DE19729960A1

DE19729960A1 - Verfahren zur Aufprallerkennung

Info

Publication number: DE19729960A1
Application number: DE1997129960
Authority: DE
Inventors: Hans Spies
Original assignee: Temic Telefunken Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 1997-07-12
Filing date: 1997-07-12
Publication date: 1998-11-26

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufprallerkennung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Verfahren zur Aufprallerkennung werten die Beschleunigungssignale eines Beschleunigungssensors aus und entscheiden, ob ein sicherheitskritischer Aufprall vorliegt und der Airbag bzw. andere Insassenschutzeinrichtungen ausgelöst werden müssen.

Die DE-OS 39 24 507 lehrt bereits ein Verfahren zur Auslösung von Rückhal temitteln, bei dem der Auslöseschwellwert zur Anpassung an die besondere Unfallsituation in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Fahrzeuges veränderbar ist. Als Problem wurde dabei erkannt, daß die auslösende Meß größe, das Integral der Beschleunigung über ein Zeitfenster, eine gewisse Zeit benötigt, um den Schwellwert zu erreichen. Da jedoch ggf. die Aktivie rung von Insassenschutzeinrichtungen sehr schnell erfolgen muß, lehrt die Schrift die Anpassung des Auslöseschwellwertes. Jedoch ist der Schrift nicht zu entnehmen, wie die Zustandsgrößen zur Anpassung ermittelt werden sollen.

Auch der Patentschrift DE 41 17 811 C2 ist die Veränderung des Auslöse schwellwertes zu entnehmen, falls die Beschleunigungsdifferenz gewisse Schwellwerte übersteigt. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, mittels der Be schleunigungsdifferenz sicherer zwischen ungefährlichen Niedergeschwin digkeitsunfällen und sicherheitskritischen Hochgeschwindigkeitsunfällen unterscheiden zu können. Nachteilig ist jedoch, die zur Ermittlung der Be schleunigungsdifferenz erforderliche zeitliche Verzögerung sowie der komplexe Aufbau, der Schieberegister und entsprechende Auswerteeinrich tungen vorsehen muß.

Des weiteren Ansätze zur Entwicklung von sogenannten Precrash-sensoren bekannt, welche bereits vor dem eigentlichen Zusammenstoß (Crash) das Herannahen von Objekten erkennen. So wurde auf der internationalen Kon ferenz "Advanced Microsystems for Automotive Application" 2./3. 12. 1996 in Berlin von N. Ancona u. a. unter dem Titel "An Optical Mircosystem for Pre dictive Crash Sensing" ein optisches Precrashsensorsystem vorgestellt. Dabei werden jedoch die Sicherheitseinrichtungen bereits direkt von den Pre crashsensoren aktiviert, was die Gefahr von Fehlauslösungen beispielsweise bei Beinahezusammenstössen extrem erhöht. Dies kann gegebenenfalls die Reaktionsfähigkeit des Fahrers gerade in dieser sicherheitskritischen Situa tion stark beeinträchtigen und ist daher zu vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein weiteres Verfahren zur Aufpraller kennung aufzuweisen, welches eine schnelle Aktivierung der Insassenschutzeinrichtungen gewährleistet und die Gefahr von Fehlauslösungen verrin gert.

Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Un teransprüchen zu entnehmen.

Es werden die Precrash-Sensoren zur Beeinflussung der veränderbaren Auslöseschwelle verwendet. Die Auslöseschwelle wiederum wird, wie bei den derzeit eingesetzten Verfahren der Aufprallerkennung, mit einem Be schleunigungssignal eines Beschleunigungssensors oder einem daraus abge leiteten Signal verglichen.

Erkennt der Precrash-Sensor innerhalb eines Nahbereichs, der bspw. bereits schon durch die maximal mögliche Meßentfernung des Precrash-Sensors vorgegeben ist, durch Vergleich mit entsprechenden Schwellwerten einen sicherheitskritischen Zustand, so wird die Auslöseschwelle herabgesetzt. Die Auslösung erfolgt jedoch erst nachdem das Beschleunigungssignal oder das daraus abgeleitete Signal die Auslöseschwelle überschreitet.

Die Herabsetzung der Auslöseschwelle ist dabei so zu wählen, daß die Insas senschutzeinrichtungen umgehend aktiviert werden, wenn das Beschleuni gungssignal nur bereits erste, über das normale Fahrverhalten hinausge hende Beschleunigungskräfte anzeigt.

Durch die Zuordnung der Precrash-Sensoren zu je einer Fahrzeugseite kön nen gezielt die Auslöseschwellen des Beschleunigungssignals des der jewei ligen Fahrzeugseite zugeordneten Beschleunigungssensors oder gezielt ent sprechend der Fahrzeugseite zugeordnete Insassenschutzeinrichtungen, bspw. Side-Airbags aktiviert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie der Figuren erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Schema einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

Fig. 2 zeitlich er Verlauf der Systemgrößen.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Durchfüh rung des Verfahrens. Bei dem Ausführungsbeispiel wurden zwei Precrash-Sen soren 1.1 und 1.2 verwendet, die der ersten und zweiten Fahrzeugseite zugeordnet sind. Entsprechend sind auch zwei Beschleunigungssensoren 2.1 und 2.2 verwendet worden. Die Zentraleinheit 3 steuert und empfängt die Signale der Precrash- und Beschleunigungssensoren (1 und 2) und leitet die se weiter. So werden die Auslöseschwellen für die einzelnen Beschleuni gungssignale entsprechend der Ergebnisse der Precrash-Sensoren angepaßt. Überschreitet eines der Beschleunigungssignale die Auslöseschwelle, so wird von der Zentraleinheit 3 entschieden, welche der Insassenschutzeinrichtun gen, dargestellt in diesem Schema als 4.1 und 4.2, ausgelöst werden. Dabei werden einerseits die der jeweiligen Fahrzeugseite zugeordneten Sicher heitseinrichtungen sowie eventuell übergeordnete Sicherheitseinrichtun gen 5, wie Front-Airbag oder Benzinabschaltung angesprochen, die jedoch nicht im einzelnen dargestellt sind.

Fig. 2 zeigt nun den zeitlichen Verlauf der Systemgrößen. So wird der Ver lauf des vom Precrash-Sensor ermittelten relativen Abstandes zum Fahrzeug mit ΔS, die vom Beschleunigungssensor ermittelte Beschleunigung a und der Auslösebefehl 6 in ihrem zeitlichen Ablauf dargestellt.

Zum Zeitpunkt t₀ dringt ein Objekt in den Nahbereich des Fahrzeugs ein und der Abstand ΔS verringert sich immer mehr.

Zum Zeitpunkt t₁ unterschreitet der Abstand ΔS den Schwellwert S₁, wor aufhin die Auslöseschwelle a von dem Wert a₁ auf den deutlich niedrigeren Wert a₂ gesetzt wird.

Zum Zeitpunkt t₂ erfolgt der Zusammenstoß, der zu einer Verformung der Knautschzonen des Fahrzeugs und zu Beschleunigungskräften führt, die ge genüber den im normalen Fahrbetrieb üblichen erhöht sind.

Zum Zeitpunkt t₃ erreicht das Beschleunigungssignal den nunmehr reduzier ten Wert a₂ der Auslöseschwelle, so daß die Zentraleinheit den Auslösebe fehl 6 an bestimmte Insassenschutzeinrichtungen sendet.

Wäre der alte Schwellwert a₁ des Normalbetriebs beibehalten worden, wäre erst zum Zeitpunkt t₄ die Auslösung erfolgt, wie in Fig. 2 angedeutet wird. Durch den hohen Schwellwert a₁ wird im Normalbetrieb sichergestellt, daß nicht etwa Erschütterungen des Fahrzeugs durch Straßenunebenheiten oder ähnliches zur Auslösung führen.

Die vorliegende Erfindung wird insbesondere bei kleineren Fahrzeugen und für die gezielte Ansteuerung von Seiten-Airbags eine wesentliche Verbesse rung der Auslösegenauigkeit bei gleichzeitig hoher Auslösegeschwindigkeit beitragen.

Claims

1. Verfahren zur Aufprallerkennung, insbesondere bei Kraftfahrzeugen zur Aktivierung von Insassenschutzeinrichtungen, bei dem die am Kfz auftre tenden Beschleunigungen mittels eines Beschleunigungssensors gemes sen und dessen Beschleunigungssignal oder ein daraus abgeleitetes Si gnal, insbesondere das Beschleunigungsintegralsignal, mit einer Auslöse-Schwelle verglichen wird, welche veränderbar ist, dadurch gekenn zeichnet, daß zumindest ein Precrash-Sensor vorgesehen ist, welcher die Änderung der Relativgeschwindigkeit und/oder des Relativabstandes von Objekten innerhalb eines vorgegebenen Nahbereichs der Fahrzeugum gebung registriert, und, falls die vom Precrash-Sensor erfaßte welcher die Änderung der Relativgeschwindigkeit zumindest einen vorgegebenen Schwellwert über- und/oder der Relativabstand einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet, dies als ein sicherheitskritischer Zustand er kannt und die Auslöseschwelle herabgesetzt wird.

2. Verfahren zur Aufprallerkennung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Auslöseschwelle derart herabgesetzt wird, daß die In sassenschutzeinrichtungen umgehend aktiviert werden, sobald der Be schleunigungssensor eine über das normale Fahrverhalten hinausgehen de Beschleunigungskraft detektiert.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß vorzugsweise zumindest zwei Precrash-Sensoren verwen det werden, von denen einer der rechten und einer der linken Fahrzeug hälfte zugeordnet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Precrash-Sensoren insbesondere zur Aktivierung der jeweiligen Seiten-Airbags genutzt werden, derart daß insbesondere die Auslöseschwellen für diese Seiten-Airbags in Abhängigkeit von dem Precrash-Sensorsignal deutlich herabgesetzt, bspw. halbiert werden.