DE102010002139A1 - Method for determining leakage in gas pad of car, involves determining leakage in fluid pad if pressure sensor signal representing time period of pressure in fluid pad deviates from expected time period of pressure in fluid pad - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren gemäß Anspruch 1 und 4, ein Steuergerät gemäß Anspruch 9, sowie ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 10.The present invention relates to methods according to claim 1 and 4, a control device according to claim 9, and a computer program product according to claim 10.
Es gibt im Hinblick auf Leichtbauweise zur Erfüllung der CO2-Grenzwerte zahlreiche Ideen über aktive/oder adaptive Front- und/oder Seitenstrukturen, die eine Gewichtseinsparung im Fahrzeug erzielen können bei gleichbleibender oder verbesserter passiver Sicherheit. Dies bedeutet, die Fahrzeugstruktur wirkt bei solchen Strukturen wie eine virtuelle Knautschzone. Es sind dabei beispielsweise in der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den unabhängigen Patentansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention provides a method, furthermore a control device which uses this method and finally a corresponding computer program product according to the independent patent claims. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Ermittlung einer Undichtheit eines Fluidpolsters, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- – Einlesen eines Drucksensorsignals, das einen Druck eines Fluids in dem Fluidpolsters eines Fahrzeuginsassenschutzsystems repräsentiert; und
- – Ermitteln der Undichtheit des Fluidpolsters, wenn das Drucksensorsignal einen zeitlichen Verlauf eines Druckes in dem Fluidpolster repräsentiert, der von einem erwarteten zeitlichen Verlauf des Drucks in dem Fluidpolster abweicht.
- - reading a pressure sensor signal representing a pressure of a fluid in the fluid cushion of a vehicle occupant protection system; and
- - Determining the leakage of the fluid cushion, when the pressure sensor signal represents a time course of a pressure in the fluid cushion, which differs from an expected time course of the pressure in the fluid cushion.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Verifikation eines Aufpralls eines Objektes auf ein Fahrzeug, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- – Empfangen eines Drucksignals, das einen auf einen Ausgangsdruck in dem Fluidpolster normierten aktuellen Druck des Fluids in dem Fluidpolsters eines Fahrzeuginsassenschutzsystems repräsentiert; und
- – Bestimmen desjenigen Zeitpunktes als Aufprallzeitpunkt eines Objektes auf das Fahrzeug, in welchem das Drucksignal einen normierten Druck repräsentiert, der größer als ein vordefinierter Schwellwert ist und/oder Bestimmen einer Aufprallstärke des Objektes aus dem Drucksignal, wobei die Aufprallstärke aus dem Wert des normierten Druckes bestimmt wird.
- - receiving a pressure signal representing a normalized to an output pressure in the fluid cushion current pressure of the fluid in the fluid cushion of a vehicle occupant protection system; and
- - Determining the time as the impact time of an object on the vehicle, in which the pressure signal represents a normalized pressure which is greater than a predefined threshold value and / or determining an impact strength of the object from the pressure signal, the impact strength determined from the value of the normalized pressure becomes.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen bzw. umzusetzen. Insbesondere kann das Steuergerät Einrichtungen aufweisen, die ausgebildet sind, um je einen Schritt des Verfahrens auszuführen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.The present invention further provides a control device which is designed to carry out or implement the steps of the method according to the invention. In particular, the controller may include means configured to execute each step of the method. Also by this embodiment of the invention in the form of a control device, the object underlying the invention can be achieved quickly and efficiently.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a control device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control signals in dependence thereon. The control unit may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In the case of a hardware-based design, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains various functions of the control unit. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Steuergerät ausgeführt wird.Also of advantage is a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above, when the program is executed on a control unit.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass in modernen Fahrzeugen bereits Fluidpolster, spezielle Gaspolster für Funktionen der Insassensicherheit eingesetzt werden. Unter einem Fluidpolster wird dabei ein Behälter mit einer starren oder verformbaren Behälterwand verstanden, der mit einem Fluid, also einem Gas oder einer Flüssigkeit, gefüllt ist. Diese Polster werden in modernen Fahrzeugen insbesondere an Stellen eingesetzt, in denen beispielsweise in der Karosserie ein Hohlraum vorgesehen ist (oder konstruktionsbedingt entsteht), der für Zwecke der Insassensicherheit weitergenutzt werden soll. Um eine korrekte Funktion des Insassenschutzsystems sicherzustellen, sollte dabei auch die Dichtheit dieses Polsters überprüft werden, was beispielsweise durch einen Drucksensor möglich ist, der in diesem Polster integriert oder fluidisch mit dem Inhalt dieses Polsters gekoppelt ist. Wird nun beispielsweise das Fluidpolster bei einem Unfall aktiviert, insbesondere der Fluiddruck in diesem Polster erhöht, damit durch das Polster eine Sicherheitsfunktion verbessert werden kann, kann auf diese Weise verifiziert werden, dass die ursprünglich gewünschte Funktion des Polsters nicht durch eine Beschädigung des Polsters beeinträchtigt wird. Zugleich kann mit dem identischen Drucksensor auch eine tatsächliche Aufprallstärke und/oder ein Zeitpunkt eines Aufpralls eines Objektes auf das Fahrzeug festgestellt werden. Bei einem solchen Aufprall wird nämlich der Druck in dem Polster schlagartig erhöht, so dass der Druck oder auf einen Bezugsdruck normierter Druck einen speziell vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Ein Zeitpunkt eines solchen Überschreitens des Schwellwertes kann als tatsächlicher Zeitpunkt des Aufpralls des Objekts auf das Fahrzeug erkannt werden. Die Aufprallstärke kann ferner auch aus der Größe der Druckänderung oder eine normierter Druckänderung bestimmt werden, die zum Zeitpunkt des Aufpralls durch den Drucksensor bestimmt wird. Dabei kann beispielsweise die Kenntnis zugrunde gelegt werden, dass die Größe der Druckänderung oder der normierten Druckänderung proportional zur Stärke des Aufpralls des Objekts auf das Fahrzeug sein kann.The present invention is based on the recognition that fluid cushions, special gas cushions for occupant safety functions are already being used in modern vehicles. A fluid cushion is understood to be a container having a rigid or deformable container wall which is filled with a fluid, that is to say a gas or a liquid. These pads are used in modern vehicles especially in places where, for example, in the body, a cavity is provided (or by design arises), which is to be used for the purposes of occupant safety. In order to ensure a correct function of the occupant protection system, the tightness of this pad should also be checked, which is possible for example by a pressure sensor which is integrated in this pad or is fluidly coupled to the contents of this pad. Will now For example, activates the fluid cushion in an accident, especially the fluid pressure increased in this cushion so that a security function can be improved by the pad can be verified in this way that the originally desired function of the pad is not affected by damage to the pad. At the same time, with the identical pressure sensor, an actual impact strength and / or a time of impact of an object on the vehicle can be ascertained. Namely, in such an impact, the pressure in the pad is abruptly increased, so that the pressure or normalized to a reference pressure exceeds a specially predetermined threshold. A time of such exceeding of the threshold value can be recognized as the actual time of impact of the object on the vehicle. The impact strength may also be determined from the magnitude of the pressure change or a normalized pressure change determined at the time of impact by the pressure sensor. For example, it may be based on the knowledge that the magnitude of the pressure change or the normalized pressure change can be proportional to the magnitude of the impact of the object on the vehicle.
Um den Zeitpunkt oder die Stärke des Aufpralls des Objekts auf das Fahrzeug richtig zu erkennen, sollte dabei jedoch eine Normierung des aktuellen Drucks auf einen ursprünglichen Druck in dem Polster durchgeführt werden, um unterschiedliche Ausgangsdrücke in den Polster (die beispielsweise durch unterschiedliche Umweltbedingungen verursacht sein können) angemessen berücksichtigen oder kompensieren zu können. Auf diese Weise werden Fehler in der Auswertung des Drucks im Polster vermieden. Unter einem „ursprünglichen Druck” in dem Polster kann beispielsweise ein aktueller Luftdruck in der Umgebung des Fahrzeugs oder ein über eine bestimmte Zeitspanne (von beispielsweise einer oder fünf Minuten) vor dem Zeitpunkt des erkannten Aufpralls gemittelter Druck in den Polster verwendet werden. Auch kann ein Abgleich mit Drücken in unterschiedlichen, ähnlich ausgestalteten Polstern an anderen Positionen im Fahrzeug erfolgen, um den ursprünglichen Druck oder Anfangsdruck des Fluids in dem Polster zu erhalten, das mit dem Drucksensor überwacht werden soll, der zur Normierung des aktuellen Drucks in den Polster verwendet wird.However, in order to properly detect the time or magnitude of impact of the object on the vehicle, normalization of the actual pressure to an original pressure in the pad should be performed to provide different output pressures into the pad (which may be caused, for example, by different environmental conditions ) to take into account or compensate appropriately. In this way, errors in the evaluation of the pressure in the pad are avoided. By "initial pressure" in the pad, for example, a current air pressure in the environment of the vehicle or a pressure averaged over a certain period of time (for example one or five minutes) before the time of the detected impact can be used in the pad. Also, balancing can be done with pressures in different similarly configured pads at other locations in the vehicle to obtain the initial pressure or initial pressure of the fluid in the pad to be monitored by the pressure sensor used to normalize the actual pressure in the pad is used.
Die vorliegende Erfindung dabei den Vorteil, dass durch die Auswertung des Signals eines einzigen Drucksensors zur Messung des Drucks in dem Fluidpolster eine große Verbesserung der Insassensicherheit von Personen in einem Fahrzeug möglich ist. Dabei kann einerseits aus dem Signal des Drucksensors eine Undichtigkeit des Fluidpolsters erkannt werden, so dass zur Kompensation einer möglichen Fehlfunktion des Fluidpolsters von dem Insassenschutzsystem des Fahrzeugs nach einem Aufprall andere Schutzmittel aktiviert werden sollten oder bestimmte Schutzmittel stärker aktiviert werden sollten. Zugleich kann auch eine Plausibilisierung eines Aufpralls erfolgen, der beispielsweise von vorausschauenden Sensoren in dem Fahrzeug erkannt wurde. Auch ist es möglich, dass eine Unfallschwere korrigiert wird, die beispielsweise aus einem Signal von vorausschauenden Sensoren ermittelt wurde. In einem solchen Fall könnte durch die Messung des Drucks in dem Fluidpolster das Insassenschutzsystem eine andere Aktivierungsstrategie von bestimmten Schutzkomponenten im Fahrzeug auswählen, um einen möglichst optimalen Schutz der Fahrzeuginsassen zu gewährleisten.The present invention has the advantage that, by evaluating the signal of a single pressure sensor for measuring the pressure in the fluid cushion, a large improvement in the occupant safety of persons in a vehicle is possible. In this case, on the one hand from the signal of the pressure sensor leakage of the fluid cushion can be detected, so that should be activated to compensate for a possible malfunction of the fluid cushion of the occupant protection system of the vehicle after an impact other protection means or certain protection means should be activated more. At the same time, it is also possible to carry out a plausibility check of an impact, which was recognized, for example, by forward-looking sensors in the vehicle. It is also possible that an accident severity is corrected, which was determined for example from a signal from predictive sensors. In such a case, by measuring the pressure in the fluid cushion, the occupant protection system could select a different activation strategy of certain protection components in the vehicle to ensure the best possible protection of the vehicle occupants.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann im Schritt des Ermitteln dann eine Undichtheit des Fluidpolsters ermittelt werden, wenn aus dem Drucksensorsignals innerhalb eines vordefinierten Zeitintervalls ein Druckabfall des Drucks Fluids in dem Fluidpolster erkennbar ist, der größer als ein maximaler Schwellenwert ist. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass Druckschwankungen, die beispielsweise durch eine Bauart des Fluidpolsters (beispielsweise flexible Wände dieses Fluidpolsters) bedingt sind, nicht als Fehlfunktion oder Undichtigkeit des Fluidpolsters interpretiert werden.According to a particular embodiment of the present invention, a leak of the fluid cushion can then be determined in the step of determining if a pressure drop of the pressure of fluid in the fluid cushion that is greater than a maximum threshold value can be seen from the pressure sensor signal within a predefined time interval. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that pressure fluctuations, which are caused for example by a type of fluid cushion (for example flexible walls of this fluid cushion), are not interpreted as a malfunction or leakage of the fluid cushion.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ferner ein Schritt des Überprüfens einer geschätzten Aufprallstärke eines Objektes auf das Fahrzeug erfolgt, wobei die geschätzte Aufprallstärke durch kontaktlos arbeitende Sensoren vor dem tatsächlichen Aufprall des Objektes auf das Fahrzeug geschätzt wurde. Dies ermöglicht vorteilhaft, dass ein Fehler in der von den kontaktlos arbeitenden Sensoren geschätzten Aufprallstärke korrigiert werden kann. Auf diese Weise kann eine Auslösung von Schutzmitteln des Fahrzeuginsassenschutzsystems auf der Basis von tatsächlichen und genaueren physikalischen Parametern erfolgen als auf der Basis der von den kontaktlos arbeitenden Sensoren gemessenen Parametern.It is particularly advantageous if there is also a step of checking an estimated impact strength of an object on the vehicle, wherein the estimated impact strength was estimated by contactless sensors before the actual impact of the object on the vehicle. This advantageously enables an error in the impact strength estimated by the contactless sensors to be corrected. In this way, protection of the vehicle occupant protection system can be triggered on the basis of actual and more accurate physical parameters than on the basis of the parameters measured by the contactless sensors.
Von Vorteil ist auch ein Verfahren zur Ansteuerung eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren die Schritte gemäß einem der vorstehend genannten Verfahren aufweist, wobei ferner, wenn im Schritt des Ermittelns eine Undichtheit des Fluidpolsters erkannt wurde, ein Schritt des Veränderns einer Auswahl oder einer Auslösestärke von zumindest einem auszulösenden Schutzmittel des Fahrzeuginsassenschutzsystems erfolgt. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass eine Reaktion des Fahrzeuginsassenschutzsystems möglich ist, wenn die Fehlfunktion oder Undichtigkeit des Fluidpolsters erkannt wurde. In diesem Fall der Undichtheit des Fluidpolsters kann beispielsweise das Fluidpolster keine großen Kräfte beim Aufprall aufnehmen, so dass durch eine stärkere Ansteuerung von Airbags oder Gurtstraffern durch ein zentrales Steuergerät die Fehlfunktion des Fluidpolsters kompensiert werden kann.Also of advantage is a method for driving an occupant protection system of a vehicle, the method comprising the steps according to one of the above-mentioned methods, and further, if a leak of the fluid cushion has been detected in the step of determining, a step of changing a selection or a triggering strength is carried out by at least one protective means to be triggered the vehicle occupant protection system. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that a reaction of the vehicle occupant protection system is possible if the malfunction or leakage of the fluid cushion has been detected. In this case, the leak of the fluid cushion, for example, the fluid cushion can absorb no large forces during impact, so that the malfunction of the fluid cushion can be compensated by a stronger control of airbags or belt tensioners by a central control unit.
Günstig ist es auch, wenn ansprechend auf einen bestimmten Aufprallzeitpunkt oder eine bestimmte Aufprallstärke ein Schritt des Veränderns einer Auswahl oder einer Auslösestärke von zumindest einem auszulösenden Schutzmittel des Fahrzeuginsassenschutzsystems erfolgt. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass durch ein entsprechend ausgestaltetes Steuergerät eine optimale Schutzwirkung für Fahrzeuginsassen sichergestellt werden kann. Diese Optimierung der Schutzwirkung beruht darauf, dass einerseits durch den bestimmten Aufprallzeitpunkt und/oder andererseits die bestimmte Aufprallstärke zur Plausibilisierung oder Anpassung eine Auslösereihenfolge oder -stärke von vorbestimmten Schutzmitteln des Fahrzeuginsassenschutzsystems möglich ist. Beispielsweise kann erkannt werden, dass durch vorausschauende Sensoren ein Aufprall eines sehr großen (jedoch tatsächlich sehr weichen) Objekts mit einer hohen Aufprallstärke zu befürchten ist, wobei jedoch durch die weiche Beschaffenheit des Objekts die tatsächlich Aufprallstärke nur gering ist. Diese tatsächliche geringe Aufprallstärke kann durch Auswertung des Drucksignals von dem Drucksensor im Fluidpolster erfasst werden. Ein entsprechend ausgegestaltetes Steuergerät kann dann beispielsweise eine geringere Auslösestärke von Gurtstraffern oder Airbags ansteuern, um eine Verletzung von Fahrzeuginsassen durch eine zu starke Auslösung dieser Rückhaltemittel zu vermeiden.It is also favorable if, in response to a specific impact time or a certain impact strength, a step of changing a selection or a triggering strength of at least one protective means of the vehicle occupant protection system to be triggered takes place. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that an optimal protection effect for vehicle occupants can be ensured by a suitably designed control unit. This optimization of the protective effect is based on the one hand by the specific impact time and / or on the other hand, the specific impact strength for plausibility or adaptation trigger sequence or strength of predetermined protection means of the vehicle occupant protection system is possible. For example, it can be seen that anticipatory sensors impede the impact of a very large (but actually very soft) object with a high impact strength, but the actual impact strength is only slight due to the soft nature of the object. This actual low impact strength can be detected by evaluating the pressure signal from the pressure sensor in the fluid cushion. A suitably designed control unit can then drive, for example, a lower triggering strength of belt tensioners or airbags, in order to prevent injury to vehicle occupants by excessive triggering of these retaining means.
Vorteilhaft ist auch eine Kombination von Schritten des Verfahrens zur Ermittlung einer Undichtheit eines Fluidpolsters und des Verfahren zur Verifikation eines Aufpralls eines Objektes auf ein Fahrzeug. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass durch einen sehr geringen zusätzlichen Aufwand bei der Auswertung des Sensorsignals von dem Drucksensor im oder am Fluidpolster eine deutliche Erhöhung der Fahrzeugsicherheit möglich wird. Hierbei ist kein zusätzlicher Aufwand zur Bereitstellung von weiteren Schutzmitteln erforderlich sondern es kann insbesondere eine Anpassung eine Auslösestrategie von vorhandenen Schutzmitteln durch die optimierte Auswertung eines Signals von einem einzelnen Sensor erfolgen.Also advantageous is a combination of steps of the method for determining a leak of a fluid cushion and the method for verifying an impact of an object on a vehicle. Such an embodiment of the present invention has the advantage that a significant increase in vehicle safety is possible by a very small additional effort in the evaluation of the sensor signal from the pressure sensor in or on the fluid cushion. In this case, no additional effort is required for the provision of further protection means, but in particular an adaptation of a triggering strategy of existing protection means can take place through the optimized evaluation of a signal from a single sensor.
Um die korrekte Funktion des Fluidpolsters sicher bestimmen zu können, kann insbesondere vor dem Schritt des Einlesens oder dem Schritt des Empfangens ein Schritt des Aktivierens des Fluidpolsters durchgeführt werde, derart, dass ein Druck in dem Fluidpolster zur Realisierung einer Schutzfunktion für Insassen eines Fahrzeugs erhöht wird.In order to be able to reliably determine the correct function of the fluid cushion, a step of activating the fluid cushion may be carried out, in particular before the read-in step or the receiving step, in such a way that a pressure in the fluid cushion is increased for realizing a protective function for occupants of a vehicle ,
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
Gleiche oder ähnliche Elemente können in den Figuren durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen versehen sein, wobei auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet wird. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können. Weiterhin ist die Erfindung in der nachfolgenden Beschreibung unter Verwendung von unterschiedlichen Maßen und Dimensionen erläutert, wobei die Erfindung nicht auf diese Maße und Dimensionen eingeschränkt zu verstehen ist. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder” Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal/Schritt und einem zweiten Merkmal/Schritt, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal/den ersten Schritt als auch das zweite Merkmal/den zweiten Schritt und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal/Schritt oder nur das zweite Merkmal/Schritt aufweist.The same or similar elements may be indicated in the figures by the same or similar reference numerals, wherein a repeated description is omitted. Furthermore, the figures of the drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. It is clear to a person skilled in the art that these features are also considered individually or that they can be combined to form further combinations not explicitly described here. Furthermore, the invention is explained in the following description using different dimensions and dimensions, wherein the invention is not limited to these dimensions and dimensions to understand. Furthermore, method steps according to the invention can be repeated as well as carried out in a sequence other than that described. If an embodiment comprises a "and / or" link between a first feature / step and a second feature / step, this can be read so that the embodiment according to an embodiment, both the first feature / the first step and the second feature / the second step and according to another embodiment either only the first one Feature / step or only the second feature / step.
Ein wichtiger Zweck der vorliegenden Erfindung besteht in der Verbesserung, Realtime-Diagnose und/oder Überwachung von Fahrzeugelementen im normalen Fahrbetrieb sowie insbesondere im Crashfall. Zusätzlich kann die Einschätzung der (Fahrt-)Situation, wie sie beispielsweise durch andere vorausschauende Sensoren wie beispielsweise Radar-, Lidar- oder kapazitive Sensoren bestimmt werden, plausibilisiert werden, so dass das ganze System des hier vorgeschlagenen Ansatzes, insbesondere der Drucksensor im oder am Fluidpolster, als Crash- oder Plausibilitätssensor eingesetzt werden kann und sogar eine Korrektur der Auslösestrategie von anderen Schutzelementen wie Airbags oder Gurtstraffern während des Crashs (d. h. eines Unfalls) ermöglicht, wenn die Situation durch die (vorausschauende) Umfeldsensorik falsch eingeschätzt wurde.An important purpose of the present invention is the improvement, real-time diagnosis and / or monitoring of vehicle elements in normal driving and in particular in the event of a crash. In addition, the assessment of the (driving) situation, as determined for example by other predictive sensors such as radar, lidar or capacitive sensors, can be made plausible, so that the whole system of the approach proposed here, in particular the pressure sensor in or on Fluid cushion, can be used as a crash or plausibility sensor and even a correction of the triggering strategy of other protective elements such as airbags or belt tensioners during the crash (ie an accident) allows if the situation was misjudged by the (forward-looking) environment sensors.
Die Fluidpolster
Besonders vorteilhaft können solche Fluidpolster
Zusammenfassend ist daher anzumerken, dass sich jeweils ein Drucksensor
Ein besonders günstiges Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann in einer Implementierung eines Drucksensors in einer solchen adaptiven Crashstruktur gesehen werden, wobei der Drucksensor sowohl den absoluten Druck p0 sowie den normierten Differenzdruck Δp/p0 ermittelt und an das (Airbag-)Steuergerät überträgt. Und einen Differenzdruck p wird dabei die Änderung des Drucks des Fluids in dem Fluidpolster innerhalb eines kurzen Zeitintervalls (von beispielsweise 1 bis 5 Millisekunden) verstanden. Ein Steuergerät, zu dem das Signal bezüglich des absoluten Drucks (sowie des normierten Differenzdrucks oder des aktuellen Drucks sowie des Normierungsdruckes p0) übertragen wird, muss nicht zwangsläufig das Airbag-Steuergerät
Während des normalen Fahrbetriebs wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung mindestens der absolute Druck p0 des Fluids in dem Fluidpolster
- – Es kann ein kontinuierlicher Vergleich des Druckes p0 mit
einem im Steuergerät 110 gespeicherten Sollwert erfolgen: gibt es eine Abweichung zwischen dem gemessenen Druckes p0 und dem gespeicherten Sollwert, die größer als eine bestimmte Toleranzschwelle ist, dann ist das Element als undicht zu werten und eventuell nicht richtig aktivierbar. Das defekte Fluidpolster sollte zur Verbesserung der Betriebssicherheit des Fahrzeugs (möglicherweise in einer Werkstatt) ausgetauscht werden, wozu beispielsweise eine Warnlampe im Armaturenbrett aktiviert werden kann, um dem Fahrer einen Hinweis auf das Erfordernis des Austauschs zu geben. - – Es kann auch ein kontinuierlicher Vergleich der Drücke p0 aus verschiedenen adaptiven Fluidpolster-Elementen erfolgen. Verändert sich die Abweichung der miteinander verglichenen Drücke, so ist eines der Fluidpolster-Elemente undicht und somit defekt. Auch hier kann wieder eine Warnlampe im Fahrersichtbereich eingeschaltet werden, um dem Fahrer einen Hinweis auf den erforderlichen Austausch des Fluidpolsters zu geben.
- – Auch kann eine kontinuierliche Überwachung des Druckes p0 in einem Fluidpolster auf Konstanz hin erfolgen. Bleibt der Druck in dem Fluidpolster über längeres Fahren in einem bestimmten Toleranzintervall konstant, so ist die Struktur dicht; verändert sich der Druck in dem Fluidpolster dagegen langsam, z. B. durch Wettereinfluss oder Höhe über NN (d. h. bei einer Fahrt im Gebirge), so passt sich der Druck p0 dem Umgebungsdruck an; die Fluidpolster-
Struktur 100 ist somit undicht und sollte ersetzt werden (wobei wiederum beispielsweise eine Warnlampe eingeschaltet werden kann, um den Fahrer auf das Erfordernis des Austausches des Fluidpolsters hinzuweisen. - – Ebenso kann auch ein kontinuierlicher Vergleich des Druckes in dem Fluidpolster mit den Druckmesswerten von anderen Drucksensoren im Fahrzeug erfolgen, z. B. den Messwerten der Drucksensoren in der Tür. Wird eine Änderung des Druckes in einem der Fluidpolster festgestellt, kann darauf geschlossen werden, dass eines der Fluidpolster undicht ist, dessen Druckmesswerte miteinander verglichen wurde.
- - It can be a continuous comparison of the pressure p 0 with one in the
control unit 110 If there is a deviation between the measured pressure p 0 and the stored setpoint, which is greater than a certain tolerance threshold, then the element is considered to be leaky and may not be properly activated. The defective fluid cushion should be replaced to improve the operational safety of the vehicle (possibly in a workshop), for example by activating a warning lamp in the dashboard to give the driver an indication of the need for replacement. - It is also possible to carry out a continuous comparison of the pressures p 0 from various adaptive fluid cushion elements. If the deviation of the pressures compared with one another changes, then one of the fluid cushion elements is leaky and thus defective. Again, a warning lamp in the driver's view area can be turned on again to give the driver an indication of the required replacement of the fluid cushion.
- - Also, a continuous monitoring of the pressure p 0 in a fluid cushion on constancy done. If the pressure in the fluid cushion remains constant over a certain tolerance interval over a longer drive, the structure is dense; on the other hand, the pressure in the fluid cushion changes slowly, e.g. B. by weather influence or altitude above sea level (ie when driving in the mountains), so the pressure p 0 adapts to the ambient pressure; the
fluid cushion structure 100 is thus leaking and should be replaced (in turn, for example, a warning lamp can be turned on to alert the driver to the need to replace the fluid cushion. - - Likewise, a continuous comparison of the pressure in the fluid cushion with the pressure measurements of other pressure sensors in the vehicle can be done, for. As the readings of the pressure sensors in the door. If a change in pressure in one of the fluid pads is detected, it can be concluded that one of the fluid pads is leaking whose pressure readings have been compared.
Zur verbesserten Diagnose können auch mehrere der vorstehend genannten Basismethoden miteinander kombiniert werden.For improved diagnosis, several of the above-mentioned basic methods can be combined.
In der
Ist daher alles in Ordnung, so wie es im vorausgegangenen Abschnitt beschrieben wurde, so wird das Rückhaltesystem durch das Steuergerät
Mittels der p0-Überwachung kann man daher erkennen, ob das neue Druckniveau im Fluidpolster
Kommt es nun zur Kompression des Fluids in dem Fluidpolster
- – Der normierte Differenzdruck wirkt wie ein Crashsignal und kann daher als auslösender oder plausibilisierender Sensor in den Algorithmus zur Ansteuerung der Schutzmittel des Fahrzeuginsassenschutzsystems mit aufgenommen werden.
- – Der normierte Differenzdruckverlauf kann nun bestätigen, dass die Umfeldsensorik den richtigen Crashtyp vorausgesagt hat. Ist der Druckverlauf wie erwartet, dann wird die Standard-
Auslösestrategie 350 angewandt. - – Weicht der Druckverlauf aber vom erwarteten Druckverlauf ab (was in
der Auswahlentscheidung 340 erkannt werden kann), so wurde die (Unfall-)Situation von den vorausschauenden Sensoren falsch eingeschätzt, d. h. die adaptive Struktur des Fluidpolsters möglicherweise fälschlicherweise aktiviert oder nicht aktiviert. Dies kann mit heutzutage eingesetzten Umfeldsensoren sehr leicht passieren, da diese Umfeldsensoren meist für Komfortfunktionen (wie eine beispielsweise eine Einparkhilfe-Funktion) benutzt werden, die eine niedrige Sicherheitsklasse haben und teilweise ein falsches Ergebnis liefern können. Mit der Fehlentscheidung der Auslösung oder Aktivierung desFluidpolster 100 wird jedoch direkt die Eigenschaft der Knautschzone unveränderbar beeinflusst, d. h. es ist dann erforderlich (Pfad380 ) auch hier auf eine andere Auslösestrategie 2390 zu wechseln, die bei „nicht optimalen” Eigenschaften der Struktur trotzdem den Insassen besser schützen kann als die Standard-Auslösevarianten 350 . Auch kann es passieren, dass der Aufprall des Objektes auf das Fahrzeug (Crash) durch die Umfeldsensorik zu schwach erkannt wurde. In diesem Fall können dann die dieAirbags 150 trotzdem früher aktiviert werden, da durch die Erkennung der Aufprallstärke aus dem Sensorsignal desDrucksensors 140 die Auslösung des Airbags für den zu schwach erkannten Aufprall korrigiert werden kann. Wurde der Crash durch die Umfeldsensorik als zu stark erkannt,kann als Alternativstrategie 390 eine entsprechend sanftere Strategie ausgewählt werden, möglicherweise werden sogar die vorher abgesenkten Feuerschwellen für die Auslösung der Airbags wieder angehoben.
- - The normalized differential pressure acts as a crash signal and can therefore be included as a triggering or plausibilisierender sensor in the algorithm for controlling the protective means of the vehicle occupant protection system.
- - The normalized differential pressure curve can now confirm that the environment sensor system has predicted the correct crash type. If the pressure curve is as expected, then the
default triggering strategy 350 applied. - - But the pressure curve deviates from the expected pressure curve (what in the
selection decision 340 can be detected), so the (accident) situation was misjudged by the forward-looking sensors, ie, the adaptive structure of the fluid pad may be incorrectly activated or not activated. This can happen very easily with environment sensors used today, since these environment sensors are mostly used for comfort functions (such as a parking aid function, for example), which have a low safety class and can in some cases provide a wrong result. With the wrong decision of triggering or activation of thefluid cushion 100 However, the property of the crumple zone is influenced directly unchangeable, ie it is then required (path380 ) also here on another triggering strategy 2390 Nevertheless, the "non-optimal" properties of the structure can protect the occupant better than thestandard tripping variants 350 , It can also happen that the impact of the object on the vehicle (crash) was detected too weak by the environmental sensors. In this case, then theairbags 150 nevertheless be activated sooner, since the detection of the impact strength from the sensor signal of thepressure sensor 140 the triggering of the airbag can be corrected for the weakly recognized impact. If the crash was detected by the environmental sensors as too strong, can be used as an alternative strategy390 a correspondingly gentler strategy can be selected, possibly even the previously lowered fire thresholds for the deployment of airbags are raised again.
Wird daher in dem Schritt
In den Teilfiguren aus
Aus der Höhe des Wertes des Referenzdruckes kann auch die Aufprallintensität des Objektes auf das Fahrzeug bestimmt werden, da ein Aufprall des Objektes mit einer hohen Geschwindigkeit (oder ein schweres Objekt) eine stärkere Kompression des Fluids in dem Fluidpolster verursacht, als ein Aufprall des Objektes mit einer geringeren Geschwindigkeit (oder ein leichtes Objekt). Hierzu kann beispielsweise der Zusammenhang von Geschwindigkeit, Masse und kinetischer Energie verwendet werden, um eine Bestimmung der Masse aus der bekannten Verformungsarbeit des Fluidpolsters (die zumindest teilweise der kinetischen Aufprallenergie entspricht) und der günstigerweise durch die vorausschauenden Sensoren bestimmten Geschwindigkeit vorzunehmen.From the level of the value of the reference pressure, the impact intensity of the object on the vehicle can also be determined, since impact of the object at a high speed (or a heavy object) causes more compression of the fluid in the fluid cushion than collision of the object with a slower speed (or a light object). For example, the relationship of velocity, mass and kinetic energy may be used to determine the mass from the known work of deformation of the fluid pad (which at least partially corresponds to the kinetic energy of impact) and the velocity conveniently determined by the predictive sensors.
In der
Zusammenfassend ist anzumerken, dass die Erfindung erhebliches Zusatzpotential für eine zukünftige Leichtbauweise auf Grund des Trends zur CO2-Reduktion bietet. Getrieben durch die CO2-Debatte ist der Trend zur Leichtbauweise stark erkennbar, daher sollten Prototypen entwickelt werden, die dazu dienen, Leichtbauweise zu ermöglichen und trotzdem gleiche oder sogar verbesserte Sicherheit zu bieten. Da diese adaptiven Strukturen einige neue, unbekannte Risiken bergen, (z. B. Alterung über 15 Jahre, Korrosion, Zerstörung bei Aktivierung), ist es äußerst sinnvoll, diese Aktuatoren (beispielsweise die vorstehend beschriebenen Fluidpolster) aktiv zu überwachen und rechtzeitig mit einer anderen Auslösestrategie zu reagieren, wenn die bisher konstante feste Knautschzone durch eine adaptive Leichtbauweise ersetzt wurde, die auch mal im Ernstfall ausfallen kann.In summary, it should be noted that the invention offers considerable additional potential for a future lightweight construction due to the trend towards CO 2 reduction. Driven by the CO 2 debate, the trend towards lightweight construction is clearly visible, so prototypes should be developed that are designed to allow lightweight construction while providing equal or even improved safety. Since these adaptive structures carry some new, unknown risks (eg aging over 15 years, corrosion, destruction upon activation), it is extremely useful to actively monitor these actuators (for example the fluid pads described above) and timely with another Trigger strategy to respond when the previously constant solid crumple zone has been replaced by an adaptive lightweight construction, which can sometimes fail in an emergency.
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