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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Kollisionsseite
bei einem Frontalaufprall mit teilweiser Überdeckung oder unter einem Winkel
auf ein Kraftfahrzeug zur Ansteuerung eines Personenschutzsystems
sowie ein Ansteuersystem für
ein Personenschutzmittel in einem Kraftfahrzeug.
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Bei
einem Frontalaufprall der oben bezeichneten Art kann es unter bestimmten
Umständen
erforderlich sein, zusätzlich
zu den Front-Airbags auch Seiten-Airbags (sog. Sidebags) oder Fenster-Airbags (sog.
Windowbags) auszulösen.
Hierbei sollen lediglich diejenigen Seiten- bzw. Fenster-Airbags
ausgelöst
werden, welche auf der Kollisionsseite des Kraftfahrzeugs liegen.
Die Auslösung
der seitlich angeordneten Personenschutzmittel soll erfolgen, um
die Insassen des Kraftfahrzeugs im Falle des Frontalaufpralls vor
ernsten Verletzungen zu schützen,
welche durch die Drehbewegung des Fahrzeugs und den dadurch verursachten
möglichen
Anprall des Kopfes eines Insassen an der A-Säule des Kraftfahrzeugs hervorgerufen
werden können.
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Für eine zuverlässige Schutzwirkung
müssen
die seitlichen Personenschutzmittel innerhalb eines bestimmten Zeitfensters
von Beginn einer Auslöseentscheidung
an aktiviert werden. In der Praxis ist dieser Wert häufig auf
maximal 20 Millisekunden begrenzt. Daher ist es erforderlich, die
Kollisionsseite bereits zu Beginn des Aufpralls zu erkennen.
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Aus
der
EP 0 693 404 A2 ist
ein Verfahren und ein Ansteuersystem zur Auslösung von Fahrer- und Beifahrerairbags
als auch von Seitenairbags bekannt. Dort werden die von Kollisionssensoren
erzeugten Sensorsignale einer zentralen Steuereinheit zugeführt und
dort verarbeitet. Die Aktivierung der Seitenairbags erfolgt durch
die Bewertung sowohl der von einem zentral im Kraftfahrzeug angeordneten,
Frontal- und Seitenkollisionen detektierenden Kollisionssensor als
auch von Sensorsignalen, die von einem linken und einem rechten,
Seitenkollisionen detektierenden Kollisionssensor erzeugt wurden, indem
dann ein Auslösesignal
durch die Steuereinheit erzeugt wird, wenn der zentral angeordnete
Kollisionssensor und wenigstens einer der beiden Seitenkollisionssensoren
ein Kollisionssignal erzeugen. Die Kollisionsrichtung ergibt sich
aus dem Signal des Seitenkollisionssensors, der ein positives Signal
liefert.
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Auch
die
DE 195 37 546
A1 offenbart eine Verfahren und eine Aufprallerkennungsvorrichtung zum
Auslösen
eines Rückhaltesystems,
bei dem auf die Richtung eines Seitenaufpralls geschlossen werden
kann. Wie in der dortigen
4 dargestellt,
erfolgt die Auswahl des für
eine Aufprallerkennung geeigneteren Beschleunigungssignals A1 oder
A2 dadurch, dass nach der Erfassung der jeweiligen Beschleunigungssignale
A1 und A2 sowie der Bildung ihrer Beträge |A1| und |A2| in Schritt
S10 zunächst
in Schritt S11 die beiden Beschleunigungssignale A1 und A2 miteinander
verglichen werden. Wird dabei festgestellt, dass das Beschleunigungssignal
A1 vom ersten Beschleunigungsaufnehmer größer ist als das Beschleunigungssignal
A2 vom zweiten Beschleunigungsaufnehmer, so werden im Schritt S12
die Beträge
|A1| und |A2| der Beschleunigungssignale A1 und A2 miteinander verglichen,
anderenfalls erfolgt dieser Vergleich im Schritt S12'. Wird in Schritt
S12 festgestellt, dass |A1| > |A2|
ist, so wird in Schritt S21 das Beschleunigungssignal A1 ausgewählt und
der Auswerteschaltung mitgeteilt, dass der Beschleunigungsvektor
A im ersten Quadranten I liegt. Anderenfalls wird in Schritt S22
das Beschleunigungssignal A2 ausgewählt und der Auswerteschaltung
angezeigt, dass der Beschleunigungsvektor A im zweiten Quadranten
II liegt. Wird in Schritt S12' festgestellt, dass
|A1| > |A2| ist, so
wird in Schritt S23 das Beschleunigungssignal A1 ausgewählt und
der Auswerteschaltung mitgeteilt, dass der Beschleunigungsvektor
A im dritten Quadranten III liegt. Anderenfalls wird in Schritt
S24 das Beschleunigungssignal A2 ausgewählt und der Auswerteschaltung
angezeigt, dass der Beschleunigungsvektor A im vierten Quadranten
II liegt. Die Ermittelung der Aufprallrichtung erfolgt daher auf
aufwändige
und komplizierte Art und Weise.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben,
mit welchem die Erkennung einer Kollisionsseite bei einem Frontalaufprall
mit teilweiser Überdeckung
oder einem Winkel zur Ansteuerung eines Personenschutzsystems besonders
sicher möglich
ist. Ferner soll ein Ansteuersystem für ein Personenschutzmittel
in einem Kraftfahrzeug angegeben werden, welches die Erkennung der
Kollisionsseite bei einem Frontalaufprall mit teilweiser Überdeckung
oder einem Winkel auf das Kraftfahrzeug besonders sicher ermöglicht.
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Diese
Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird eine erste, einer Beschleunigung entsprechende Signalgröße ermittelt,
die von einem der linken Seite des Kraftfahrzeugs zugeordneten Beschleunigungssensor
abgegeben wird. Es wird eine zweite, einer Beschleunigung entsprechende
Signalgröße ermittelt, die
von einem der rechten Seite des Kraftfahrzeugs zugeordneten Beschleunigungssensor
abgegeben wird. Ferner wird ein jeweiliges Signalniveau der ersten
und der zweiten Signalgröße ermittelt.
Aus der ersten und der zweiten Signalgröße wird eine Vergleichsgröße ermittelt,
welche ein Maß dafür ist, ob die
erste oder die zweite Signalgröße betragsmäßig größer als
die jeweils andere Signalgröße ist.
Aus der Vergleichsgröße wird
auf die Kollisionsseite des Aufpralls geschlossen und ein der Kollisionsseite
zugeordnetes Personenschutzmittel, insbesondere ein Seiten- oder
Fenster-Airbag, angesteuert. In erfindungsgemäßer Weise ist für die linke
Seite und für die
rechte Seite des Kraftfahrzeugs jeweils ein Zähler vorgesehen, wobei der
Zähler
für die
linke Seite erhöht/erniedrigt
und der Zähler
für die
rechte Seite auf einen Ausgangswert gesetzt wird, wenn aus der Vergleichgröße auf eine
Kollision mit der linken Seitenhälfte
geschlossen wird, und der Zähler
für die
rechte Seite erhöht/erniedrigt
und der Zähler
für die
linke Seite auf einen Ausgangswert gesetzt wird, wenn aus der Vergleichsgröße auf eine
Kollision mit der rechten Seitenhälfte geschlossen wird.
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Es
ist in einer Ausgestaltung der Erfindung ferner vorgesehen, dass
die Zähler
für die
linke und die rechte Seite auf den jeweiligen Werten verbleiben,
wenn aus der Vergleichsgröße weder
auf eine Kollision mit der rechten noch mit der linken Seitenhälfte geschlossen
werden kann. Das Vorsehen einer Zähllogik indiziert den physikalischen
Hintergrund eines Frontalaufpralls mit teilweiser Überdeckung
oder einem Winkel in einer bestimmten Richtung (links oder rechts)
für eine
bestimmte Zeit. Durch das Setzen des Zählers auf einen Ausgangswert
können
Oszillationen verhindert werden, welche beispielsweise in sog. Misuse-Fällen auftreten
können,
welche keine Auslösung
eines Personenschutzsystems nach sich ziehen sollen. Unter einem
Misuse wird beispielsweise der Aufprall eines Steines oder Balles
oder ein Anfahren eines Objekts bei niedrigen Geschwindigkeiten
verstanden. Die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zweckmäßigerweise
periodisch in vorgegebenen Zeitabständen, z. B. eine Millisekunde,
durchgeführt,
um Fehler bei der Bestimmung der Kollisionsseite zu minimieren.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung werden die Zähler für die linke Seite und für die rechte Seite
jeweils mit einem Schwellenwert verglichen, wobei beim Erreichen
des Schwellenwerts ein einer Auslösesituation entsprechender
Wert für
die betreffende Karosserieseite in einem Speicher hinterlegt wird,
der durch eine Ansteuereinheit des Personenschutzsystems auslesbar
ist. Der Schwellenwert kann beispielsweise in einem EEPROM hinterlegt sein.
Das Vorsehen eines Schwellenwerts bedeutet, dass ein minimaler Zeitrahmen
für die
Ermittlung einer bestimmten Kollisionsseite erforderlich ist. Beispielsweise
wird der Schwellenwert bei einer kontinuierlichen Durchführung des
Verfahrens jede Millisekunde erst nach zehn Millisekunden erreicht.
Der in dem Speicher hinterlegte Wert kann beispielsweise eine Boole'sche Variable für die ermittelte
Kollisionsseite sein. Diese Variable (sog. Flag) kann in der Ansteuereinheit
verwendet werden, um das der betreffenden Kollisionsseite zugeordnete
Personenschutzmittel auszulösen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
wird die Ermittlung der Vergleichsgröße beendet, sobald in dem Speicher
der einer Auslösesituation
entsprechende Wert gespeichert ist. Dies bedeutet, nachdem für eine Kollisionsseite
ein Flag auf z. B. „wahr" oder „true" gesetzt ist, dass
das erfindungsgemäße Verfahren
nicht mehr durchgeführt
wird und die Zustandsvariable für
die Kollisionsseite beibehalten wird, bis ein Reset durchgeführt wird.
Nach einem solchen Reset beginnt das Verfahren von vorne, wobei
die Zähler
für die
linke und die rechte Seite im Rahmen des Resets auf den Ausgangswert
gesetzt werden.
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In
dem Fall, in dem bei einer Kollision keine Karosserieseite eines
Aufpralls ermittelt werden kann, wird in dem Speicher für die linke
und die rechte Seite jeweils ein einer Auslösesituation entsprechender
Wert hinterlegt. Hierdurch wird eine Rückfall-Lösung bereitgestellt, bei der
in einem solchen Fall, bei dem ein Aufprall zwar detektiert wird,
jedoch eine Kollisionsseite nicht bestimmbar ist, die beiden möglichen
Kollisionsseiten zugeordneten Personenschutzmittel für einen
bestmöglichen
Schutz der Fahrzeuginsassen ausgelöst werden.
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Ein
erfindungsgemäßes Ansteuersystem
für ein
Personenschutzmittel in einem Kraftfahrzeug umfasst eine Auswerteeinheit,
einem der linken Karosserieseite zugeordneten Beschleunigungssensor, der
eine einem Beschleunigungssignal entsprechende erste Signalgröße an die
Auswerteeinheit abgegeben kann, sowie einen der rechten Karosserieseite zugeordneten
Beschleunigungssensor, der eine einem Beschleunigungssignal entsprechende
zweite Signalgröße an die
Auswerteeinheit abgeben kann. Die Auswerteeinheit ist dazu ausgebildet,
ein jeweiliges Signalniveau der ersten und der zweiten Signalgröße zu ermitteln
und aus der ersten und der zweiten Signalgröße eine Vergleichsgröße zu ermitteln, welche
ein Maß dafür ist, ob
die erste oder die zweite Signalgröße betragsmäßig größer als die jeweils andere
Signalgröße ist.
Die Auswerteeinheit ist dazu ausgebildet, aus der Vergleichsgröße auf die
Kollisionsseite des Aufpralls zu schließen und einen der Kollisionsseite
zugeordneten Parameterwert einer Ansteuereinheit für das Personenschutzmittel
zur Verfügung
zu stellen. In erfingungsgemäßer Weise ist
für die
linke Seite und für
die rechte Seite des Kraftfahrzeugs jeweils ein Zähler vorgesehen,
wobei der Zähler
für die
linke Seite erhöht/erniedrigt
und der Zähler
für die
rechte Seite auf einen Ausgangswert gesetzt wird, wenn aus der Vergleichsgröße auf eine Kollision
mit der linken Seitenhälfte
geschlossen wird, und der Zähler
für die
rechte Seite erhöht/erniedrigt
und der Zähler
für die
linke Seite auf einen Ausgangswert gesetzt wird, wenn aus der Vergleichsgröße auf eine
Kollision mit der rechten Seitenhälfte geschlossen wird. Die
der linken und der rechten Karosserieseite zugeordneten Beschleunigungssensoren
korrespondieren zueinander, d. h. sie beruhen auf dem gleichen physikalischen
Prinzip.
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Die
Erfindung ermöglicht
die Bestimmung der Kollisionsseite ohne gegenüber herkömmlichen Personenschutzsystemen
zusätzliche
Sensoren oder Auswerteeinheiten zu benötigen. Stattdessen kann auf
die in einem Kraftfahrzeug vorhandenen Einrichtungen, welche zur
Detektion eines Aufpralls und Ermittlung einer Auslöseentscheidung
für die Personenschutzmittel
verwendet werden, zurückgegriffen
werden. Durch die Erfindung ist sichergestellt, dass die Erkennung
der Kollisionsseite im Falle eines Frontalaufpralls mit teilweiser Überdeckung
oder unter einem Winkel in kürzester
Zeit erfolgen kann, so dass eine rechtzeitige Auslösung des
der Kollisionsseite zugeordneten Personenschutzmittels möglich ist.
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In
einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die erste Signalgröße aus einer
nach links gerichteten Querbeschleunigung oder einer in Fahrtrichtung
wirkenden Längsbeschleunigung
ermittelt. In einer weiteren Ausgestaltung wird die zweite Signalgröße aus einer
nach rechts gerichteten Querbeschleunigung oder einer in Fahrtrichtung
wirkenden Längsbeschleunigung
ermittelt.
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Es
ist zweckmäßig, wenn
die erste und/oder die zweite Signalgröße aus einem gefilterten Beschleunigungssignal
ermittelt werden. Durch die Filterung können Peaks des reinen Beschleunigungssignals
sowohl in positiver als auch in negativer Richtung im Falle eines
Aufpralls eliminiert werden, welche zu einer Verfälschung
der durch das erfindungsgemäße Verfahren
ermittelten Vergleichsgröße führen würden. Bei
der Verwendung eines reinen Beschleunigungssignals könnte daher
unter Umständen
nicht eindeutig die Kollisionsseite bestimmt werden. Ferner könnte dadurch
der Umstand auftreten, dass die Auslösung des einer ermittelten
Kollisionsseite zugeordneten Personenschutzmittels nicht rechtzeitig
erfolgt.
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Als
besonders einfache Lösung
hat es sich herausgestellt, wenn als gefiltertes Beschleunigungssignal
ein aus den gemessenen Beschleunigungswerten ermittelter Geschwindigkeitswert
verwendet wird. Die Geschwindigkeit ist im Vergleich zu einer Beschleunigung
ein stabileres Kriterium und weist im Falle eines Aufpralls eine
eindeutige Polarität,
d. h. eine eindeutige Vergleichsgröße, auf. Im Rahmen der vorliegenden
Erfindung kann die Geschwindigkeit z. B. durch Aufsummieren jeweiliger Beschleunigungswerte
gebildet werden.
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Gemäß einer
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ansteuersystems
ist die Auswerteeinheit durch die Ansteuereinheit ausgebildet.
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Die
der linken und der rechten Karosserieseite zugeordneten Sensoren
sind Seitenaufprallsensoren. Alternativ können die der linken und der
rechten Karosserieseite zugeordneten Sensoren Aufprallsensoren (sog.
Early-Crash-Sensoren) sein, welche im Bereich der Front der Karosserie
angeordnet sind.
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Mit
der Erfindung können
damit die in herkömmlichen
Personenschutzsystemen verwendeten Sensoren sowie die zentrale Steuereinheit,
die sog. Airbag Control Unit, verwendet werden.
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Das
Verfahren basiert entweder auf den Signalen von Seitenaufprallsensoren
für einen
Seiten- bzw. Fenster-Airbag, wobei diese Sensoren typischerweise
den Aufprall direkt von der Seite her detektieren. Alternativ können die
Signale der in der Front des Kraftfahrzeugs verbauten Sensoren,
sog. Early-Crash-Sensoren,
verwendet werden. Hierdurch lässt
sich das erfindungsgemäße Verfahren auf
einfache und kostengünstige
Weise realisieren.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug und die in dem Kraftfahrzeug verbauten
Sensoren, deren Signale im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens
verwendet werden können,
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2A die
Beschleunigungssignale eines linken und rechten Aufprallsensors
(Early-Crash-Sensors) bei einem Frontalaufprall mit teilweiser Überdeckung
bei einer Geschwindigkeit von 64 km/h,
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2B die
Beschleunigungssignale eines linken und rechten Seitenaufprallsensors
bei einem Frontalaufprall mit teilweiser Überdeckung bei einer Geschwindigkeit
von 64 km/h,
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3A die
aus den Beschleunigungssignalen der 2A ermittelten
Geschwindigkeitssignale des linken und rechten Aufprallsensors,
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3B die
aus den Beschleunigungssignalen der 2A ermittelten
Geschwindigkeitssignale des linken und rechten Seitenaufprallsensors,
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3C die
in Abhängigkeit
jeweiliger Geschwindigkeitssignale sich verändernden Zähler für die linke und rechte Kollisionsseite
bis zum Erreichen eines Schwellenwerts, bei welchem ein der Kollisionsseite zugeordnetes
Personenschutzmittel ausgelöst
wird, und
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4 einen
beispielhaften Verfahrensablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt
in der Draufsicht ein Kraftfahrzeug 1. Dieses ist mit einer
Mehrzahl an in der Figur nicht näher
dargestellten Personenschutzmitteln versehen. Derartige Personenschutzmittel
sind z. B. ein dem Fahrer bzw. Beifahrer zugeordneter Front-Airbag,
auf der Fahrer- und Beifahrerseite angeordnete Fenster-Airbags (Window-Bag),
welche sich im Falle ihrer Aktivierung zwischen den auf der jeweiligen
Seite befindlichen Insassen und die A- sowie B-Säule erstrecken sowie gegebenenfalls
weitere Seiten-Airbags, welche ebenfalls auf Fahrer- und Beifahrerseite
vorgesehen sind. Im Folgenden wird die Fahrer-Seite als linke Seite
(Kollisionsseite) des Kraftfahrzeugs und die Beifahrerseite als
rechte Seite (Kollisionsseite) des Kraftfahrzeugs bezeichnet.
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Um
das Personenschutzsystem bzw. die von dem Personenschutzsystem umfassten
Personenschutzmittel zu aktivieren, ist in dem Kraftfahrzeug 1 eine
Ansteuereinheit ACU vorgesehen, welche üblicherweise am Fahrzeugtunnel
befestigt ist. Die Ansteuereinheit ACU umfasst im Ausführungsbeispiel Sensoren
zur Erfassung einer Beschleunigung in Fahrzeugrichtung (x-Richtung) sowie Beschleunigungen
in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung).
Die hierbei in der Ansteuereinheit ACU erfassten Beschleunigungen
sind in der Figur mit ACU X und ACU Y gekennzeichnet, wobei deren
Sensierungsrichtung durch die zugeordneten Pfeile gekennzeichnet
ist.
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Ferner
sind im Bereich der Fahrzeugfront Aufprallsensoren (sog. Early-Crash-Sensoren) 3L und 3R vorgesehen,
welche typischerweise im Bereich eines Stoßfängers 2 auf der linken
und rechten Seite angeordnet sind. Die Aufprallsensoren 3L, 3R dienen
zur frühest
möglichen
Detektion eines Frontaufpralls und sind als Beschleunigungsaufnehmer
in Fahrzeugrichtung ausgestaltet.
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Zur
Detektion eines seitlichen Aufpralls sind typischerweise im Bereich
der Fahrzeugtüren
oder der B-Säule
Seitenaufprallsensoren 4L und 4R vorgesehen. Diese
dienen üblicherweise
zur frühest möglichen
Erkennung eines seitlichen Aufpralls und zur Ansteuerung eines an
der Aufprallseite vorgesehenen Personenschutzmittels, in der Regel
des Seiten- oder Fenster-Airbags.
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Sämtliche
der Sensoren 3L, 3R, 4L, 4R erfassen
eine Beschleunigung ECS-L, ECS-R, SIS-L, SIS-R in der jeweils in
Pfeilrichtung gekennzeichneten Achse bzw. Richtung und sind mit
der Ansteuereinheit ACU des Personenschutzsystems gekoppelt, welche
die Entscheidung über
die Auslösung
geeigneter Personenschutzmittel trifft und die jeweiligen Personenschutzmittel
ansteuert.
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Die
im Zusammenhang mit 1 beschriebene Konfiguration
ist typisch für
Kraftfahrzeuge, welche als Personenschutzmittel Front-Airbags, Seiten-Airbags
und/oder Fenster-Airbags umfassen.
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Die
Ermittlung einer Kollisionsseite im Falle eines Frontaufpralls mit
teilweiser Überdeckung
oder unter einem Winkel basiert auf der Auswertung der von den Aufprallsensoren 3L, 3R oder
Seitenaufprallsensoren 4L oder 4R gelieferten
Beschleunigungssignale ECS-L, ECS-R, SIS-L, SIS-R. Unter der Kollisionsseite
wird im Rahmen der vorliegenden Beschreibung ein Aufprall des Kraftfahrzeugs 1 auf
ein Hindernis auf der Fahrerseite (linke Kollisionsseite) oder der
Beifahrerseite (rechte Kollisionsseite) verstanden.
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Im
Nachfolgenden wird davon ausgegangen, dass die Beschleunigungssignale
ECS-L und ECS-R der Aufprallsensoren 3L, 3R ausgewertet
werden, wobei sich das Verfahren identisch unter Auswertung der
Beschleunigungssignale SIS-L und SIS-R der Seitenaufprallsensoren 4L, 4R durchführen lässt. Die parallele
Auswertung der Beschleunigungssignale der Aufprallsensoren und der
Seitenaufprallsensoren ist nicht vorgesehen.
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Das
dem Verfahren zu Grunde liegende Prinzip besteht darin, die von
den Aufprallsensoren 3L, 3R gelieferten Beschleunigungssignale
ECS-L und ECS-R hinsichtlich ihrer Intensität auszuwerten. Hierbei wird
ein Vergleich der Intensität
der Signale des linken Aufprallsensors 3L und des rechten
Aufprallsensors 3R vorgenommen. Durch eine Subtraktion der
Signalgrößen voneinander
ergibt sich eine Vergleichsgröße, welche
durch die Polarität
gebildet ist. Anhand dieser Vergleichsgröße kann auf die Kollisionsseite
des Aufpralls geschlossen werden. Damit kann ein der Kollisionsseite
zugeordnetes Personenschutzmittel, entweder ein Seiten-Airbag oder
ein Fenster-Airbag, angesteuert werden.
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Wie
aus den 2A und 2B hervorgeht, welche
jeweils die Sensorsignale ECS-L und ECS-R des linken Aufprallsensors
(2A) bzw. die Sensorsignale SIS-L und SIS-R des
linken Seitenaufprallsensors 4L, 4R (2B)
im Vergleich zeigen, weisen die jeweiligen Beschleunigungssignale
starke Peaks in positiver und negativer Richtung auf. Die über die Zeit
dargestellten Messwerte der jeweiligen Beschleunigungssensoren zeigen
die Beschleunigungssignale bei einem Frontalaufprall mit teilweiser Überdeckung
(Offset Deformable Barrier, ODB) bei einer Geschwindigkeit von 64
km/h. Über
die y-Achse ist jeweils die Beschleunigung in m/s2 dargestellt.
Aus dieser Darstellung wird ersichtlich, dass für eine Auswertung eine Filterung
der gemessenen Beschleunigungswerte zweckmäßig ist.
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Dies
ist in den 3A und 3B dargestellt,
welche jeweils die aus den Beschleunigungssignalen der 2A und 2B ermittelten
Geschwindigkeitssignale ECS_VelL, ECS_VelR und SIS_VelL, SIS_VelR
des linken und rechten Aufprallsensors (3A) und
Seitenaufprallsensors (3B) darstellen. Aus den ebenfalls über die
Zeit dargestellten Geschwindigkeitssignalen (in m/s) ist ohne Weiteres
ersichtlich, dass entweder das dem linken Beschleunigungssensor
oder dem rechten Beschleunigungssensor zugeordnete Geschwindigkeitssignal
eine stark ausgeprägte
Polarität
aufweist, aus welcher zuverlässig
auf die Kollisionsseite des Aufpralls geschlossen werden kann.
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Der
aus der Auswertung der Geschwindigkeitswerte des linken und rechten
Aufprallsensors 3L und 3R basierende Algorithmus
verwendet jeweils einen Zähler
für die
linke und die rechte Kollisionsseite, welche in Abhängigkeit
der Polarität
erhöht
bzw. auf einen Ausgangswert gesetzt werden. Ergibt sich beispielsweise
aus der Polarität
des linken und rechten Geschwindigkeitssignals, dass eine Kollision
auf der rechten Seite vorliegt, so wird der Zähler für die rechte Kollisionsseite
im Ausführungsbeispiel
erhöht
und der Zähler
für die
linke Kollisionsseite auf einen Ausgangswert, im Ausführungsbeispiel
Null, zurückgesetzt.
In entsprechender Weise gilt dies für den umgekehrten Fall. Sind
der rechte und der linke Geschwindigkeitswert identisch, d. h. ist
die Differenz Null, so werden die Zähler für die linke und die rechte Kollisionsseite
weder erhöht
noch zurückgesetzt.
Die jeweiligen Zählerstände werden
stattdessen eingefroren.
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Die
Ermittlung des ersten und zweiten Geschwindigkeitswerts sowie der
Vergleich der beiden Werte finden in regelmäßigen Abständen, z. B. eine Millisekunde,
statt. Erreicht einer der beiden Zähler einen vorgegebenen Schwellenwert,
der beispielsweise in einem Speicher (z. B. EEPROM) hinterlegt sein
kann, so wird ein Flag für
die betreffende Kollisionsseite in dem Speicher gesetzt, welches
von einer Auswerteeinheit zur Ermittlung einer Auslöseentscheidung
für das
der Kollisionsseite zugeordnete Personenschutzmittel berücksichtigt
wird. Durch die Höhe
des Schwellwertes kann ein minimaler Zeitrahmen festgelegt werden,
innerhalb dem eine bestimmte Kollisionsseite regelmäßig ermittelt
werden musste. Beispielsweise kann der Schwellenwert auf 10 (digits)
gesetzt werden, so dass bei einer periodischen Ermittlung der Polarität jede Millisekunde
innerhalb der 10 ms z. B. zehnmal die gleiche Kollisionsseite ermittelt
werden musste. Durch das Rücksetzen
des jeweils anderen Zählers
werden Oszillationen ausgeschlossen.
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Ist
ein einer bestimmten Kollisionsseite zugeordnetes Flag einmal gesetzt,
so wird der Algorithmus nicht mehr weiter durchlaufen bis ein Reset stattfindet.
Erst danach startet der Algorithmus von vorne für die neue Ermittlung einer
Kollisionsseite.
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Zusätzlich kann
vorgesehen sein, dass, wenn eine Kollisionsseite nicht festgestellt
werden konnte, die Flags sowohl für die linke als auch die rechte
Kollisionsseite gesetzt werden, so dass eine Auslösung der
der rechten und der linken Kollisionsseite zugeordneten Personenschutzmittel
erfolgt.
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In 3C kann
der Verlauf der der rechten und der linken Kollisionsseite zugeordneten
Zähler (ColSide_LCnt
für die
linke Kollisionsseite und ColSide_RCnt für die rechte Kollisionsseite)
ersehen werden, wobei sich der Zählerstand
aus den Geschwindigkeitswerten der 3A ergibt.
Aus 3C ist ersichtlich, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel
eine Kollision auf der rechten Seite des Kraftfahrzeugs vorliegt,
welche zum Zeitpunkt t = 21 ms den vorgegebenen Schwellenwert von
10 digits erreicht hat.
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In 4 ist
der Verfahrensablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielhaft
illustriert. Das Verfahren kann in einer Funktion („Function_v_CalcColSide") implementiert sein,
wobei zunächst
in bekannter Weise sämtliche
Variablen auf einen Startwert gesetzt werden und die den Speicherzellen
zugeordneten Flags auf einen Wert gesetzt werden, welcher durch
die darauf zugreifende Ansteuereinheit des Personenschutzsystems
nicht zu einer Auslösung
eines einer jeweiligen Kollisionsseite zugeordneten Personenschutzmittels
führt.
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In
einem Schritt S1 wird zunächst überprüft, ob für das Verfahren
die Signale der Aufprallsensoren verwendet werden sollen. Ist dies
der Fall (Bezugszeichen T), so wird eine Funktion (Bezugszeichen
S2) ausgeführt,
welche die Differenz („sw_Difference") zwischen den gefilterten
Beschleunigungssignalen („ECS_VelL" bzw. „ECS_VelR") des linken und
rechten Frontsensors 3L und 3R ermittelt. Ist
die Bedingung des Schrittes S1 hingegen nicht erfüllt (Bezugszeichen
F), so wird in einem Schritt S3 eine Funktion ausgeführt, welche
die Differenz („sw_Difference") zwischen den gefilterten
Beschleunigungssignalen („SIS_VelL" bzw. „SIS_VelR") der Seitenaufprallsensoren 4L und 4R ermittelt.
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In
einem Schritt S4 wird überprüft, ob die
Differenz („sw_Difference") größer als
Null ist. Im Falle einer positiven Differenz ist die Polarität positiv.
In diesem Fall (Bezugszeichen T) wird in Schritt S5 der Zähler ColSide_LCnt
für die
linke Kollisionsseite erhöht,
während
der Zähler
ColSide_RCnt für
die rechte Kollisionsseite auf einen Startwert Null zurückgesetzt
wird. Ist die in Schritt S4 ermittelte Differenz zwischen den ermittelten
gefilterten Beschleunigungssignalen hingegen nicht größer als
Null (Bezugszeichen F), so wird in Schritt S5 überprüft, ob die Differenz kleiner
als Null ist. Ist dies der Fall (Bezugszeichen T), so wird in Schritt
S6 der Zähler ColSide_RCnt
für die
rechte Kollisionsseite inkrementiert und der Zähler ColSide_LCnt für die linke Kollisionsseite
auf einen Startwert Null zurückgesetzt.
Wird in Schritt S5 ermittelt, dass die Differenz auch nicht kleiner
als Null ist, so werden die Zähler ColSide_LCnt
und ColSide_RCnt für
die linke und rechte Kollisionsseite auf ihren jeweiligen Werten
belassen und nicht verändert.
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In
Schritt S7 wird überprüft, ob der
Zähler ColSide_LCnt
für die
linke Kollisionsseite einen vorgegebenen Schwellenwert Par.WndBag_CntThr
erreicht hat. Trifft dies zu (Bezugszeichen T), so wird in Schritt
S8 eine Variable Flag_WndBag_ColL auf den Wert TRUE gesetzt. Im
anderen Fall (Bezugszeichen F) wird in Schritt S9 überprüft, ob der
Zähler ColSide_RCnt
für die
rechte Kollisionsseite den Schwellenwert Par.WndBag_CntThr erreicht
hat. Ist dies der Fall (Bezugszeichen T) wird in Schritt S10 eine
Variable Flag_WndBag_ColR = TRUE gesetzt. Trifft dies nicht zu (Bezugszeichen
F), so wird in Schritt S11 überprüft, ob eine
Variable Par.Flag_ForceBothColisionSide dem Wert TRUE entspricht.
Ist dies der Fall (Bezugszeichen T), so werden in Schritt S12 die
Variablen Flag_WndBag_ColL und Flag_WndBag_ColR jeweils auf TRUE
gesetzt. An dieser Stelle endet der Algorithmus bzw. beginnt von
vorne. Die Variablen Flag_WndBag_ColL und Flag_WndBagColR sind beispielsweise
dann auf TRUE gesetzt, wenn eine Kollisionsseite nicht innerhalb
eines vorgegebenen Zeitrahmens, z. B. 20 ms vom Start des Algorithmus, detektiert
werden konnte. Alternativ kann in dem Speicher ein Wert (z. B. ein
Flag) hinterlegt sein, welcher dazu führt, dass die beiden Variablen Flag_WndBag_ColL
und Flag_WndBag_ColR auf TRUE gesetzt werden. Ein solches Flag könnte beispielsweise
für bestimmte
Arten von Kollisionen hinterlegt sein, bei denen aufgrund einer
Vorgabe sicherheitshalber die Personenschutzmittel beider Seiten
des Kraftfahrzeugs angesteuert werden sollen. Das hierzu erforderliche
Flag in dem Speicher kann manuell hinterlegt sein und auf der Auswertung
verschiedener Crash-Situationen basieren. Trifft die in Schritt
S11 abgefragte Bedingung nicht zu (Bezugszeichen F), so endet der
Algorithmus ebenfalls bzw. beginnt von vorne.
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Der
in Verbindung mit 4 beschriebene Algorithmus wird
periodisch durchgeführt.
Hierdurch ist bei Detektion eines Frontalaufpralls mit teilweiser Überdeckung
oder unter einem Winkel die Feststellung der Kollisionsseite möglich, so
dass entsprechende, der Kollisionsseite zugeordnete Personenschutzmittel
aktiviert werden können.
Hierzu werden insbesondere durch eine entsprechende Ansteuereinheit
der Personenschutzmittel die Variablen Flag_WndBag_ColL und Flag_WndBag_ColR
enthaltenen Werte abgefragt.
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Die
Ansteuereinheit für
die Personenschutzmittel und die Einheit zur Durchführung des
beschriebenen Algorithmus kann identisch sein. Damit brauchen die
gegenüber
den bekannten Ansteuersystemen keine weiteren Hardware-Komponenten
vorgesehen werden.