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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Auslösen einer
Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeuges.
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Kraftfahrzeuge
können
mit einer Insassenschutzvorrichtung ausgestattet sein, die z.B.
bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs von einer Auswertevorrichtung
aktiviert wird und dadurch ein Verletzungsrisiko der Insassen beim
Unfall zumindest verringern soll. Beispiele solcher Insassenschutzvorrichtungen
sind Airbags und Gurtstraffer. Um einen Unfall, allgemein eine Notsituation
des Kraftfahrzeugs, zu erkennen, umfasst das Kraftfahrzeug eine
Mehrzahl von Sensoren, deren Signale die Auswertevorrichtung auswertet,
wie dies zum Beispiel in der WO 02/34579 A1, in der
DE 101 23 215 A1 oder auch
in der
DE 198 07 124
A1 offenbart ist.
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Für eine zuverlässige Funktionsweise
der Sensoren kann es nötig
sein, zumindest einen Großteil
der Sensoren nur an bestimmten Stellen innerhalb des Kraftfahrzeugs
anzuordnen. Üblicherweise sind
die Sensoren und die Auswertevorrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht,
was zu Platzproblemen führen
kann.
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Aus
der
DE 101 19 621
A1 (siehe
1 bis
5 und Beschreibungen hierzu) geht eine
Vorrichtung zum Auslösen
einer Insassenschutzvorrichtung hervor, mit einer Mehrzahl von Sensoren
an einem ersten Ort innerhalb eines Kraftfahrzeugs, die am ersten Ort
eine Mehrzahl von Signalen bereitstellen, die eine Information über eine
Notsituation des Kraftfahrzeugs aufweisen und mit einer jeweils
zugeordneten Übertragungsstrecke,
die dafür
vorgesehen sind, die Mehrzahl der Signale vom ersten Ort an einen
zweiten Ort innerhalb des Kraftfahrzeugs zu übermitteln. Eine solche Fernübertragung
von Signalen von Sensoren kann jedoch von Außen leicht gestört werden, insbesondere
durch elektromagnetische Einflüsse oder
auch durch mechanische Einflüsse,
z.B. dann, wenn während
eines Fahrzeugunfalls eine zugehörige
Signalleitung mechanisch beschädigt
oder sogar insgesamt durchtrennt wird.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine sichere Vorrichtung
und ein sicheres Verfahren zum Auslösen einer Insassenschutzvorrichtung
eines Kraftfahrzeuges derart auszuführen, dass diese flexibler
innerhalb des Kraftfahrzeuges angeordnet werden kann.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird gelöst
durch eine Vorrichtung zum Auslösen
einer Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeuges, aufweisend:
Eine an einem ersten Ort innerhalb des Kraftfahrzeuges angeordnete
Mehrzahl von Sensoren, die am ersten Ort eine Mehrzahl von Signalen
bereitstellen, die eine Information über eine Notsituation des Kraftfahrzeuges
aufweisen, eine erste und eine zweite Übertragungsstrecke, die dafür vorgesehen
sind, die Mehrzahl der Signale vom ersten Ort an einen zweiten Ort
innerhalb des Kraftfahrzeuges zu übermitteln, wobei die beiden Übertragungsstrecken
derart eingerichtet sind, dass beide Übertragungsstrecken wenigstens
ein erstes Signal der Mehrzahl von Signalen vom ersten Ort zum zweiten
Ort übermitteln,
und eine am zweiten Ort angeordnete Auswertevorrichtung mit einer
ersten Auswerteeinrichtung, einer zweiten Auswerteeinrichtung und
einer Ausgabeeinrichtung, wobei die Auswertevorrichtung derart ausgeführt ist,
dass der ersten Auswerteeinrichtung Signale, die jeweils einem der
Sensoren zugeordnet sind, zugeführt
werden und der zweiten Auswerteeinrichtung das erste Signal zugeführt wird,
wobei die erste Auswerteeinrichtung die ihre zugeführten Signale
auf eine vorliegende Notsituation des Kraftfahrzeuges auswertet
und eine entsprechende erste Information an die Ausgabeeinrichtung
weiterleitet und die zweite Auswerteeinrichtung das ihr zugeführte erste
Signal auf eine vorliegende Notsituation des Kraftfahrzeuges auswertet
und eine entsprechende zweite Information an die Ausgabeeinrichtung
weiterleitet, und wobei die Ausgabeeinrichtung derart ausgeführt ist,
dass sie nur dann ein zum Aktivieren der Insassenschutzvorrichtung
des Kraftfahrzeuges vorgesehen zweites Signal als Ausgangssignal
der Auswertevorrichtung abgibt, wenn sowohl die erste als auch die
zweite Information einer Notsituation entsprechen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Auslösen
einer Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeuges umfasst also
die am ersten Ort angeordnete Mehrzahl von Sensoren und die am zweiten
Ort angeordnete Auswertevorrichtung. Die Sensoren geben die für das Erkennen
der Notsituation des Kraftfahrzeugs nötigen Signale ab, die wiederum die
Auswertevorrichtung auswertet. Die Mehrzahl der Sensoren und die
Auswertevorrichtung sind erfindungsgemäß an zwei verschiedenen Orten innerhalb des
Kraftfahrzeugs angeordnet. Ist es für die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nötig, die
Mehrzahl der Sensoren an einer bestimmten Stelle innerhalb des Kraftfahrzeugs
anzuordnen, ist dies mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung relativ einfach
möglich,
da die Mehrzahl der Sensoren relativ wenig Platz einnimmt. Die Wahl
des Einbauortes der Auswertevorrichtung innerhalb des Kraftfahrzeugs
ist in der Regel dagegen weniger kritisch.
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Durch
die erfindungsgemäße räumliche Trennung
der Mehrzahl von Sensoren und der Auswertevorrichtung kann es jedoch
bei der Übertragung der
Signale vom ersten zum zweiten Ort zu Störungen kommen, die ein unbeabsichtigtes
Auslösen
der Insassenschutzvorrichtung bewirken können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst daher die beiden Übertragungsstrecken, über die
die Signale von den Sensoren zur Auswertevorrichtung, also vom ersten
Ort zum zweiten Ort, übertragen
werden. Wenigstens eines der Signale der Mehrzahl von Sensoren wird
dabei sowohl über
die erste als auch über die
zweite Übertragungsstrecke übermittelt.
Somit ist eine Voraussetzung geschaffen, dass bei Störung einer
der Übertragungsstrecken
die Auswertevorrichtung nicht unbeabsichtigt die Insassenschutzvorrichtung
auslöst.
Dies erhöht
die Zuverlässigkeit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in Hinblick auf ein unbeabsichtigtes Auslösen der Insassenschutzvorrichtung.
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Die
Auswertevorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst zwei
Auswerteeinrichtungen. Der ersten Auswerteeinrichtung werden alle Signale
und der zweiten Auswerteeinrichtung wird zumindest das wenigstes
erste Signal zugeführt.
Beide Auswerteeinrichtungen werten die ihnen zugeführten Signale
unabhängig
voneinander aus und leiten das Ergebnis ihrer Auswertungen an die
Ausgabevorrichtung des Auswertevorrichtung weiter. Die Ausgabevorrichtung
umfasst beispielsweise ein UND-Glied, sodass diese nur dann die
Insassenschutzvorrichtung aktiviert, wenn beide Auswertungen beider
Auswerteeinrichtungen eine Notsituation des Kraft fahrzeugs erkennen.
Somit wird die Gefahr eines unbeabsichtigten Auslösens der
Insassenschutzvorrichtung bei gestörten Signalen verringert.
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Gemäß bevorzugter
Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist diese derart ausgeführt,
dass über
die erste Übertragungsstrecke
nur ein erster Teil der Mehrzahl von Signalen und/oder über die
zweite Übertragungsstrecke
ein vom ersten Teil verschiedener zweiter Teil der Mehrzahl von
Signalen an die Auswertevorrichtung übermittelt wird. Somit kann
die Bandbreite der beiden Übertragungsstrecken
reduziert werden.
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Nach
einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst diese
am ersten Ort angeordnete erste und zweite Auslesevorrichtungen, wobei
die erste Auslesevorrichtung die dem ersten Teil der Signale zugeordneten
Sensoren und die zweite Auslesevorrichtung die dem zweiten Teil
der Signale zugeordneten Sensoren ausliest. Der ersten Auslesevorrichtung
ist bevorzugt die ersten Übertragungsstrecke
und der zweiten Auslesevorrichtung ist bevorzugt die zweite Übertragungsstrecke
nachgeschaltet.
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Soll
das wenigstens erste Signal über
beide Übertragungsstrecken
an die Auswertevorrichtung übermittelt
werden, dann sind nach einer Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung
die beiden Auslesevorrichtungen derart ausgeführt, dass sie jeweils den dem
ersten Signal zugeordneten Sensor auslesen.
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Die
erste Auswerteeinrichtung stützt
ihre Auswertung auf alle Signale und die zweite Auswerteeinrichtung
stützt
ihre Auswertung zumindest auf das wenigstens eine erste Signal.
Wird der zweiten Auswerteeinrichtung nur das erste Signal zugeführt, wie
dies gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
vorgesehen ist, so wird das erste Signal z.B. als Plausibilitätsüberprüfung der
Auswertung der ersten Auswerteeinrichtung verwendet.
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Das
erste Signal wird nach einer bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung
der zweiten Auswertevorrichtung sowohl über die erste Übertragungsstrecke
als auch über
die zweite Übertragungsstrecke
zugeführt.
So ist es möglich,
dass die zweite Auswerteeinrichtung aufgrund eines Vergleichs des über die
erste Übertragungsstrecke übermittelten
ersten Signals mit dem über
die zweite Übertragungsstrecke übermittelten
ersten Signals eine Störung
einer der beiden Übertragungsstrecken erkennt
und daher ein Auslösen
der Insassenschutzvorrichtung blockieren kann.
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Die
Aufgabe wird auch gelöst
durch ein Verfahren zum Auslösen
einer Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeuges, aufweisend
folgende Verfahrensschritte: Vorliegen einer von einer Mehrzahl
von Sensoren stammender Mehrzahl von Signalen an einem ersten Ort,
an dem die Mehrzahl von Sensoren innerhalb des Kraftfahrzeuges angeordnet ist,
wobei die Mehrzahl der Signale eine Information über eine Notsituation des Kraftfahrzeuges
umfasst, Übermitteln
der Mehrzahl von Signalen über
eine erste und über
eine zweite Übertragungsstrecke
an eine an einem zweiten Ort innerhalb des Kraftfahrzeuges angeordnete,
eine erste und eine zweite Auswerteeinrichtung aufweisende Auswertevorrichtung,
wobei wenigstens ein erstes Signal der Mehrzahl von Signalen über beide Übertragungsstrecken
an die Auswertevorrichtung übermittelt
wird, Zuführen
von Signalen, die jeweils einem der Sensoren zugeordnet sind, an
die erste Auswerteeinrichtung und Zuführen des ersten Signals an
die zweite Auswerteeinrichtung, Auswerten der der ersten Auswerteeinrichtung zugeführten Signale
mit der ersten Auswerteeinrichtung und Auswerten des ersten Signals
mit der zweiten Auswerteeinrichtung, und Abgeben eines zum Aktivieren
der Insassenschutzvorrichtung des Kraftfahrzeuges vorgesehenen zweiten
Signals als Ausgangssignal der Auswertevorrichtung, wenn sowohl die
Auswertung der ersten Auswerteeinrichtung als auch die Auswertung
der zweiten Auswerte einrichtung ergibt, dass sich das Kraftfahrzeug
in der Notsituation befindet.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann insbesondere mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeführt werden.
Bevorzugte Ausführungsformen des
erfindungsgemäßen Verfahrens
ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den beigelegten schematischen Zeichnungen exemplarisch
dargestellt. Es zeigen:
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1 Einen
Personenkraftwagen,
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2 den
in der 1 dargestellten Personenkraftwagen als Teilblockschaltbild,
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3 eine
Vorrichtung zum Erkennen einer Notsituation des in den 1 und 2 dargestellten
Personenkraftwagens und ein Airbag und
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4 ein
Diagramm zur Veranschaulichung des zeitlichen Ablaufs einer Datenübertragung
innerhalb der in der 3 gezeigten Vorrichtung.
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Die 1 zeigt
einen Personenkraftwagen PKW mit einem Fahrzeuggrundkörper 1,
einer Fahrgastzelle 2 und einem innerhalb der Fahrgastzelle 2 angeordneten
Lenkrad 3. In dem Lenkrad 3 ist im Falle des vorliegenden
Ausführungsbeispiels
ein in den 2 und 3 dargestellter
Airbag 4 integriert, der in allgemein bekannter Weise beim
Eintreten einer Notsituation des Personenkraftwagens PKW, beispielsweise
wenn sich dieser überschlägt, aufgeblasen
wird, damit ein Verletzungsrisiko einer in den Figuren nicht dargestellten
Fahrzeuglenkerin bzw. in den Figuren nicht dargestellten Fahrzeuglenkers
zumindest verringert wird.
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Der
Airbag 4 wird im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
mit einer in der 3 dargestellten Steuerungsschaltung 5 in
einer Notsituation des Personenkraftwagens PKW aktiviert. Im Falle des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
umfasst die Steuerungsschaltung 5 fünf Beschleunigungssensoren 6 bis 10,
die von zwei Auslesevorrichtungen 11, 12 ausgelesen
werden. Die Sensoren 6-10 und die beiden Auslösevorrichtungen 11 und 12 sind
in einem gemeinsamen Gehäuse 13 angeordnet.
Das Gehäuse 13 wiederum
ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels zentral innerhalb
der Fahrgastzelle 2 des Personenkraftwagens PKW angeordnet,
wie dies in der 2 angedeutet ist.
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Im
Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
misst der Sensor 6 eine Beschleunigung des Personenkraftwagens
PKW bezüglich
seiner Längsachse
X und der Sensor 7 eine Beschleunigung des Personenkraftwagens
PKW bezüglich
seiner Querachse Y. Der Sensor 9 misst ebenfalls eine Beschleunigung
des Personenkraftwagens PKW bezüglich seiner
Querachse Y und der Sensor 10 misst eine Beschleunigung
des Personenkraftwagens PKW bezüglich
einer Achse Z, die rechtwinklig zur von der Längsachse X und Querachse Y
des Personenkraftwagens PKW definierten Ebene ausgerichtet ist.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
haben die beiden Sensoren 6 und 7 eine höhere Empfindlichkeit
als die Sensoren 9 und 10. Der Sensor 8 misst
die Winkelbeschleunigung des Kraftfahrzeugs PKW bezüglich der
Z-Achse.
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Die
beiden Sensoren 6 und 7 sind mit elektrischen
Leitungen 14 und 15 mit der ersten Auslesevorrichtung 11 und
die beiden Sensoren 9 und 10 sind mit elektrischen
Leitungen 16 und 17 mit der zweiten Auslesevorrichtung 12 verbunden.
Die erste Auslesevorrichtung 11 ist dafür vorgesehen, die beiden Sensoren 6 und 7 auszulesen
und die daraus entstehenden elektrischen Signale S1 und S2 an einem
Ausgang 18 der Auslesevorrichtung 11 bereitzustellen.
Die zweite Auslesevorrichtung 12 ist dafür vorgesehen,
die beiden Sensoren 9 und 10 auszulesen und an
einem Ausgang 19 der zweiten Auslesevorrichtung 12 entsprechende
elektrische Signale S3 und S4 bereitzustellen. Der Sensor 8 ist über eine elektrische
Leitung 36 mit beiden Ausleseeinrichtungen 11 und 12 verbunden,
sodass beide Ausleseeinrichtungen 11 und 12 jeweils
den Sensor 8 auslesen und die erste Ausleseeinrichtung 11 an
ihrem Ausgang 18 ein entsprechendes elektrisches Signal
S5 und die zweite Ausleseeinrichtung 12 an ihrem Ausgang 19 ein
entsprechendes elektrisches Signal S5' bereitstellen. Die Ausgänge 18, 19 der
beiden Auslesevorrichtungen 11, 12 durch das Gehäuse 13 zugänglich.
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Die
Steuerungsschaltung 5 umfasst ferner eine Auswertevorrichtung 20,
die im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels unterhalb des
Armaturenbretts A des Personenkraftwagens PKW angeordnet ist. Die
Auswertevorrichtung 20 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
mit einem nicht näher
dargestellten Gehäuse
umgeben, umfasst eine erste Auswerteeinrichtung 21 eine
zweite Auswerteeinrichtung 22 und zwei Eingänge 23 und 24.
Der Eingang 23 der Auswertvorrichtung 20 ist mit
dem Ausgang 18 der Auslesevorrichtung 11 über eine
erste Übertragungsstrecke 25 und
der Ausgang 24 der ersten Auswertevorrichtung 20 ist
mit einer zweiten Übertragungsstrecke 26 mit
dem Eingang 19 der zweiten Auslesevorrichtung 12 verbunden.
Bei den beiden Übertragungsstrecken 25 und 26 handelt
es sich im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels um elektrische
Leitungen.
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Über die
beiden Übertragungsstrecken 25 und 26 werden
die den Sensoren 6 bis 10 zugeordneten und von
den beiden Ausleseeinrichtungen 11 und 12 ausgelesenen
Signalen S1 bis S5' der
Auswertevorrichtung 20 übermittelt.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
werden die den Sensoren 6 und 7 zugeordneten elektrischen
Signale S1 und S2 und das dem Sensor 8 zugeordnete elektrische
Signal S5 alle 166 μs über die
erste Übertragungsstrecke 25 und
die den Beschleunigungssensoren 9 und 10 zugeordneten
elektrischen Signale S3 und S4 und das dem Sensor 8 zugeordnete
elektrische Signal S5' über die
zweite Übertragungsstrecke 26 alle
166 μs an
die Auswertevorrichtung 20 übertragen. Dies ist in der 4 veranschaulicht.
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Des
Weiteren ist der Eingang 23 der Auswertevorrichtung 20 mit
einer elektrischen Leitung 27 mit der ersten Auswerteeinrichtung 21 und
mit einer elektrischen Leitung 28 mit der zweiten Auswerteeinrichtung 22 verbunden.
Der Eingang 24 der Auswertevorrichtung 20 ist
mit einer elektrischen Leitung 29 mit der zweiten Auswerteeinrichtung 22 und
mit einer elektrischen Leitung 30 mit der ersten Auswerteeinrichtung 21 verbunden.
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Im
Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
werden die den Sensoren 6, 7, 9 und 10 zugeordneten
elektrischen Signale S1, S2, S3 und S4 sowie das über die
erste Übertragungsstrecke 25 übermittelte,
dem Sensor 8 zugeordnete elektrische Signal S5 der ersten
Auswerteeinrichtung 21 zugeführt. Die erste Auswerteeinrichtung 21 ist
ferner derart ausgeführt,
dass sie in allgemein bekannter Weise diese elektrischen Signale
S1 bis S5 analysiert, indem sie die elektrischen Signale S1 bis
S5 mit gespeicherten Grenzwerten vergleicht. Ergibt die Analyse,
dass sich der Personenkraftwagen PKW in einer Notsituation befindet,
so übermittelt
die erste Auswerteeinrichtung 21 über eine elektrische Leitung 31 eine
entsprechende Information an eine Ausgabevorrichtung 32 der
Auswertevorrichtung 20.
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Im
Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
wird der zweiten Auswerteeinrichtung 22 sowohl das über die
erste Übertragungsstrecke 25 übermittelte,
dem Sensor 8 zugeordnete elektrische Signal S5, als auch
das über
die zweite Übertragungsstrecke 26 übermittelte,
dem Sensor 8 zugeordnete elektrische Signal S5' zugeführt. Diese
ist derart eingerichtet, dass sie zunächst die beiden elektrischen
Signale S5 und S5' miteinander
vergleicht. Nur wenn sich die beiden e lektrischen Signale S5 und
S5' um weniger als
einen fest vorgegebenen Grenzwert unterscheiden, wird das elektrische Signal
S5 mit einem weiteren Grenzwert verglichen. Überschreitet das elektrische
Signal S5 diesen weiteren Grenzwert, so übermittelt die zweite Auswerteeinrichtung über eine
elektrische Leitung 33 an die Ausgabevorrichtung 32 eine
Information über
eine potenziell vorliegende Notsituation des Personenkraftwagens
PKW.
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Die
Ausgabevorrichtung 32 ist wiederum derart ausgeführt, dass
sie nur dann an einen Ausgang 34 der Auswertevorrichtung 20 ein
elektrisches Signal weitergibt, wenn beide Auswerteeinrichtungen 21 und 22 auf
eine Notsituation des Personenkraftwagens PKW schließen.
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Der
Ausgang 34 der Auswertevorrichtung 20 ist wiederum
mit einer elektrischen Leitung 34 mit dem Airbag 4 verbunden,
sodass der Airbag 5 über die
elektrische Leitung 35 aktiviert wird, wenn die Ausgabevorrichtung 32 ein
entsprechendes Signal abgibt.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf diese beschränkt, sondern
auf vielfältige
Weise modifizierbar. Insbesondere können auch andere Insassenschutzvorrichtungen
als der beschriebene Airbag 4 verwendet werden.