die Longitudinalbeschleunigung empfangen und auswerten kann. Zudem kann mindestens ein Tiefpassfilter die erfassten Beschleunigungen filtern.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs.
Fig. 2 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs.
Fig. 3 zeigt ein Kennliniendiagramm mit einem zeitlichen Verlauf einer Vertikalbeschleunigung eines Fahrzeugs.
Fig. 4 zeigt ein Kennliniendiagramm mit einem zeitlichen Verlauf einer Lateralbeschleunigung eines Fahrzeugs.
Ausführungsformen der Erfindung
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs 1 ein Insassenschutzsystem 3, welches ein Rückhaltesystem 5, ein Airbagsystem 7 und Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 umfasst. Die Vorrichtung 10 ist eingerichtet, ein in Fig. 2 dargestelltes Verfahren 100 zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion 30 des Insassenschutzsystems 3 des Fahrzeugs 1 durchzuführen und umfasst einen ersten Sensor 14, welcher eine Vertikalbeschleunigung az in Fahrzeughochrichtung z erfasst, einen zweiten Sensor 16, welcher eine Lateralbeschleunigung ay in Fahrzeugquerrichtung y erfasst, und eine Auswerte- und Steuereinheit 12, welche die erfasste Vertikalbeschleunigung az und die erfasste Lateralbeschleunigung ay empfängt und auswertet und basierend auf der Vertikalbeschleunigung az und der Lateralbeschleunigung ay eine aktuelle Lage des Fahrzeugs 1 bestimmt.
Zudem weist die Vorrichtung 10 im dargestellten Ausführungsbeispiel einen dritten Sensor 18 auf, welcher eine Longitudinalbeschleunigung ax in Fahr- zeuglängsrichtung x erfasst. Die Auswerte- und Steuereinheit 12 empfängt und wertet die Longitudinalbeschleunigung ax aus. Des Weiteren setzt die Auswerte- und Steuereinheit 12 im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Tiefpassfilter TF ein, welcher die erfassten Beschleunigungen ax, ay, az filtert. Wie aus Fig. 2 bis 4 weiter ersichtlich ist, erfasst das Verfahren 100 zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion 30 des Insassenschutzsystems 3 des Fahrzeugs 1 in einem Schritt S100 eine Vertikalbeschleunigung az in Fahrzeughochrichtung z und wertet diese aus. Im Schritt S110 wird überprüft, ob die Vertikalbeschleunigung az oder eine daraus abgeleitete Größe ein vorgegebenes erstes Kriterium Kl erfüllt, welches ein Abheben des Fahrzeugs 1 repräsentiert.
Wird das erste Kriterium Kl nicht erfüllt, dann kehrt das Verfahren zum Schritt S100 zurück. Wird im Schritt S110 ein Abheben des Fahrzeugs 1 erkannt, dann wird im Schritt S120 eine Lateralbeschleunigung ay in Fahrzeugquerrichtung y erfasst und ausgewertet. Im Schritt S130 wird überprüft, ob die Vertikalbeschleu- nigung az oder eine daraus abgeleitete Größe ein vorgegebenes zweites Kriterium K2 erfüllt, welches einen Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinen Rädern repräsentiert. Die Überprüfung wird solange fortgesetzt, bis das zweite Kriterium erfüllt ist und ein Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinen Rädern erkannt wurde. Im Schritt S140 wird ein erstes Zeitfenster ZF1 zwischen dem erkannten Abheben des Fahrzeugs 1 und dem erkannten Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinen Rädern ermittelt. Um die Ermittlung des ersten Zeitfensters ZFl zu erleichtern, kann nach dem Schritt S110 und einem erkannten Abheben des Fahrzeugs 1 in einem optionalen Schritt S115, welcher gestrichelt dargestellt ist, ein Zähler oder eine Stoppuhr gestartet werden. Nach dem Schritt S130 und einem erkannten Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinen Rädern kann in einem optionalen Schritt S135, welcher gestrichelt dargestellt ist, der Zähler oder die Stoppuhr wieder angehalten werden. Im Schritt S140 kann dann der Zählerwert ausgelesen werden, welcher das erste Zeitfenster ZFl repräsentiert. Im Schritt S150 wird dann überprüft, ob während des ersten Zeitfensters ZFl die Vertikalbeschleunigung az oder eine daraus abgeleitete Größe ein drittes Kriterium K3 erfüllt hat, welches einen Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinem Dach repräsentiert. Wird im Schritt S150 ein solcher Dachaufprall des Fahrzeugs 1 erkannt, dann wird im Schritt S190 die mindestens eine Sekundärfunktion 30 aktiviert. Wird im Schritt S150 kein Dachaufprall erkannt, dann wird im Schritt S160 überprüft, ob die Lateralbeschleunigung ay oder eine daraus abgeleitete Größe ein viertes Kriterium K4 erfüllt, welches einen Aufprall des Fahrzeugs 1 auf einer Seite repräsentiert. Wird im Schritt S160 ein solcher Seitenaufprall des Fahrzeugs 1 erkannt, dann wird im Schritt S190 die mindestens eine Sekundärfunktion 30 aktiviert. Wird im Schritt S160 kein Seitenaufprall erkannt, dann wird im Schritt S170 überprüft, ob das erste Zeitfenster ZFl eine vorgegebene Zeitdauer ZD überschreitet. Wird im Schritt S170 keine Überschreitung der Zeitdauer ZD erkannt, dann kehrt das Verfahren zum Schritt S100 zurück. Wird im Schritt S170 eine Überschreitung der Zeitdauer ZD erkannt, dann wird im Schritt S180 überprüft, ob der erkannte Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinen Rädern ein vorgegebenes fünftes Kriterium K5 erfüllt, welches einen harten Aufprall mit anschließender Ruhelage repräsentiert. Wird im Schritt S180 kein harter Aufprall mit anschließender Ruhelage des Fahrzeugs 1 erkannt, dann kehrt das Verfahren zum Schritt S100 zurück. Wird im Schritt S180 ein harter Aufprall mit anschließender Ruhelage des Fahrzeugs 1 erkannt, dann wird im Schritt S190 die mindestens eine Sekundärfunktion 30 aktiviert.
Die Ruhelage des Fahrzeugs kann einerseits über die erfasste Geschwindigkeit (vX) des Fahrzeugs ermittelt werden. Diese liegt typischerweise als ein Fahrzeugparameter über den Fahrzeugskommunikationsbus, bspw. den CAN-Bus vor. Eine weitere Möglichkeit der Erkennung ohne die Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit (vX) kann über die Auswertung der Beschleunigungssignale in X-, Y- und Z-Richtung erfolgen (aX, aY, aZ). Wenn diese Beschleunigungswerte charakteristische Werte annehmen, wird eine Endposition des Fahrzeugs auf den Rädern, mithin eine Ruhelage angenommen. Die charakteristischen Werte können durch Schwellenwerte für die Beschleunigungen bzw. durch Beziehungen der Beschleunigungen zueinander definiert sein. Bspw. dadurch, dass die Werte für die Beschleunigung in X- und Y-Richtung nahezu die Werte 0 g annehmen und der Werte für die Beschleunigung in Z-Richtung einen Werte von nahezu 1 g annimmt. Zusätzlich können dazu die Drehratenwerte ausgewertet werden, die dann ebenfalls einen Werte von nahezu 0 °/s annehmen. Damit die Ruhelage sicher erkannt wird, müssen diese Werte für eine vorbestimmte Zeit vorliegen.
Zusätzlich kann die Auswertung der Fahrzeuggeschwindigkeit (vX) hinzugezogen werden, um die Auswertung basierend auf den Beschleunigungswerten und ggf. der Drehrate zu verbessern bzw. zu plausibilisieren.
Die mindestens eine Sekundärfunktion 30 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Notruf absetzfunktion 32, ein Türentriegelungsfunktion 34 und eine Treibstoffzufuhrabschaltfunktion 36. Selbstverständlich können noch weiter zeitunkritische Sekundärfunktionen, wie beispielsweise Einschalten der Innenbeleuchtung usw. vorgesehen werden. Zudem kann auch nur die Notrufabsetzfunktion 32 oder die Türentriegelungsfunktion 34 oder eine Treibstoffzufuhrabschalt- funktion 36 vorgesehen werden.
Zusätzlich zur Lateralbeschleunigung kann im Schritt S120 eine Longitudinalbe- schleunigung ax in Fahrzeuglängsrichtung x erfasst und ausgewertet werden. Zudem können die erfassten Beschleunigungen ax, ay, az gefiltert und die gefilterten Beschleunigungswerte zusätzlich oder alternativ zu den Beschleunigungswerten ax, ay, az ausgewertet werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird das erste Kriterium Kl im Schritt S110 als erfüllt erkannt, wenn die Vertikalbeschleunigung az oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen ersten Schwellenwert SWl übersteigt. Das zweite Kriterium K2 wird im Schritt S130 als erfüllt erkannt, wenn die Vertikalbe- schleunigung az oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen zweiten Schwellenwert SW2 übersteigt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden das dritte Kriterium K3 im Schritt S150 als erfüllt und ein Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinem Dach erkannt, wenn die Vertikalbeschleunigung az oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen nicht dargestellten dritten Schwellenwert übersteigt. Die tiefpassgefilter- te Vertikalbeschleunigung az zeigt bei einem Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinem Dach einen hohen negativen Wert, welcher mit dem dritten Schwellenwert verglichen wird. Physikalisch dauert der Aufprall auf dem Dach eine gewisse Zeit an. Das Vertikalbeschleunigung az kann dadurch von Signalspitzen infolge von transienten Störungen unterschieden werden, dass es für eine bestimmte Zeitspanne über dem dritten Schwellenwert liegt. Sobald das dritte Kriterium K3 erfüllt ist, wird der Dachaufprall qualifiziert und gespeichert.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden das vierte Kriterium K4 im Schritt S160 als erfüllt und ein Aufprall des Fahrzeugs 1 auf einer Seite erkannt, wenn die Lateralbeschleunigung ay oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen vierten Schwellenwert SW4 oder einen vorgegebenen nicht dargestell- ten fünften Schwellenwert übersteigt. Ein Aufschlag des Fahrzeugs 1 auf einer
Seite manifestiert sich in einer starken Beschleunigung in lateraler Richtung y. Auch hier kann die Erkennung über eine tiefpassgefilterte Lateralbeschleunigung ay erfolgen. Die gefilterte Lateralbeschleunigung ay mit dem vierten Schwellenwert SW4 verglichen. Zusätzlich kann auch die tiefpassgefilterte Vertikalbe- schleunigung az zur Erkennung des Aufpralls des Fahrzeugs 1 auf einer Seite ausgewertet werden, welches bei einem Seitenaufprall des Fahrzeugs 1 einen negativen Wert aufweist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird das fünfte Kriterium K5 im Schritt S180 als erfüllt erkannt, wenn basierend auf dem erkannten Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinen Rädern innerhalb eines vorgegebenen zweiten Zeitfensters ZF2 die Vertikalbeschleunigung az oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen sechsten Schwellenwert SW6 übersteigt und die Lateralbeschleunigung ay oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen siebten Schwellenwert SW7 übersteigt und die Vertikalbeschleunigung az oder einer daraus abgeleite- ten Größe und die Lateralbeschleunigung ay oder einer daraus abgeleiteten Größe nach dem vorgegebenen zweiten Zeitfenster ZF2 keine weiteren Aktivitäten zeigen.
In Fig. 3 und Fig. 4 sind schematische Verläufe der Vertikalbeschleunigung az und der Lateralbeschleunigung ay während eines 360° Überschlags mit einem Seitenaufprall des Fahrzeugs 1 während des ersten Zeitfensters ZFl dargestellt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, übersteigt die Lateralbeschleunigung ay oder eine daraus abgeleitete Größe während des ersten Zeitfensters ZFl den vorgegebenen vierten Schwellenwert SW4. In der letzten Phase fällt das Fahrzeug 1 mit einem harten Aufprall auf seine Räder. Dadurch zeigt die Vertikalbeschleunigung az in Fig. 3 einen charakteristisch hohen positiven Wert, welcher über dem sechsten Schwellenwert SW6 liegt, und konvergiert dann gegen Null. Zudem führt der harte Aufprall des Fahrzeugs 1 auf die Räder zu einem Ausschlag der Lateralbeschleunigung ay in Fig. 4, welcher über dem siebten Schwellenwert SW7 liegt. Nach dem Aufprall erreicht das Fahrzeug 1 nach Ablauf des zweiten Zeitfensters ZF2 einen stationären Endzustand. Die Vertikalbeschleunigung az und die Lateralbeschleunigung ay zeigen daher keine weiteren Aktivitäten.
Das fünfte Kriterium K5 kann im Schritt S180 zusätzlich durch Auswerten der Longitudinalbeschleunigung ax plausibilisiert werden. Hierbei wird das fünfte Kriterium K5 als plausibel erkannt, wenn basierend auf dem erkannten Aufprall des Fahrzeugs 1 auf seinen Rädern innerhalb des vorgegebenen zweiten Zeitfensters ZF2 die Longitudinalbeschleunigung ax oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen nicht dargestellten achten Schwellenwert übersteigt und nach dem vorgegebenen zweiten Zeitfenster ZF2 keine weiteren Aktivitäten zeigt.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein. Das korrespondierende Computerprogramm zur Durchführung von Schritten des Verfahrens 100 zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion 30 eines Insassenschutzsystems 3 kann dann in einem solchen Steuergerät als Datenverarbeitungsanlage ausgeführt werden.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren (100) zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion (30) eines Insassenschutzsystems (3) eines Fahrzeugs (1), wobei eine Vertikalbeschleunigung (az) in Fahrzeughochrichtung (z) und eine Lateralbeschleunigung (ay) in Fahrzeugquerrichtung (y) erfasst und ausgewertet werden und basierend auf der Vertikalbeschleunigung (az) oder einer daraus abgeleiteten Größe und der ersten Lateralbeschleunigung (ay) oder einer daraus abgeleiteten Größe eine aktuelle Lage des Fahrzeugs (1) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abheben des Fahrzeugs (1) erkannt wird, wenn die Vertikalbeschleunigung (az) oder eine daraus abgeleitete Größe ein vorgegebenes erstes Kriterium (Kl) erfüllt, und ein Aufprall des Fahrzeugs (1) auf seinen Rädern erkannt wird, wenn die Vertikalbeschleunigung (az) oder eine daraus abgeleitete Größe ein vorgegebenes zweites Kriterium (K2) erfüllt, wobei ein erstes Zeitfenster (ZF1) zwischen dem erkannten Abheben des Fahrzeugs (1) und dem erkannten Aufprall des Fahrzeugs (1) auf seinen Rädern ermittelt und die mindestens eine Sekundärfunktion (30) aktiviert wird, wenn während des ersten Zeitfensters (ZF1) die Vertikalbeschleunigung (az) oder eine daraus abgeleitete Größe ein drittes Kriterium (K3) erfüllt, welches einen Aufprall des Fahrzeugs (1) auf seinem Dach repräsentiert, und/oder die Lateralbeschleunigung (ay) oder einer daraus abgeleiteten Größe ein viertes Kriterium (K4) erfüllt, welches einen Aufprall des Fahrzeugs (1) auf einer Seite repräsentiert, oder wenn das erste Zeitfenster (ZF1) eine vorgegebene Zeitdauer (ZD) überschreitet und der erkannte Aufprall des Fahrzeugs auf seinen Rädern ein vorgegebenes fünftes Kriterium (K5) erfüllt, welches einen harten Aufprall mit anschließender Ruhelage repräsentiert.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Longitudinalbeschleunigung (ax) in Fahrzeuglängsrichtung (x) erfasst, und ausgewertet wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kriterium (Kl) erfüllt ist, wenn die Vertikalbeschleunigung (az) oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen ersten Schwellenwert (SW1) übersteigt, wobei das zweite Kriterium (K2) erfüllt ist, wenn die Vertikalbeschleunigung (az) oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen zweiten Schwellenwert (SW2) übersteigt.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Kriterium (K3) erfüllt ist und ein Aufprall des Fahrzeugs (1) auf seinem Dach erkannt wird, wenn die Vertikalbeschleunigung (az) oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen dritten Schwellenwert übersteigt.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Kriterium (K4) erfüllt ist und ein Aufprall des Fahrzeugs (1) auf einer Seite erkannt wird, wenn die Lateralbeschleunigung (ay) oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen vierten Schwellenwert (SW4) oder einen vorgegebenen fünften Schwellenwert übersteigt.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das fünfte Kriterium (K5) erfüllt ist, wenn basierend auf dem erkannten Aufprall des Fahrzeugs (1) auf seinen Rädern innerhalb eines vorgegebenen zweiten Zeitfensters (ZF2) die Vertikalbeschleunigung (az) oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen sechsten Schwellenwert (SW6) übersteigt und die Lateralbeschleunigung (ay) oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen siebten Schwellenwert (SW7) übersteigt und die Vertikalbeschleunigung (az) oder einer daraus abgeleiteten Größe und die Lateralbeschleunigung (ay) oder einer daraus abgeleiteten Größe nach dem vorgegebenen zweiten Zeitfenster (ZF2) keine weiteren Aktivitäten zeigen.
Verfahren (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das fünfte Kriterium (K5) durch Auswerten der Longitudinalbeschleunigung (ax) plausibilisiert wird, wobei das fünfte Kriterium (K5) plausibel ist, wenn basierend auf dem erkannten Aufprall des Fahrzeugs (1) auf seinen Rädern innerhalb des vorgegebenen zweiten Zeitfensters (ZF2) die Longitudinalbeschleunigung (ax) oder eine daraus abgeleitete Größe einen vorgegebenen achten Schwellenwert übersteigt und nach dem vorgegebenen zweiten Zeitfenster (ZF2) keine weiteren Aktivitäten zeigt.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Sekundärfunktion (30) eine Notrufabsetzfunktion (32) und/oder ein Türentriegelungsfunktion (34) und/oder eine Treibstoffzufuhrabschaltfunktion (36) umfasst.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Beschleunigungen (ax, ay, az) gefiltert werden.
Vorrichtung (10), welche eingerichtet ist, das Verfahren zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion (30) eines Insassenschutzsystems (3) eines Fahrzeugs (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen, wobei die Vorrichtung (10) einen ersten Sensor (14), welcher eine Vertikalbeschleunigung (az) in Fahrzeughochrichtung (z) erfasst, einen zweiten Sensor (16), welcher eine Lateralbeschleunigung (ay) in Fahrzeugquerrichtung (y) erfasst, und eine Auswerte- und Steuereinheit (12) umfasst, welche die erfasste Vertikalbeschleunigung (az) und die erfasste Lateralbeschleunigung (ay) empfängt und auswertet und basierend auf der Vertikalbeschleunigung (az) und der ersten Lateralbeschleunigung (ay) eine aktuelle Lage des Fahrzeugs (1) bestimmt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Sensor (18) eine Longitudinalbeschleunigung (ax) in Fahrzeuglängsrichtung (x) erfasst, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (12) die Longitudinalbeschleunigung (ax) empfängt und auswertet.
12. Vorrichtung (10) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Tiefpassfilter (TF) die erfassten Beschleunigungen (ax, ay, az) filtert.
13. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Sekundärfunktion (30) eine Notrufabsetzfunktion (32) und/oder ein Türentriegelungsfunktion (34) und/oder eine Treibstoffzufuhrabschaltfunktion (36) umfasst.
14. Computerprogramm zur Durchführung von Schritten des Verfahrens (100) zur Aktivierung von mindestens einer Sekundärfunktion (30) eines Insassenschutzsystems (3) eines Fahrzeugs (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, wenn das Computerprogramm auf einer Datenverarbeitungsanlage ausgeführt wird.
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