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Die
Erfindung betrifft eine Sensoranordnung für ein Kraftfahrzeug zum Erkennen
eines Aufpralls, bei dieser ein von Sensoren ausgehendes Informationssignal,
insbesondere für
die Auslösung
des Insassenschutzsystems generiert und zueinander auf Plausibilität geprüft wird,
mit einem als Kritizismuskriterium benutzen Schwellwert verglichen
wird, gemäß der Gattung
der unabhängigen
Patentansprüche.
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Um
die Sicherheit im Straßenverkehr
zu verbessern, werden ständig
Optimierungen und Verbesserungen an den bereits bekannten Insassenschutzsystemen,
meistens bestehend aus einem Zentralgerät mit einem oder mehreren Assistenzsensoren
sowie den dazugehörenden
Rückhaltemitteln,
in Fahrzeugen vorgenommen, damit für die Insassen eines Kraftfahrzeuges
bei einem möglichen
Unfallereignis, mittels eines möglichst
effizienten Einsatzes der Insassenschutzeinrichtung, die sich im
Fahrzeug befindlichen Personen optimal geschützt werden.
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Eine
Optimierung, bzw. eine Verbesserung der Systemkonfiguration, bezüglich der
Schutzwirkung des Insassenschutzsystems, wird hierbei mittels einer
speziellen Ausrichtung der Wirkrichtung und/oder Empfindlichkeitsachse
der beschleunigungsempfindlichen Sensorelemente (Beschleunigungssensoren)
in den Satellitensensoren, sowie mittels einer zunehmenden Menge
an Satellitensensoren mit den verschiedensten Wirkprinzipien, erlangt.
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Zur
Aufnehmen/Erfassen einer Beschleunigung, bzw. die bei einem Unfall
auf das Fahrzeug auftretenden Beschleunigungseinwirkungen, sind bereits
zahlreiche Systeme, bestehend aus einem Zentralgerät (bzw.
zentral angeordneten Sensor) ergänzt
durch weitere Sensoren, den sogenannten Assistenzsensoren, im Einsatz.
Die sogenannten Assistenzsensoren, Satellitensensoren oder ausgelagerten
Sensoren, sind hierbei meist in der Nähe der Außenhaut angebracht. Je nach
spezifischer Aufgabe werden diese Sensoren hierbei im Fahrzeug angeordnet.
Zur schnellen Erkennung eines Frontalaufpralls werden beispielsweise
die Assistenzsensoren entsprechend in der Nähe der Fahrzeugfront angebracht,
wobei man dann von Upfrontsensoren spricht. Zur schnellen Erkennung
eines Seitenaufpralls werden beispielsweise die Assistenzsensoren entsprechend
in der Nähe
der Fahrzeugseitenaußenhaut,
wie beispielsweise im Türbereich,
angebracht, wobei man dann von Seitensensoren spricht. Insbesondere
bei einem Seitenaufprall ist die zur Verfügung stehende Zeit, gemessen
vom Kontakt der Kollisionspartner bis zur vollständigen Entfaltung der Rückhaltemittel
besonders gering. Dies ist bedingt durch die kleine Knautschzone
im Bereich der Fahrzeugseite. Deshalb ist es nötig, die Auslöseentscheidung
für die
Rückhaltemittel
möglichst
frühzeitig
zu treffen, und das Rückhaltemittel
möglichst
schnell anzusteuern. Hierbei ist meist eine abschließende Bewertung
des Beschleunigungssignals zu einem Zeitpunkt erforderlich, bei
dem die unfallbedingte Beschleunigung ihren Maximalwert meist noch
nicht erreicht hat. Um hierbei eine frühzeitige und dennoch zuverlässige Entscheidung über die
Unfallschwere, und soweit möglich über die
Unfallart treffen zu können,
sind die ausgelagerten Sensoren vorgesehen. Das Zentralsteuergerät wertet
hierbei meist die erfassten Beschleunigungswerte bzw. Arbeitssignale der
ausgelagerten Sensoren und die Beschleunigungswerte der eigenen
zentral angeordneten Sensoren aus, um hieraus eine Auslöseentscheidung treffen
zu können.
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Aus
der
DE 44 25 846 A1 ist
beispielsweise ein Verfahren zur Auslösung von Seitenairbags einer Sicherheitseinrichtung
für Kraftfahrzeuge
bekannt, bei diesem die Informationen des/der zentral im Fahrzeug
angeordneten Beschleunigungssensor/s/en mit den Informationen von
Seitensatelliten verknüpft werden,
um aus der verknüpften
Auswertung der Informationen ein Auslösesignal abzuleiten. Jedes
der Sensorsignale wird dahingehend geprüft, ob es vorgegebene Schwellwerte überschreitet
und entsprechend den überschrittenen
Schwellwerten wird das Signal in eine Beschleunigungsklasse eingeordnet. Die
Klassenzuordnung der Sensorsignale wird mittels einer Auswertematrix
bewertet und in Abhängigkeit
vom Ergebnis der Bewertung gegebenenfalls ein Auslösesignal
erzeugt. In der Auslösematrix
ist hierbei festgelegt, welche Kombination der erfassten Beschleunigungen
zu einem Auslösesignal
führen
und bei welchen Kombinationen keine Auslösung der Rückhaltemittel erfolgt.
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Aus
der
DE 101 14 277
C1 ist eine Vorrichtung zur Erkennung eines Seitenaufpralls
bei einem Kraftfahrzeug bekannt, bei dieser mit einem zentralen
Beschleunigungssensor und ausgelagerten Beschleunigungssensoren,
welche an den Fahrzeugseiten angeordnet sind, mit einer Datenverarbeitungseinrichtung
eine Auslöseentscheidung,
mittels/auf Basis den Signaturen der Beschleunigungssensoren, zur
Ansteuerung der Schutzmittel erzeugt wird.
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Hierbei
werden erfindungsgemäß die ausgelagerten
Beschleunigungssensoren unsymmetrisch bezüglich der Fahrzeuglängsachse
angebracht. Durch die unsymmetrische Anbringung der Sensoren an
Orten, welche nicht unmittelbar zueinander liegen, kann hierbei
aufgrund geometrischer Betrachtungen, mittels den erfassten Beschleunigungen
auf den Aufprallort und den Impulsübertrag geschlossen werden. Hierbei
können
sowohl der Betrag als auch die Richtung der Impulsübertrages
ermittelt werden.
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Aus
der
DE 197 40 021
A1 ist eine Einrichtung für den Insassenschutz in einem
Kraftfahrzeug bekannt, welches neben einer zentralen Steuereinheit
mit einer Aufprallsensoreinheit, einer Vielzahl von dezentralen
symmetrisch angeordneten Aufprallsensoreinheiten umfasst. Die Signale
der Aufprallsensoreinheiten werden zur Auslösung eines Insassenschutzmittels
herangezogen, wobei die Signale der einzelnen Aufprallsensoreinheiten
als Auslösesignal
und/oder als Plausibilisierung der Auslöseentscheidung herangezogen
werden können.
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Aus
der
DE 198 21 500
A1 ist ein Steuergerät
und eine Steueranordnung für
ein Insassenschutzmittel eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren
zum Übertragen
von Daten in der Steueranordnung bekannt. Die ausgelagerten Sensoren
sind hierbei beispielsweise an einem Fahrzeugseitenteil oder an
einem Fahrzeugquerträger
befestigt.
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Aus
der
EP 0 667 822 B1 ist
eine Steuereinheit für
ein Insassenschutzsystem eines Kraftfahrzeugs bekannt, welches in
einem Seitenteil der Fahrzeugkarosserie einen Detektor (Drucksensor)
angeordnet hat, der als Sensor zur Erkennung des einen Seitenaufprall
darstellenden Verkehrsunfalls dient, wobei zur Bewertung bzw. als
Auslösekriterium
der Luftdruckanstieg des zugeordneten/überwachenden Hohlkörpers ausgewertet
wird.
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Aus
der
DE 198 30 836
C2 ist ein Verfahren und System zum Auslösen eines
Rückhaltemittels, insbesondere
zum Seitenaufprallschutz in einem Fahrzeug, bekannt, bei diesem
von einer Sensoreinrichtung ein Drucksignal geliefert wird, vom
diesem das Auslösen
des Rückhaltemittels
davon abhängt, bzw.
davon abhängig
gemacht wird.
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Aus
der
EP 0 866 971 B1 ist
eine Sensoranordnung für
ein Kraftfahrzeug zum Erkennen eines Aufpralls bekannt, bei dieser
eine zuverlässige
Auslösung
gewährleistet,
wie auch eine Fehlauslösung verhindert
wird, indem die erfindungsgemäße Sensoranordnung
zum Aufinehmen einer Beschleunigung in jeder Fahrzeughälfte, bezogen
auf die Fahrzeuglängsachse,
je Satellitensensor zwei Beschleunigungssensoren mit unterschiedlich
gerichteten Empfindlichkeitsachsen aufweist, wobei die Empfindlichkeitsachsen
der Satelliten-Beschleunigungssensoren vorzugsweise in jeweils einer
durch die Fahrzeuglängsachse
und Fahrzeugquerachse festgelegten Ebene bzw. Richtung ausgerichtet
sind, so dass ein jeder Satellitensensor empfindlich ist, für auf das Fahrzeug
einwirkende Stöße mit Verzögerungen
in einem beliebigen Winkel zur Fahrzeuglängsachse, insbesondere auch
auf Stöße von vorne
(0 Grad zur Fahrzeuglängsachse)
und von der Seite (90 Grad zur Fahrzeuglängsachse).
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All
diese Systeme weisen jedoch den Nachteil auf, dass mittels dieser
Systeme, bestehend aus einem Zentralgerät und mindestens zu jeder Seite
jeweils einen zugeordneten ausgelagerten Assistenzsensor, der Informationsgehalt
bzw. die Erfassungseigenschaften der Satellitensensoren/Assistenzsensoren,
entweder infolge der Richtungsabhängigkeit sehr einge-schränkt ist/sind,
oder aufgrund der monostrukturierten Wirkprinzipien der in den Satellitensensoren/Assistenzsensoren
verwendeten Sensoren sehr situationsabhängig/crashabhängig ist/sind,
so dass zum Teil ein Einsatz von mehreren Satellitensensor/Assistenzsensor
mit unterschiedlichen Wirkrichtungen bzw. Wirkprinzipien (alternativ
je ein Satellitensensor/Assistenzsensor mit mehreren Wirkrichtungen
pro Satellitensensor Assistenzsensor – wie dies in der zuletzt gewürdigten
Schrift ersichtlich ist) pro Fahrzeugseite erforderlich wird, um
den gesetzlichen Anforderungen entsprechend gerecht zu werden.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Weiterentwicklung bzw.
eine Verbesserung der bekannten Sensoranordnungen für Insassenschutzsysteme
zu schaffen, mittels diesen,
- – aufbauend
auf den bereits bekannten technischen Teilkomponenten der Erfassungssysteme/des
Gesamtrückhaltesystems,
eine Optimierung, bzw. eine Reduzierung der Assistentenvielzahl,
für ein
Gesamtsystem ermöglicht
wird, und
- – eine
Satellitensensor-/Assistenzsensor-Erfassungs-Eigenschaft gewährleistet
ist, welche sowohl auf richtungsabhängige Beschleunigungen, als
auch auf richtungsunabhängig
einwirkende Kräfte,
reagiert.
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Eine
Optimierung bzw. Reduzierung kommt speziell dem Kfz-Hersteller für Kleinfahrzeuge
entgegen, da in deren kleineren Modelvarianten, oftmals der Platz
zur Montage einer bekannten High-End-Lösung nicht vorhanden ist, und
dennoch die Vorteile einer High-End-Systemvariante weitgehend auch in Kleinfahrzeugen
nachgebildet werden sollen.
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Diese
Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der
Patenansprüche
1, 2, 13 und 14 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sind aus den
Unteransprüchen.
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Auf
die einzelnen Funktionsprinzipien der bereits angesprochenen Basislösungen wird
in dem nachfolgendem erfindungsgemäßem Ausführungsbeispiel nicht mehr näher eingegangen,
da das jeweilige Funktionsprinzip bzw. der Inhalt der jeweiligen Schriften,
durch den Verweis in vollem Umfang als aufgenommen gilt, bzw. als
Stand der Technik betrachtet werden kann.
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Hinsichtlich
der Auslösealgorithmen
für Insassensicherheitseinrichtungen
ist es mittlerweile zum Stand der Technik geworden, dass eine Auslöseentscheidung
immer von zwei unabhängigen
Teilentscheidungen getroffen wird, damit ein Einfachfehler im System
zu keinem Fehlverhalten der Schutzeinrichtung führen kann.
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Bei
diesen zwei unabhängige
Auslösekriterien,
hat es sich in der Vergangenheit meist um eine Kombination, von
einem Auslösepfad
der von einem μP
mit einem Beschleunigungssignal verarbeitenden Algorithmus gebildet
wurde, sowie einem weiteren Pfad welcher durch einen mechanischen
Triggerschalter/mechanischen Sicherheitsschalter gebildet wurde.
Im Seiten-Crash-Bereich
wird die Funktion des unabhängigen
Pfades hierbei meist von einem ausgelagerten Sensor nachgebildet.
Dieser Trend ist zunehmend auch im Frontal-Crash-Bereich zu erkennen,
da hier zunehmend anstatt eines mechanischen zweiten unabhängigen Pfades,
sogenannte elektronische Upfrontsensoren zum Einsatz gelangen. All diese
Sensoren im Fahrzeug haben jedoch auch einen Bedarf an Einbauvolumen,
als auch einen Mehraufwand im Kabelbaum und dergleichen.
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Aus
diesem Grunde besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, mittels einer speziellen
Sensorrealisierung sowie einem dazugehörenden Auslöseverfahren, eine Weiterentwicklung
bzw. eine Verbesserung der bekannten Sensoranordnungen für Insassenschutzsysteme
zu schaffen, mittels diesen, aufbauend auf den bereits bekannten
technischen Teilkomponenten der Erfassungssysteme/des Gesamtrückhaltesystems,
eine Optimierung, bzw. eine Reduzierung der Assistentenvielzahl,
für ein
Gesamtsystem ermöglicht
wird, und
- – eine
Satellitensensor-/Assistenzsensor-Erfassungs-Eigenschaft gewährleistet
ist, welche sowohl auf richtungsabhängige Beschleunigungen, als
auch auf richtungsunabhängig
einwirkende Kräfte,
reagiert.
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Der
Einfachheit halber werden nachfolgend z.T. nur einzelne Begriffe
verwendet werden, wobei zu beachten ist, das hierbei natürlich auch
die für
ein System erforderlichen, umgebenden Komponenten zu verstehen bzw.
inbegriffen/einzubeziehen sind.
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In
der Beschreibung, in den Ansprüchen,
in der Zusammenfassung und in den Zeichnungen werden die in der
hinten angefügten
Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen
verwendet. Im folgenden können
gleiche und/oder funktional gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen
versehen sein.
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Die
Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme
der 1 bis 4 näher erläutert werden.
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Es
zeigen
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1:
Eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Stand
der Technik, insbesondere für
Seitencrasherkennung, bestehend aus einem Zentralgerät und den
dazugehörenden
ausgelagerten Assistenzsensoren mit y-Sensierung.
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2:
Eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Stand
der Technik, insbesondere für Frontcrasherkennung,
bestehend aus einem Zentralgerät
und den dazugehörenden
ausgelagerten Assistenzsensoren mit x-Sensierung.
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3:
Eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Stand
der Technik, insbesondere für
Seiten- & Frontcrasherkennung,
bestehend aus einem Zentralgerät
und den dazugehörenden
ausgelagerten Assistenzsensoren mit x/y-Sensierung.
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4:
Eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kfz gemäß dem Stand
der Technik, insbesondere für
Seiten- & Frontcrasherkennung,
bestehend aus einem Zentralgerät
und den dazugehörenden
ausgelagerten Assistenzsensoren mit x-Sensierung und y-Sensierung.
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5:
Eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Stand
der Technik, insbesondere für
Seiten- & Frontcrasherkennung,
bestehend aus einem Zentralgerät
und den dazugehörenden
ausgelagerten Assistenzsensoren mit x-Sensierung und x/y-Sensierung.
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6:
Eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Stand
der Technik, insbesondere für
Seitencrasherkennung, bestehend aus einem Zentralgerät und den
dazugehörenden
ausgelagerten Assistenzsensoren mit ungerichteter Drucksensierung.
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7:
Eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung,
insbesondere für
Seitencrasherkennung, bestehend aus einem Zentralgerät und den
dazugehörenden
ausgelagerten Assistenzsensoren mit angerichteter Drucksensierung
und y-Sensierung.
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8:
Eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung,
insbesondere für
Frontcrasherkennung, bestehend aus einem Zentralgerät und den
dazugehörenden
ausgelagerten Assistenzsensoren mit angerichteter Drucksensierung
und x-Sensierung.
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9:
Eine prinzipielle mögliche
Darstellung einer Auswerteeinrichtung/eines Algorithmus zur Auswertung
bzw. Aufbereitung zweier Beschleunigungsaufnehmermesskanäle.
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10:
Eine prinzipielle mögliche
Darstellung einer Auswerteeinrichtung/eines Algorithmus zur Auswertung
bzw. Aufbereitung eines Beschleunigungsaufnehmermesskanals und eines
Drucksensormesskanals.
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1 zeigt
eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kraftfahrzeug (1)
gemäß dem Stand
der Technik, insbesondere für
Seitencrasherkennung, bestehend aus einem Zentralgerät (2)
und den dazugehörenden
ausgelagerten Assistenzsensoren (3.1.1) mit y-Sensierung. Das
Zentralgerät
(2) ist zentral im Fahrzeug, vorzugsweise auf dem Tunnel
des Fahrzeugs, angeordnet. Mittels diesem Zentralgerät, sind
die nicht näher
dargestellten Insassenrückhaltemittel,
wie Gurtstraffer, Airbag und Überrollschutzeinrichtungen
verbunden, die im Falle eines Unfalls oder einer kritischen Situation,
zeitlich zum optimalen richtigen Zeitpunkt zu aktivieren sind, damit
der Fahrzeuginsasse oder die Fahrzeuginsassen einen möglichst
effizienten Schutz durch die vorhandenen Schutzeinrichtungen bekommen.
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Bei
den seitlich am Fahrzeug angeordneten Assistenzsensoren (3.1.1)
handelt es sich hierbei um sogenannte Seitensensoren, die vorwiegend
zur Unterstützung
zur Auswertung eines Seitencrashs oder einer Unfallsituation, bei
dieser die Krafteinwirkung hauptsächlich von der Seite bzw. senkrecht
um die/zur Fahrzeuglängsachse
erfolgt, benötigt
werden, damit eine diesbezügliche
Unfallcharakteristik zu einem frühen
Zeitpunkt erkannt werden kann, um entsprechend handeln, bzw. die
erforderlichen Insassenschutzeinrichtungen aktivieren, zu können.
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Die
Wirkrichtung und/oder Empfindlichkeitsachsen der beschleunigungsempfindlichen
Sensorelemente (Beschleunigungssensoren) in den Satellitensensoren
sind hierbei in Richtung y-Achse/Fahrzeugquerachse ausgerichtet.
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2 zeigt
eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kraftfährzeug (1)
gemäß dem Stand
der Technik, insbesondere für
Frontcrasherkennung, bestehend aus einem Zentralgerät (2)
und den dazugehörenden
ausgelagerten Assistenzsensoren (3.2, 3.3) mit
x-Sensierung. Das Zentralgerät
(2), mit seinen Aufgaben, ist wieder (wie bei 1)
zentral im Fahrzeug, vorzugsweise auf dem Tunnel des Fahrzeugs,
angeordnet.
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Bei
den im vorderen Bereich am Fahrzeug angeordneten Assistenzsensoren
(3.2, 3.3) handelt es sich hierbei um sogenannte
Upfrontsensoren, die vorwiegend zur Unterstützung zur Auswertung eines Frontalcrashs
oder einer Unfallsituation, bei dieser die Krafteinwirkung hauptsächlich von
Vorne erfolgt, benötigt
werden, damit eine diesbezügliche
Unfallcharakteristik zu einem frühen
Zeitpunkt erkannt werden kann, um entsprechend handeln, bzw. die
erforderlichen Insassenschutzeinrichtungen aktivieren, zu können. Je
nach Fahrzeugtype kann es hierbei erforderlich sein, dass zur sicheren
Erfassung der Crashsituationen zwei Upfrontsensoren (3.2),
je außermittig
der Fahrzeuglängsachse
angeordnet, erforderlich sind, oder dass infolge der Fahrzeugstruktur bereits
ein einziger Upfrontsensor (3.3), vorzugsweise mittig zur
Fahrzeuglängsachse,
zur sicheren Erfassung der Beschleunigungs-/Verzögerungssignaturen-Veränderungssignaturen
ausreichend ist, um daraus die zur Erfindung erforderlichen Arbeitssignale
generieren zu können.
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Die
Wirkrichtung und/oder Empfindlichkeitsachsen der beschleunigungsempfindlichen
Sensorelemente (Beschleunigungssensoren) in den Satellitensensoren
sind hierbei in Richtung x-Achse/Fahrzeuglängsachse ausgerichtet.
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3 zeigt
eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kraftfahrzeug (1)
gemäß dem Stand
der Technik, in besondere für
Seiten- & Frontcrasherkennung,
bestehend aus einem Zentralgerät
(2) und den dazugehörenden ausgelagerten
Assistenzsensoren (3.1.2) mit x/y-Sensierung. Das Zentralgerät (2),
mit seinen Aufgaben, ist wieder (wie bei 1) zentral
im Fahrzeug, vorzugsweise auf dem Tunnel des Fahrzeugs, angeordnet.
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Bei
den seitlich am Fahrzeug angeordneten Assistenzsensoren (3.1.2)
handelt es sich hierbei um sogenannte Seitensensoren, die vorwiegend
zur Unterstützung
zur Auswertung eines Seitencrashs oder einer Unfallsituation, bei
dieser die Krafteinwirkung hauptsächlich von der Seite bzw. senkrecht
um/zur Fahrzeuglängsachse
erfolgt, benötigt
werden, damit eine diesbezügliche
Unfallcharakteristik zu einem frühen
Zeitpunkt erkannt werden kann, um entsprechend handeln, bzw. die
erforderlichen Insassenschutzeinrichtungen aktivieren, zu können.
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Die
Wirkrichtung und/oder Empfindlichkeitsachsen der beschleunigungsempfindlichen
Sensorelemente (Beschleunigungssensoren) in den Satellitensensoren
sind hierbei in Richtung x-Achse/Fahrzeuglängsachse & y-Achse/Fahrzeugquerachse ausgerichtet.
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Die
zusätzlichen
Beschleunigungsaufnehmer in x-Richtung in den Satelliten (3.1.2),
gegenüber der 1,
haben die Aufgabe, eine Plausibilisierung für Aufprallarten von der Fahrzeuglängsachse
kommend zu bilden, und/oder ein höheres Differenzierungspotential
der verschiedenen Lastfälle
zu gewährleisten.
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4 zeigt
eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kraftfahrzeug (1)
gemäß dem Stand
der Technik, insbesondere für
Seiten- & Frontcrasherkennung,
bestehend aus einem Zentralgerät
(2) und den dazugehörenden ausgelagerten
Assistenzsensoren (3.1.1, 3.2, 3.3) mit
x-Sensierung und y-Sensierung.
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Hierbei
handelt es sich um eine Kombination der beiden 1 und 2.
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5 zeigt
eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kraftfahrzeug (1)
gemäß dem Stand
der Technik, insbesondere für
Seiten- & Frontcrasherkennung,
bestehend aus einem Zentralgerät
(2) und den dazugehörenden ausgelagerten
Assistenzsensoren (3.1.1, 3.2, 3.3) mit
x-Sensierung und x/y-Sensierung.
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Hierbei
handelt es sich um eine Kombination der beiden 1 und 3.
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Die
zusätzlichen
Beschleunigungsaufnehmer in x-Richtung in den Satelliten (3.1.2),
gegenüber der 1,
haben die Aufgabe, eine zusätzliche
Plausibilisierung für
Aufprallarten von der Fahrzeuglängsachse
kommend zu bilden, und/oder ein höheres Differenzierungspotential
der verschiedenen Lastfälle zu
gewährleisten.
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6 zeigt
eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kraftfahrzeug (1)
gemäß dem Stand
der Technik, insbesondere für
Seitencrasherkennung, bestehend aus einem Zentralgerät (2)
und den dazugehörenden
ausgelagerten Assistenzsensoren (3.1.1) mit angerichteter Drucksensierung.
Das Zentralgerät
(2) ist zentral im Fahrzeug, vorzugsweise auf dem Tunnel
des Fahrzeugs, angeordnet. Mittels diesem Zentralgerät, sind die
nicht näher
dargestellten Insassenrückhaltemittel,
wie Gurtstraffer, Airbag und Überrollschutzeinrichtungen
verbunden, die im Falle eines Unfalls oder einer kritischen Situation,
zeitlich zum optimalen richtigen Zeitpunkt zu aktivieren sind, damit
der Fahrzeuginsasse oder die Fahrzeuginsassen einen möglichst
effizienten Schutz durch die vorhandenen Schutzeinrichtungen bekommen.
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Bei
den seitlich am Fahrzeug angeordneten Assistenzsensoren (3.1.1)
handelt es sich hierbei, wie in 1, um sogenannte
Seitensensoren, die vorwiegend zur Unterstützung zur Auswertung eines Seitencrashs
oder einer Unfallsituation, bei dieser die Krafteinwirkung hauptsächlich von
der Seite bzw. senkrecht um die/zur Fahrzeuglängsachse erfolgt, benötigt werden,
damit eine diesbezügliche
Unfallcharakteristik zu einem frühen
Zeitpunkt erkannt werden kann, um entsprechend handeln, bzw. die
erforderlichen Insassenschutzeinrichtungen aktivieren, zu können.
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Die
Wirkrichtung und/oder Empfindlichkeitsachsen der druckempfindlichen
Sensorelemente (Drucksensoren) in den Satellitensensoren sind hierbei
ungerichtet.
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7 zeigt
eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kraftfahrzeug (2)
gemäß der Erfindung,
insbesondere für
Seitencrasherkennung, bestehend aus einem Zentralgerät (2)
und den dazugehörenden
ausgelagerten Assistenzsensoren (3.5), mit spezieller Wirkrichtung (y-Richtung)
des beschleunigungsempfindlichen ersten Sensorelements als auch
einer angerichteter Wirkrichtung eines druckempfindlichen zweiten
Sensorelements. Das Zentralgerät
(2), mit seinen Aufgaben, ist wieder (wie bei 1)
zentral im Fahrzeug, vorzugsweise auf dem Tunnel des Fahrzeugs,
angeordnet.
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Abweichend
zum Stand der Technik zeichnen sich hierbei die Assistenzsensoren
(3.5) dadurch aus, dass dieser mindestens zwei Sensoren
beinhaltet, wobei mindestens ein Sensor eine gerichtete Empfindlichkeitsachse
aufweist, und mindestens ein weiterer Sensor eine ungerichtete Empfindlichkeitscharakteristik
aufweist, bzw. die Messgrößen der mindestens
zwei Sensoren auf physikalisch unterschiedlichen Prinzipien basieren.
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Mittels
dieser speziellen Sensorrealisierung sowie einem dazugehörenden Auslöseverfahren, wird
eine Weiterentwicklung bzw. eine Verbesserung der bekannten Sensoranordnungen
für Insassenschutzsysteme
erreicht, mittels diesen, aufbauend auf den bereits bekannten technischen
Teilkomponenten der Erfassungssysteme/des Gesamtrückhaltesystems,
eine Optimierung, bzw. eine Reduzierung der Assistentenvielzahl,
für ein
Gesamtsystem ermöglicht
wird, und
- – eine
Satellitensensor-/Assistenzsensor-Erfassungs-Eigenschaft gewährleistet
ist, welche sowohl auf richtungsabhängige Beschleunigungen, als
auch auf richtungsunabhängig
einwirkende Kräfte,
reagiert.
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8 zeigt
eine prinzipielle mögliche
Anordnung eines Insassenschutzsystems für ein Kraftfahrzeug (2)
gemäß der Erfindung,
insbesondere für Frontalcrasherkennung,
bestehend aus einem Zentralgerät
(2) und den dazugehörenden
ausgelagerten Assistenzsensoren (3.6), mit spezieller Wirkrichtung (x-Richtung)
des beschleunigungsempfindlichen ersten Sensorelements als auch
einer angerichteter Wirkrichtung eines druckempfindlichen zweiten
Sensorelements. Das Zentralgerät
(2), mit seinen Aufgaben, ist wieder (wie bei 7)
zentral im Fahrzeug, vorzugsweise auf dem Tunnel des Fahrzeugs,
angeordnet.
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Abweichend
zu 7, handelt es sich in 8 um sogenannte
Upfront-Assistenzsensoren, die anstatt in y-Richtung, ihre Empfindlichkeitsachse zur
Erfassung der auf das Fahrzeug wirkende Beschleunigung, in x-Richtung
ausgerichtet haben. Im einfachsten Falle wird dieses dadurch erreicht,
indem die unter 7 beschriebenen Assistenzsensoren (3.5)
um 90 Grad verdreht ins Fahrzeug eingebaut werden, damit die Wirkrichtung
bzw. Empfmdlichkeitsrichtung des gerichteten Sensors entlang/parallel
zur Fahrzeuglängsachse
verläuft.
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9 zeigt
eine prinzipielle mögliche
vereinfachte Darstellung (Grundprinzip) einer Auswerteeinrichtung/eines
Algorithmus zur Auswertung bzw. Aufbereitung zweier Beschleunigungsaufnehmermesskanäle von zwei
verschiedenen/örtlich
getrennten Messstellen, wie beispielsweise einer Messstelle des Zentralsensor
(2.1) im Zentralsteuergerät (2), sowie einer
Messstelle eines ausgelagerten Assistenzsensors (3.x).
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Hierbei
wird das Ausgangssignal eines Sensors (2.1) zum Erfassen
von Beschleunigungen einer Vorrichtung zum Integrieren (4.a)
zugeführt.
Am Ausgang der Integrationsvorrichtung (4.a) steht eine
Geschwindigkeitsinformation (5.a) zur weiteren Verwertung
zur Verfügung.
Die Geschwindigkeitsinformation (5.a) wird einer vergleichenden
Vorrichtung (6.a) zugeführt,
welche eine Auslöseschwelle
bzw. einen als Kritizismuskriterium benutzen Schwellwert, besitzt, welche/r
durch eine Vorrichtung (8.a) variabel den Erfordernissen
entsprechend angepasst werden kann.
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Am
Ausgang der vergleichenden Vorrichtung (6.a) wird bei Überschreiten
der Auslöseschwelle bzw.
einen als Kritizismuskriterium benutzen Schwellwertes ein Freigabesignal
für die
Insassenschutzvorrichtung (10) erzeugt, welches infolge
der erforderlichen Plausibilitätsforderungen
mit mindestens einem weiteren Freigabesignale eines unabhängigen Pfades
verknüpft
wird (10.1).
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Analog
zum ersten Kanal/Beschleunigungssignal (2.1) erfolgt die
Auswertung der zweiten Kanals/Beschleunigungssignals (3.x)
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Das
Ausgangssignal eines Sensors (3.x) zum Erfassen von Beschleunigungen
einer Vorrichtung zum Integrieren (4.b) zugeführt. Am
Ausgang der Integrationsvorrichtung (4.b) steht eine Geschwindigkeitsinformation
(5.b) zur weiteren Verwertung zur Verfügung. Die Geschwindigkeitsinformation (5.b)
wird einer vergleichenden Vorrichtung (6.b) zugeführt, welche
eine Auslöseschwelle
bzw. einen als Kritizismuskriterium benutzen Schwellwert, besitzt, welche/r
durch eine Vorrichtung (8.b) variabel den Erfordernissen
entsprechend angepasst werden kann.
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Am
Ausgang der vergleichenden Vorrichtung (6.b) wird bei Überschreiten
der Auslöseschwelle bzw.
einen als Kritizismuskriterium benutzen Schwellwertes wieder ein
Freigabesignal für
die Insassenschutzvorrichtung (10) erzeugt, welches infolge
der erforderlichen Plausibilitätsforderungen
mit mindestens einem weiteren Freigabesignale eines unabhängigen Pfades
verknüpft
wird (10.1).
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Der
Vollständigkeit
sei erwähnt,
dass die Plausibilisierung, wie in diesem Beispiel dargestellt, nicht
zwangsläufig
durch die "und mäßige" Verknüpfung (10.1)
der beiden Freigabesignale der vergleichenden Vorrichtungen (6.a, 6.b)
erfolgen muss, sondern auch durch einen Vergleich der unabhängigen unbearbeiteten
und/oder weiterverarbeiteten Arbeitssignale aus den beiden Signalkanälen (2, 3.x) stammend,
erfolgen kann.
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10 zeigt
eine prinzipielle mögliche
vereinfachte Darstellung (Grundprinzip) einer Auswerteeinrichtung/eines
Algorithmus zur Auswertung bzw. Aufbereitung eines Beschleunigungsaufhehmermesskanals
und eines Drucksensormesskanals von zwei verschiedenen/örtlich getrennten
Messstellen, wie beispielsweise einer Messstelle des Zentralsensor
(2.1) im Zentralsteuergerät (2), sowie einer
Messstelle eines ausgelagerten Assistenzsensors (3.x).
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Hierbei
wird das Ausgangssignal eines Sensors (2.1) zum Erfassen
von Beschleunigungen einer Vorrichtung zum Integrieren (4.a)
zugeführt.
Am Ausgang der Integrationsvorrichtung (4.a) steht eine
Geschwindigkeitsinformation (5.a) zur weiteren Verwertung
zur Verfügung.
Die Geschwindigkeitsinformation (5.a) wird einer vergleichenden
Vorrichtung (6.a) zugeführt,
welche eine Auslöseschwelle
bzw. einen als Kritizismuskriterium benutzen Schwellwert, besitzt, welche/r
durch eine Vorrichtung (8.a) variabel den Erfordernissen
entsprechend angepasst werden kann.
-
Am
Ausgang der vergleichenden Vorrichtung (6.a) wird bei Überschreiten
der Auslöseschwelle bzw.
einen als Kritizismuskriterium benutzen Schwellwertes ein Freigabesignal
für die
Insassenschutzvorrichtung (10) erzeugt, welches infolge
der erforderlichen Plausibilitätsforderungen
mit mindestens einem weiteren Freigabesignale eines unabhängigen Pfades
verknüpft
wird (10.1).
-
Ähnlich zum
ersten Kanal/Beschleunigungssignal (2.1) erfolgt die Auswertung
des zweiten Kanals/Drucksensorsignals (3.x).
-
Das
Ausgangssignal eines Sensors (3.x) zum Erfassen von Drücken wird
einer vergleichenden Vorrichtung (6.b) zugeführt, welche
eine Auslöseschwelle
bzw. einen als Kritizismuskriterium benutzen Schwellwert, besitzt,
welche/r durch eine Vorrichtung (8.b) variabel den Erfordernissen
entsprechend angepasst werden kann. Alternativ kann das Ausgangssignal
eines Sensors (3.x) einer Auslöseschwelle bzw. einen als Kritizismuskriterium
benutzen Schwellwert zugeführt
werden, wobei nicht der statische Druck als Vergleichsgröße für ein Freigabesignal
herangezogen wird, sondern eine Bewertung des Druckanstiegs bzw.
Druckabfalls durchgeführt wird.
-
Am
Ausgang der vergleichenden Vorrichtung (6.b) wird bei Überschreiten
der Auslöseschwelle bzw.
einen als Kritizismuskriterium benutzen Schwellwertes wieder ein
Freigabesignal für
die Insassenschutzvorrichtung (10) erzeugt, welches infolge
der erforderlichen Plausibilitätsforderungen
mit mindestens einem weiteren Freigabesignale eines unabhängigen Pfades
verknüpft
wird (10.1).
-
Der
Vollständigkeit
sei erwähnt,
dass die Plausibilisierung, wie in diesem Beispiel dargestellt, nicht
zwangsläufig
durch die „und
mäßige" Verknüpfung (10.1)
der beiden Freigabesignale der vergleichenden Vorrichtungen (6.a, 6.b)
erfolgen muss, sondern auch durch einen Vergleich der unabhängigen unbearbeiteten
und/oder weiterverarbeiteten Arbeitssignale aus den beiden Signalkanälen (2, 3.x) stammend,
erfolgen kann, wobei die beiden Signalkanäle (2, 3.x)
auch an einem gemeinsamen Ort in einem gemeinsamen erfindungsgemäßen Sensor/ausgelagerten
Assistenzsensor ihre Informationsquellen/ihren Datenursprung haben
können.
-
Ebenso
ist der in diesem Ausführungsbeispiel
genannte angerichtete Drucksensor, nur als Stellvertreter für andere
angerichtete Sensoren, wie beispielsweise einem magnetostiktieven
Sensor, genannt.
-
- 1
- Fahrzeug
- 2
- Zentralgerät
- 2.1
- Ausgangssignal
eines Sensors
- 3.1.1
- Assistenzsensoren
(mit y-Sensierung)
- 3.1.2
- Assistenzsensoren
(mit x/y-Sensierung
- 3.2
- Assistenzsensoren
(mit x-Sensierung)
- 3.3
- Assistenzsensor
(mit x-Sensierung)
- 3.4
- Assistenzsensoren
(mit Drucksensierung)
- 3.5
- Assistenzsensor
(mit y-Sensierung & mit Drucksensierung/Magnetostriktion)
- 3.6
- Assistenzsensor
(mit x-Sensierung & mit Drucksensierung/Magnetostriktion)
- 4.a
- Vorrichtung
zum Integrieren
- 4.b
- Vorrichtung
zum Integrieren
- 5.a
- Geschwindigkeitsinformation
- 5.b
- Geschwindigkeitsinformation
- 6.a
- Vorrichtung
zum Vergleichen
- 6.b
- Vorrichtung
zum Vergleichen
- 8.a
- Vorrichtung
zur Schwellwertvorgabe/Anpassung
- 8.b
- Vorrichtung
zur Schwellwertvorgabe/Anpassung
- 10
- Insassenschutzvorrichtung
- 10.1
- Vorrichtung
zur logischen Signalverknüpfung