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Die
Erfindung betrifft ein System zur Diagnose- und/oder Unfallhergangsdokumentation
für Fahrzeuge,
insbesondere Kraftfahrzeuge, umfassend mehrere Steuer- und/oder
Betriebsstatuserfassungseinheiten, die jeweils eine Speicherfunktion
zum Speichern einzelner Statusinformationen der jeweiligen Steuer-
und/oder Betriebsstatuserfassungseinheit haben und miteinander vernetzt
sind.
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Die
DE 197 53 906 A1 betrifft
ein Verfahren zur Erfassung von Fahr- und/oder Funktions-Daten eines Kraftfahrzeugs,
bei dem das Auftreten von Defekten, Fehlfunktionen usw. in einem
nicht flüchtigen Speicher
aufgezeichnet wird.
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Die
DE 41 10 372 A1 beschreibt
ein Multiplex-Übertragungssystem
für ein
Fahrzeug, bei welchem eine Vielzahl von Netzwerken über ein
Gateway-Netzknoten miteinander verbunden ist.
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Die
DE 197 48 251 A1 offenbart
ein Verfahren zum Speichern von unfallbezogenen Daten eines Kraftfahrzeugs,
bei welchem Daten eines Kraftfahrzeugs von Sensoren erfasst und
anschließend
gespeichert werden.
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Personenkraftwagen
und Lastkraftwagen werden in zunehmendem Maße mit Systemen ausgestattet,
die den Komfort und die Sicherheit der Passagiere und der Verkehrsteilnehmer
verbessern und den Fahrer dabei unterstützen, das Fahrzeug sicher zu
führen,
wie z. B. mit aktiven Rückhaltesystemen, Fahrdynamikregelungen,
aktiven Fahrwerksregelungen, fahrsituationsabhängiger Lichtsteuerung, Geschwindigkeits-
und Abstandregelsystemen.
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Die
vorgenannten Systeme sind bevorzugt so ausgebildet, daß im Falle
des Auftretens von Systemfehlern die von dem jeweiligen Systemfehler
betroffene Teilfunktion des Systems abgeschaltet wird. Das kann
bis zum vollständigen
Abschalten eines Komfort- und/oder
Sicherheitssystems des Fahrzeugs führen. Die Systematik des Abschaltens
der Teilfunktionen ist hierbei grundsätzlich so ausgelegt, daß das Abschalten
entsprechend dem Schweregrad der Systemfehler dosiert und kaskadenartig
erfolgt, und daß hierbei
der Fahrer sofort über
die resultierenden Funktionseinschränkungen des jeweiligen Komfort-
und/oder Sicherheitssystems unterrichtet wird, damit er sich umgehend
darauf einstellen kann.
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Problematischerweise
können
solche durch Abschalten von Systemteilfunktionen bewirkten fehlerbedingten
Funktionseinschränkungen
des jeweiligen Komfort- und/oder Sicherheitssystems in besonderen
Fällen
zu Situationen führen,
die der Fahrer aufgrund des teilweisen oder vollständigen Abschaltens
von Systemfunktionen nicht mehr zu bewältigen in der Lage ist. In
solchen Fällen
kann es dazu kommen, daß der
Kraftfahrzeughersteller mit Regreßforderungen konfrontiert wird,
wenn der Fahrer meint, daß das
Fahrzeug oder das jeweilige Komfort- und/oder Sicherheitssystem ”falsch
reagiert” habe, also
ein ”sicherheitskritisches
System” sei.
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Eine
wichtige Problematik, die sich in solchen Fällen ergibt, besteht darin,
den Hergang einer solchen fahrkritischen Situation zu rekonstruieren, um
möglichst
objektiv feststellen zu können,
ob sie konstruktionsbedingt ist oder auf menschlichem Versagen beruht.
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Wenn
es bei derartigen Funktionseinschränkungen zu einem Unfall kommt,
ist es zwar nicht ausgeschlossen, daß durch die Folgen des Unfalls
Fehler erkannt werden, jedoch stellt die zeitliche Zuordnung der
Fehler hier ein wichtiges Problem dar.
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Es
gibt verschiedene Lösungen,
um Systemfehler der obigen Art, die z. B. zu einer Funktionseinschränkung führen, sowie
deren zeitliche Zuordnung zueinander festzustellen. Beispielsweise
werden durch das jeweilige Komfort- und/oder Sicherheitssystem erkannte
Fehler, die Funktionseinschränkungen
zur Folge haben, in einem steuergeräteinternen Speicher dokumentiert.
Es ist aber auch üblich,
einen steuergeräteunabhängigen,
separaten Speicher zu verwenden, in den alle Informationen über Fehler
aus den verschiedenen Steuer-, Komfort- und/oder Sicherheitssystemen
mit Angabe der Zeit des Auftretens dokumentiert werden. Jedoch ist
es in diesem Falle notwendig, ein zusätzliches Steuergerät einzubauen,
das Stauraum benötigt
und entsprechende Mehrkosten für
das Fahrzeug verursacht, oder es ist erforderlich, ein bereits existierendes
Steuergerät
in beachtlichem Umfang zu erweitern, was ebenfalls relativ kostenaufwendig
ist.
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Es
ist aber nicht nur möglich,
bei Fehlfunktionen in Verbindung mit einem Unfall sogenannte Umweltdaten
(worunter insbesondere Daten zu verstehen sind, die zwar zum Kraftfahrzeug
gehören,
aber keine Statusdaten des betreffenden speziellen Steuer-, Komfort-
und/oder Sicherheitssystems sind) mit abzuspeichern, wie beispielsweise
den Kilometerstand, die Geschwindigkeit, die Drosselklappenstellung
oder dergleichen.
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Ferner
ist es aus der
EP 0
793 111 A2 bekannt, verschiedene Steuergeräte, wie
beispielsweise die elektronischen Steuer- und/oder Regeleinheiten
des Motors, des Antiblockiersystems, der Klimaanlage und des Getriebes
durch einen externen Diagnosetester zu überwachen und beim Auftreten
eines Fehlers in einem dieser Systeme jeweils die Fehlfunktionen
in den einzelnen Steuergeräten
abzuspeichern und durch den externen Diagnosetester abzufragen.
Ein solcher externer Diagnosetester und dessen Einbau in das Gesamtsystem
sind jedoch ebenfalls kostenaufwendig.
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Die
obigen Gesichtspunkte für
den Nachweis von Fehlfunktionen und deren gegenseitiger zeitlicher
Zuordnung gelten entsprechend auch für die Ereignisse, die als ”normale” oder ”fehlerfreie” Ereignisse
bei Unfällen
ablaufen und die zusammen mit den obigen Funktionsfehlereignissen
als atypische Ereignisse bezeichnet werden.
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So
ist in der
DE 40 13
728 C2 ausgeführt, daß atypische
Ereignisse, wie beispielsweise eine Kollision oder der teilweise
Ausfall wesentlicher Betriebsfunktionen von Anlagen oder Maschinen
nach dem Stand der Technik mit Hilfe eines besonderen Speichers
aufgezeichnet werden, und daß hierzu auch
Informationen über
den fehlerfreien Zustand der jeweiligen Steuervorrichtung, den Zustand
der Eingänge
der Steuervorrichtung sowie über
den zeitlichen Ablauf eines Kollisionsvorgangs etc. gehören, da
es nur auf diese Weise möglich
ist, im Nachhinein die Begleitumstände eines Unfalls aufzuklären und beispielsweise
den Nachweis zu führen,
daß ein Funktionsfehler
in dem jeweiligen Sicherheitssystem aufgetreten ist.
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Auch
hier führt
der Einbau eines speziellen Speichers, um Unfalldaten zu registrieren,
zu einer entsprechenden Fahrzeugverteuerung.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein System der eingangs genannten Art zur
Diagnose- und/oder
Unfallhergangsdokumentation für
Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, zur Verfügung zu stellen, das bei einem
verhältnismäßig geringen
Kostenaufwand eine erweiterte Diagnose- und/oder Unfallhergangsdokumentation
ermöglicht,
indem dazu weitgehend die bereits in den Steuergeräten etc.
vorhandenen Mittel angewandt werden, so daß der zusätzliche Einbau von verhältnismäßig teuren
Zusätzen
ganz oder doch weitestgehend vermieden wird.
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Diese
Aufgabe wird mit einem System zur Diagnose- und/oder Unfallhergangsdokumentation
für Fahrzeuge,
insbesondere Kraftfahrzeuge, gelöst, umfassend
mehrere Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten, die
jeweils eine Speicherfunktion zum Speichern einzelner Statusinformationen der
jeweiligen Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheit haben
und miteinander vernetzt sind, welches System sich erfindungsgemäß dadurch
auszeichnet,
- (a) daß die einzelnen Steuer- und/oder
Betriebsstatuserfassungseinheiten eine Aufforderungsfunktion haben,
derart, daß die
diejenige Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheit, die
zuerst eine Statusinformation über
einen außergewöhnlichen
Status speichert, welcher außerhalb eines
vorbestimmten Statusbereichs liegt, die anderen Steuer- und/oder
Betriebsstatuserfassungseinheiten auffordert, die jeweils von denselben
erfaßte(n)
Statusinformation(en) abzuspeichern; und
- (b) daß die
einzelnen Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten eine
Speicherplatzsperr- und freigabefunktion haben, derart, daß ihre Speicherplätze für Ereignisse
nach dem Auftreten eines außergewöhnlichen
Status zunächst gegen Überschreiben
sperrbar sind und erst dann zum Überschreiben
freigegeben werden, wenn bis zu einem vorher definierten Ereignis,
welches auf das Auftreten des ersten außergewöhnlichen Status folgt, kein
weiterer außergewöhnlicher
Status durch irgendeine der Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten
festgestellt worden ist.
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Auf
diese Weise kann eine erweiterte Diagnose- und/oder Unfallhergangsdokumentation
ohne Einbau von zusätzlichen
Steuer- und/oder Aufzeichnungsgeräten durch die im Fahrzeug bereits
vorhandenen und üblicherweise
miteinander vernetzten Steuergeräte
und Betriebsstatuserfassungseinheiten (die zusammenfassend als ”Steuer-
und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten” bezeichnet werden) erreicht
werden, also praktisch ohne den Mehraufwand, der nach dem oben beschriebenen
Stand der Technik bisher notwendig war.
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Hierbei
kann das Problem der zeitlichen Zuordnung, oder allgemeiner gesagt,
der Zuordnung des auftretenden außergewöhnlichen Status, beispielsweise
einer Fehlfunktion, zu sonstigen Fahrzeug- und/oder Umweltstatuswerten,
wie es beispielsweise der Kilometerstand des Fahrzeugkilometerzählers, ein
Zeitwert für
den relativen oder absoluten Zeitpunkt, die Fahrzeuggeschwindigkeit,
die Fahrzeugbeschleunigung, die Fahrzeugverzögerung, die Drosselklappenstellung
etc. sind, ohne Änderung
oder wesentliche Änderung
der vorhandenen Steuergeräte- Topologie dadurch
gelöst
werden, daß erfindungsgemäß die Speicherfunktion
von einer oder mehreren der Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten
außer
einem oder mehreren eigenen Statuswerten auch einen oder mehrere
sonstige Fahrzeug- und/oder
Umweltstatuswerte umfaßt, von
denen eben einige Beispiele genannt worden sind.
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Der
relative Zeitpunkt kann insbesondere dadurch mit den außergewöhnlichen
Statuswerten abgespeichert werden, daß der Wert eines Botschaftszählers mitgespeichert
wird, der die auf dem vernetzenden Bus gesandten Botschaften bzw.
die Bustakte zwischen den Abspeicherungen zählt.
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Da
die Speicherfähigkeit
der üblichen
Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten in einem Fahrzeug
ziemlich beschränkt
ist, ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das oben
angegebene ”vorher
definierte Ereignis”,
bei dem die Sperre gegen ein Überschreiben
im Speicher aufgehoben wird, der Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer
nach dem Feststellen des ersten außergewöhnlichen Status ist oder das
Erreichen einer vorbestimmten Fahrstrecke ab dem Ort, an welchem
der erste außergewöhnliche
Status festgestellt worden ist. Diese vorbestimmte Zeitdauer oder
Fahrstrecke kann so gewählt
werden, daß der ”Normalbetrieb” des erfindungsgemäßen Systems
bald nach dem Auftreten des außergewöhnlichen
Status wieder aufgenommen werden kann und so das System nach der
Erfindung optimal arbeitet.
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Damit
die bei schwerwiegenden Systemfehlern und/oder Unfällen aufgenommenen
Statusinformationen nicht verloren gehen oder manipuliert werden
können,
kann vorgesehen sein, daß die
Speicher der Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten
selbsttätig
gegen Veränderungen
sperrbar sind, nachdem mehrere außergewöhnliche Statusinformationen
festgestellt wurden.
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In
dem System zur Diagnose- und/oder Unfallhergangsdokumentation nach
der Erfindung ist außerdem
vorgesehen, daß vorzugsweise
die einzelnen Statusinformationen durch die Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten
in regelmäßigen Zeitabständen speicherbar
sind, die bevorzugt zwischen 1 msec und 100 msec betragen.
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Weiter
kann das System nach der Erfindung so ausgebildet sein, daß jeweils
wenigstens 5, vorzugsweise 10 oder mehr, Statusinformationen in
den Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten, gegebenenfalls
zusammen mit sonstigen Fahrzeug- und/oder
Umweltstatuswerten, vor dem Überschreiben
der ältesten
Statusinformation speicherbar sind.
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Als
nichtbeschränkende
Beispiele für
die in dem erfindungsgemäßen System
verwendbaren Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten seien
genannt: Lenkungssystem, elektronisches Stabilitäts- oder Fahrdynamikregulierungssystem,
Motorsystem, Bremssystem, Airbagsystem etc.
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Die
vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung seien
nachfolgend anhand einer in der 1 der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Systems
zur Diagnose- und/oder Unfallhergangsdokumentation näher beschrieben.
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Das
in 1 der Zeichnung schematisch dargestellte System
zur Diagnose- und/oder Unfallhergangsdokumentation für Kraftfahrzeuge
umfaßt mehrere
Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten 1, 2, 3 und 4.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheit 1 das
Lenksystem des Kraftfahrzeugs, während
die Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheit 2 ein
elektronisches Stabilitätsprogramm-
oder Fahrdynamikregulierungssystem ist, das abgekürzt als ESP-System bezeichnet
wird, weiter ist die Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheit 3 das
Motorsystem des Kraftfahrzeugs, und schließlich ist im vorliegenden Beispielsfall
die Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheit 4 das
Airbagsystem.
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Die
verschiedenen Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten 1, 2, 3 und 4 haben je
eine Speicherfunktion zum Speichern ihrer eigenen Statusinformationen
und zusätzlich
zu der jeweiligen Statusinformation zum Speichern von einem oder
mehreren sonstigen Fahrzeug- und/oder Umweltstatuswerten, wie beispielsweise
den Fahrzeugkilometerstand, einen Zeitwert etc.
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Schließlich sind
die Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten 1, 2, 3 und 4 miteinander über einen
Datenbus 5 vernetzt.
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Die
einzelnen Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten sind
so ausgebildet, daß sie eine
Aufforderungsfunktion haben, derart, daß diejenige Steuer- und/oder
Betriebsstatuserfassungseinheit 1, 2, 3 oder 4,
die zuerst eine Statusinformation über einen außergewöhnlichen
Status speichert, welcher außerhalb
eines vorbestimmten Statusbereichs liegt, die anderen Steuer- und/oder
Betriebsstatuserfassungseinheiten auffordert, die jeweils von denselben
erfaßte(n)
Statusinformation(en) abzuspeichern, wobei es sich versteht, daß die Steuer-
und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten 1, 2, 3 und 4 so
ausgebildet sind, daß sie
einer solchen Aufforderung entsprechen.
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Beispielsweise
kann der vorstehend erwähnte
außergewöhnliche
Status, welcher außerhalb
eines vorbestimmten Statusbereichs liegt, bei der Steuer- und/oder
Betriebsstatuserfassungseinheit 1, die das Lenkungssystem
darstellt, ein ungewöhnlich großer Lenkwinkel
sein. Wenn das der Fall ist, speichert die Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheit 1 diese
Lenkwinkelinformation und die zeitlich nachfolgenden Lenkwinkelinformationen
und fordert gleichzeitig die Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten 2, 3 und 4 auf,
die jeweils von diesen erfaßten
Statusinformationen ebenfalls laufend abzuspeichern.
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Weiterhin
haben die einzelnen Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten 1, 2, 3 und 4 eine
Speicherplatzsperr- und -freigabefunktion, derart, daß sie ihre
Speicherplätze
der anderen Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten für Ereignisse
nach dem Auftreten eines außergewöhnlichen
Status zunächst
gegen Überschreiben
sperren. Auf diese Weise werden die nach dem Auftreten des außergewöhnlichen
Status festgestellten weiteren, zeitlich nachfolgenden Statuswerte
gesichert.
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Die
Speicherplatzsperr- und -freigabefunktion beinhaltet weiterhin das
Freigeben des Überschreibens
der Speicherplätze,
dann, wenn bis zu einem vorher definierten Ereignis, welches auf
das Auftreten des ersten außergewöhnlichen
Status folgt, kein weiterer außergewöhnlicher
Status durch irgendeine der Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten 1, 2, 3 und 4 festgestellt
worden ist.
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Wenn
beispielsweise in dem obigen Beispiel innerhalb von 10 Minuten nach
der Feststellung eines ungewöhnlichen
Lenkwinkels durch die Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheit 1 kein
weiterer ungewöhnlicher
Status durch die Steuer- und/oder
Betriebsstatuserfassungseinheiten 2, 3 und 4 festgestellt
wird, wird das Überschreiben
der Speicherplätze
in den Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten 1, 2, 3 und 4 freigegeben.
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Wenn
dagegen in dem obigen Beispielsfall etwa die Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheit 2,
die das ESP-System ist, einen außergewöhnlichen Status im ESP-System
feststellt, bleibt die Überschreibsperre
erhalten. Kommt es dann noch kurze Zeit danach zu einem Auslösen des
Airbagsystems, das durch die Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheit 4 repräsentiert
wird, bleibt die Überschreibsperre
weiter erhalten und wird sogar ”eingefroren”, um die
Statusinformationen über den
Gesamthergang zu erhalten.
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Vorzugsweise
erfolgt ein ”Einfrieren” der gespeicherten
außergewöhnlichen
Statusinformationen bereits dann, wenn mehrere außergewöhnliche
Statusinformationen in einem vorbestimmten zeitlichen Zusammenhang
gespeichert werden.
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Aus
dem im vorstehenden Beispielsfall gespeicherten Statusinformationen
kann man erkennen, daß und
wie nach dem Lenkfehler das Fahrdynamikregulierungssystem reagiert
hat und daß es
zu einem Unfall gekommen ist, bei dem das Airbagsystem ausgelöst hat,
wobei die Mitspeicherung von sonstigen Fahrzeug- und/oder Umweltstatuswerten, wie
beispielsweise des jeweiligen Kilometerstands, eines jeweiligen
Zeitwerts, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeugbeschleunigung,
der Fahrzeugverzögerung
und/oder der Drosselklappenstellung etc. im Zusammenhang mit den
zugehörigen
Statusinformationen wichtige Aufschlüsse über den Unfallhergang im einzelnen
ermöglicht.
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Kurz
zusammengefaßt
wird also das Problem der erweiterten und gleichzeitig vereinfachten Diagnose-
und/oder Unfallhergangsdokumentation und der zeitlichen Zuordnung
der einzelnen Vorgänge
ohne Änderung
oder wesentliche, kostenaufwendige Änderung in der Topologie der
Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten wie folgt gelöst:
Die
Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten eines sicherheitskritischen
Systems speichern laufend mit einem vorbestimmten Takt bzw. zeitlichen Abstand
den Status eines jeweiligen Systems beim Vorliegen eines Fehlers
in einem der Systeme mit Angabe des Kilometerstands, eines Zeitwerts
oder dergleichen ab. Dazu werden sie von der Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheit
aufgefordert, die zuerst einen funktionseinschränkenden Fehler diagnostiziert
hat. Wenn nach Ablauf einer bestimmten Zeit oder einer bestimmten
Laufstrecke kein weiteres außergewöhnliches
Ereignis, beispielsweise in der Form eines funktionseinschränkenden Fehlers,
auftritt, werden die Speicherplätze
zum Überschreiben
wieder freigegeben. Sollten innerhalb der bestimmten Zeit oder einer
vorbestimmten Fahrstrecke weitere außergewöhnliche Ereignisse, beispielsweise
funktionseinschränkende
Fehler, in einem oder mehreren der einzelnen Systeme auftreten,
werden diese wiederum in der jeweiligen Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheit
dokumentiert, und außerdem
wird der Systemstatus in allen anderen Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten
ebenfalls dokumentiert. Die Rekonstruktion des Gesamtvorgangs ist
damit nach Auslesen der Speicher von allen Steuer- und/oder Betriebsstatuserfassungseinheiten
ohne den eingangs mit Bezug auf den Stand der Technik genannten
Mehraufwand möglich.
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Das
erfindungsgemäße System
ist, was noch erwähnt
sei, nicht nur für
Landfahrzeuge, sondern auch für
andere Fahrzeuge, wie z. B. Unterwasser-, Wasser-, Luft- und Raumfahrzeuge
geeignet.