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  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Eswird eine Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmittelnin einem Fahrzeug (20) vorgeschlagen, wobei eine Inertialsensorik(10) an einem ersten Ort (13), ein Prozessor (µC) an einem zweiten Ort (14)und eine Zündkreisansteuerung(FLIC) an einem dritten Ort (15) im Fahrzeug vorgesehen sind. DerProzessor (µC)verarbeitet die Signale der Inertialsensorik (10) und steuert inAbhängigkeitdavon die Zündkreisansteuerung(FLIC) an.
    公开号:DE102004015125A1
    申请号:DE102004015125
    申请日:2004-03-27
    公开日:2005-10-13
    发明作者:Alfred Kuttenberger；Matthias Wellhoefer
    申请人:Robert Bosch GmbH；
    IPC主号:B60R21-00
    专利说明:
    [0001] DieErfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmittelnnach der Gattung des unabhängigenPatentanspruchs.
    [0002] Esist bereits bekannt, dass es Vorrichtungen zur Ansteuerung von Personenschutzmittelnwie Airbags, Gurtstraffern oder Überrollbügel gibt.
    [0003] Dieerfindungsgemäße Vorrichtungzur Ansteuerung von Personenschutzmitteln in einem Fahrzeug mitden Merkmalen des unabhängigenPatentanspruchs hat den Vorteil, dass die Inertialsensoik, der Prozessorund die Zündkreisansteuerungjeweils an verschiedenen Orten im Fahrzeug angeordnet sind. DieseOrte sind so unterschiedlich, dass sie sich nicht in der Nähe zueinanderbefinden. Dies hat den Vorteil, dass der Prozessor mit seiner Peripherie, diedas Steuergerätausmacht, aber diesmal ohne Sensorik frei im Fahrzeug platziertwerden kann, ohne auf die Notwendigkeit der Inertialsensorik eingehenzu müssen.Insbesondere ist es nicht mehr notwendig, das Steuergerät am Fahrzeugtunnelanzuordnen, wo nunmehr nur noch die Inertialssensorik angeordnetwerden muss. Die Inertialsensorik umfasst Beschleunigungssensorenin verschiedenen Raumrichtungen, die beispielsweise in Fahrzeuglängs, -querund Vertikalrichtung angeordnet sein können, aber auch winklig zudiesen Achsen. Weiterhin umfasst die Inertialsensorik eine Erfassung vonDrehbewegungen, wie Drehbeschleunigungs- oder Drehratensensoren.Es ist jedoch auch möglich, dassdie Inertialsensorik verteilt an der Peripherie des Fahrzeugs angeordnetist, wobei zu der Peripherie A-, B-, C-Säulen der Kühlergrill u.s.w. zählen. Die Inertialsensorikkann auch zentral an einer Stirnwand beispielsweise der TrennwandMotorraum-Fahrgastzelle befestigt sein. Der Vorteil ist, dass einerseitsdie Sensoren in der Verlängerungder Fahrzeuglängsachseangebracht sind und sogar höhereSignale detektieren, da sie näheran einem Crashgeschehen liegen, sofern das Crashgeschehen ein Frontaufprall ist.
    [0004] Durchdie in den abhängigenAnsprüchen aufgeführten Maßnahmenund Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patenanspruchangegebenen Vorrichtungen zur Ansteuerung von Personenschutzmittelnmöglich.
    [0005] Besondersvorteilhaft ist, dass der Ort an dem sich die Inertialsensorik befindetder Fahrzeugtunnel oder die B-Säulensind. Beides sind Orte, die eine optimale Sensierung ermöglichen.Auf dem Fahrzeugtunnel ist eine sehr zentrale Position gegeben,währenddie B-Säulennahe an einem Seitencrashgeschehen sind, insbesondere kann aberhier auch ein Frontcrash detektiert werden, wenn auch Sensoren verwendetwerden, die nicht nur in Fahrzeugquerrichtung, sondern auch in Fahrzeuglängsrichtungsensieren. Dies kann auch um Upfrontsensoren, also solche Sensoren,die am Kühlergrillin der Fahrzeugfront angebracht sind, ergänzt werden. Der Ort, an demder Prozessor und auch die Zündkreisanordnungangeordnet sind, könnender Kofferraum, die Instrumententafel unter einem Fahrzeugsitz oder ineinem Fahrzeugsitz das Fahrzeugdach oder der Motorraum sein. DerProzessor kann vorzugsweise auf einer Steckkarte angebracht sein,so dass ein einfaches Auswechseln in einem Wartungszyklus möglich ist.Der Prozessor kann weiterhin vorteilhafterweise ein Zentralrechnerfür dasFahrzeug sein, der neben der Ansteuerung von Personenschutzmittelnauch andere Aufgaben erledigt, wie Komfortfunktionen oder andereFahrzeugsysteme wie Bremssysteme. Der Prozessor kann mit der Inertialsensorik undauch mit der Zündkreisansteuerungjeweils über einenBus verbunden sein. Alternativ ist es möglicht, dass auch Zweidrahtverbindungendie Punkt-zu-Punkt-Verbindungendarstellen, verwendet werden.
    [0006] Weiterhinist es von Vorteil, dass die Inertialsensorik eine Signalvorauswertungaufweist. Diese Signalvorauswertung nimmt dem Prozessor bereits einigeAufgaben ab, so dass im Prozessor der Ablauf beschleunigt wird.Solche Signalvorverarbeitungsaufgaben sind z. B. eine Filterung,ein Clipping, eine Integration, Ableitungen, Normierungen oder andere Umrechnungen.Die Signalvorverarbeitung kann auch eine intelligente Datenreduktion durchführen. Dafür könnte eineinfacher Prozessor der Inertialsensorik zugeordnet sein, der dieseGrößen bestimmt.
    [0007] Ausführungsbeispieleder Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in dernachfolgenden Beschreibung nähererläutert.
    [0008] Eszeigen
    [0009] 1 einBlockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
    [0010] 2 eineAufsicht in einem Fahrzeug.
    [0011] Airbagsteuergeräte weisen üblicherweise eineInertialsensorik, also Beschleunigungssensoren und gegebenenfallsauch Sensoren zur Erfassung einer Drehbewegung auf und werden daher üblicherweiseauf dem Fahrzeugtunnel angebracht. Zusätzlich können auch noch periphere Beschleunigungssensorenvorgesehen sein.
    [0012] Erfindungsgemäß ist vorgesehen,dass das Steuergerätkeine Sensoren mehr aufweist. Diese Sensoren werden dann separatim Fahrzeug eingebaut. Dabei könnenSie entweder in einzeln separaten Gehäusen oder auch als ein funktionalerCluster ausgeführtsein. Damit ist erreicht, dass die Einbau-Anforderung an das Steuergerät mit demProzessor derart reduziert werden, dass der Einbauort nunmehr freigewähltwerden kann, da der Platz auf dem zentralen Fahrzeugtunnel starkbegrenzt und teuer ist.
    [0013] Dienun ausgelagerte Sensorik wird an das nun frei einbaubare Airbagsteuergerät angeschlossen.Die Inertialsensorik weist beispielsweise zwei bzw. drei Sensorelementeauf um in X (Fahrzeuglängsrichtung)Y (Fahrzeugquerrichtung) bzw. Z-Richtung (Fahrzeugvertikalrichtung)Beschleunigungen zu erfassen. Dabei besteht die Möglichkeit, denSensor auch um einen Winkel z. B. um 45° gegenüber der Fahrzeuglängsachseanzuordnen, um dadurch eine bessere Erkennung von Winkelcrashes zurealisieren. Fürein Rollovermodul wird z. B. ein YZ-Beschleunigungssensor für niedrigeBeschleunigungen mit einem Drehratensensor in ein Gehäuse integriert.
    [0014] Dasoder die Sensormodule sitzen je nach Anforderungen auf dem Tunnel,falls dies erforderlich ist oder auch an einem anderen Ort. Diesesind im Rahmen ihrer Anforderungen verschiebbar z. B. ein Drehratensensorsollte nur in der XY-Ebene liegen. Es besteht also lediglich eineWinkelanforderung, er muss nicht auf dem Tunnel angeordnet sein.Ein Beschleunigungssensor in Fahrzeuglängsrichtung kann auf dem Tunnelauf der X-Achse verschoben werden. Alternativ zu einem zentralenXY-Beschleungiungssensorauf dem Fahrzeugtunnel kann auch ein System aus zwei peripherenXY-Beschleunigungssensoren z. B. in den B-Säulen verwendet werden. Dieshat den Vorteil, dass neben einer Seitensensierung auch eine bessereOffseterkennung im Frontcrash sowie eine bessere Erkennung von Winkelcrasheserreicht werden kann, wobei gleichzeitig der Tunnel frei von derAirbagsensorik gestaltet werden kann.
    [0015] Alsweitere Ausführungsformkann die gesamte zentrale Beschleunigungssensorik auch ausgelagertin einem Sensorcluster zentral an der Stirnwand (Trennwand Motorraum-Fahrgastzelle) befestigtsein. Der Vorteil ist hier, dass einerseits die Sensoren in derVerlängerungder X-Achse bzw. des Tunnels angebracht sind und sogar höhere Signaledetektieren, da sie näheram Crashgesehen liegen. Als Schnittstelle zum Prozessor kann beispielsweise einebereits existierende Zweidrahtschnittstelle verwendet werden, essind jedoch auch andere Schnittstellen denkbar. Solche Alternativenstellen beispielsweise BUS-Systeme dar. Dadurch können mehrere Sensorensowie auch Aktuatoren zusammengeschaltet werden. Auch ist es denkbar,dass andere Steuergeräteauf die Sensorinformationen zugreifen und für weitere Funktionen nutzenkönnen.Dazu zählenbeispielsweise Fahrdynamikregelungen.
    [0016] Ineinem weiteren Schritt ist es auch denkbar, einen Drehratensensorbzw. einen Beschleunigungssensor in Fahrzeuglängsrichtung zur Plausibilisierungin das Sensormodul zu integrieren, um das Airbagsteuergerät frei vonSensoren zu halten.
    [0017] DieSensormodule senden ihre Messdaten über die Schnittstelle an dasSteuergerätbzw. den Prozessor. Dabei kann in den Sensormodulen bereits eineSignalvorverarbeitung wie z. B. eine Filterung, ein Clipping alsoein Abschneiden von Amplituden, eine Integration einer Ableitung,Normierungen, Umrechnungen u. s. w. durchgeführt werden. Handelt es sichum ein komplexeres Modul mit zwei oder mehr Sensorelementen, sokann im Modul selbst auch eine intelligente Datenreduktion durchgeführt werden.Ein kleiner Prozessor im Sensormodul berechnet nur jeweils die crashrelevantenGrößen und übersendet nurdiese an das Steuergerätbzw. den Prozessor.
    [0018] DasSteuergerätohne Sensoren kann im Fahrzeug an beliebiger Stelle eingebaut werden.Beispiele hierfürsind der Kofferraum, die Instrumententafel, ein Ort unter der Rücksitzbankoder unter den Vordersitzen, im Dach, im Motorraum oder im Sitz.Eine weitere Ausführungsformdes Steuergeräts ohneSensorik stellt ein Einschubmodul dar, also ein Steckmodul, welchesin standardisierte Steckplätze montiertwerden kann. Dies hat den Vorteil, dass ein einfaches Update inder Werkstatt vorgenommen werden kann, indem das Steckmodul durchdie neuere Version ersetzt wird. Dafür können beispielsweise 9-Zoll-Racksverwendet werden.
    [0019] Ineiner weiteren Ausführungsformwird das Steuergerätauf ein Zündmodulreduziert, das die Hardware fürdie Airbagauslösungdarstellt. Die gesamte Software mit dem Auslösealgorithmus befindet sichentweder in einem weiteren Steuergerät oder einem zentralen Fahrzeugrechner.Alternativ verfügt derzentrale Fahrzeugrechner übermindestens ein BUS-System, das fürein Sicherheitssystem ausgelegt ist. Über dieses BUS-System werdenSteuerbefehle an das Zündmodulmit integrierter Intelligenz sowie direkt ein reversibler Rückhaltemittelwie Gurtstraffer oder Kopfstützen übertragen.Ein großerVorteil des Zentralrechners im Fahrzeug ist, dass dieses SystemZugriff auf sämtlicheSysteminformationen aus verschiedenen Subsystemen hat, ohne eine komplizierteVernetzung von verschiedenen Steuergeräten zu fordern.
    [0020] Vorteilhafterweiseführt dieErfindung dazu, dass das Sensormodul klein gestaltet werden kann unddamit bei beengten Platzverhältnissenwie dem Mitteltunnel leicht einbaubar ist. Weiterhin kann das Sensormoduldurch seine Kompaktheit besser an die Fahrzeugstruktur angeschlossenwerden und ist damit besser geeignet, die Verzögerungen schneller aufzunehmen.Weiterhin führtdie kompakte Gestaltung des Sensormoduls dazu, dass es von der Leiterplattedes Steuergerätsentkoppelt ist und somit keine Übertragungvon Leiterplattenschwingungen auf den Sensor möglich wird. Der Prozessor,der das Steuergerätdarstellt, kann darüberhinaus auch an anderen Plätzenim Fahrzeug eingebaut werden, wo Bauraum zur Verfügung steht,z. B. wie oben dargestellt unter dem Sitz oder im Kofferraum, dader Platz auf dem Fahrzeugtunnel sehr teuer ist. Ferner ist bei einemDefekt auf dem Airbagsteuergerätder Austausch einfacher, da der Zugang z. B. der Kofferraum relativeinfach ist.
    [0021] 1 zeigtein einem Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung. Auf dem Fahrzeugtunnel 13 befindetsich eine Intertialsensorik 10. Die Intertialsensorik 10 istan einen Schnittstellenbaustein 11 angeschlossen, der Elementeines Steuergeräts 16 zurAnsteuerung von Personenschutzmitteln ist und sich am Ort 14,dies ist der Kofferraum, befindet. Der Schnittstellenbaustein 11 überträgt die Daten vonder Inertialsensorik 10 zu einem Prozessor μC, der über einenDatenein-/-ausgang mit einem Speicher 12 verbunden ist,um die Daten zu verarbeiten. Der Prozessor μC ist über einen Datenausgang mit einerZündkreisansteuerungFLIC verbunden, die sich am Ort 15 befindet, beispielsweisein der Instrumententafel. Die ZündkreisansteuerungFLIC führtin einem Zündfallzu einer Bestromung des ZündelementsZP, dessen Zündungdann zum Aufblasen beispielsweise eines Airbags führt. DerEinfachheit halber sind hier nur Einzelelement dargestellt und auch imSteuergerät 16 fehlenElemente wie beispielsweise ein Sicherheitshalbleiter zur parallelen Überwachungder Sensorwerte und des Prozessors μC. Auch weitere Sensoriken,wie eine Innenraumsensorik oder Precrashsensorik sind hier der Einfachheit halberweggelassen, könnenaber in einfacherweise hinzugefügtwerden. Diese Aufteilung der Elemente an verschiedenen Orten ermöglicht eine äußerst flexiblePlatzierung dieser Komponenten.
    [0022] Die 2a und 2b zeigenBeispiele vor solcher Ausführungen.In 2a ist eine Konfiguration in einemFahrzeug dargestellt, bei dem ein Steuergerät 21 ohne Sensorenmit jeweils XY-Sensoren in den B-Säulen 22 und 23 verbundenist und auch mit einem Sensor 24 zur Erfassung einer Drehbewegung beispielsweiseum die Fahrzeuglängsachseum einen sogenannten Überschlagzu erkennen. Die Zündkreisansteuerungkann sich im Steuergerät 21 befindenoder auch an anderen Orten wie beispielsweise einem Fahrzeugsitz.
    [0023] 2b zeigt eine Alternative, wobei gleiche Elementemit gleichen Bezugszeichen beziffert sind. In dem Steuergerät 21,den beiden XY-Sensoren 22 und 23, in den B-Säulen und dem Sensor 24 zurErfassung der Drehbewegung, beispielsweise ein Drehratensensor isthier nun auch ein Upfrontsensor 25 in der Fahrzeugfrontvorgesehen, der eine schnelle Detektierung eines Frontcrashes ermöglicht.
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmittelnin einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass eine Inertialsensorik(10) an einem ersten Ort (13) in einem Fahrzeug(20), ein Prozessor (μC)zur Auswertung eines Signals der Inertialsensorik (10)an einem zweiten Ort (14) im Fahrzeug (20) undeine Zündkreisansteuerung(FLIC), die in Abhängigkeitvon einem zweiten Signal des Prozessors (μC) angesteuert wird, an einemdritten Ort (15) im Fahrzeug vorgesehen sind.
    [2] Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass der erste Ort (13) der Fahrzeugtunnel oder die B-Säulen sind.
    [3] Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass der zweite und/oder der dritte Ort (14, 15)einen Kofferraum oder die Instrumententafel oder unter oder in einemFahrzeugsitz oder das Fahrzeugdach oder der Motorraum sind.
    [4] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der Prozessor (μC) ein Zentralrechner für das Fahrzeug(20) ist.
    [5] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Inertialsensorik (10) eine Sensorsignalvorauswertungaufweist.
    [6] Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Inertialsensorik (10) mit dein Prozessor (μC) mit derZündkreisansteuerung(FLIC) jeweils überein BUS System verbunden sind.
    [7] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der Prozessor (μC) auf einem Steckmodul angeordnetist.
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    同族专利:
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    引用文献:
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    法律状态:
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    2012-04-20| R016| Response to examination communication|
    2014-07-07| R016| Response to examination communication|
    2016-07-22| R016| Response to examination communication|
    2017-05-24| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2018-01-29| R084| Declaration of willingness to licence|
    2018-06-15| R020| Patent grant now final|
    2021-10-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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    PCT/EP2005/050302| WO2005092670A2|2004-03-27|2005-01-25|Vorrichtung zur ansteuerung von personenschutzmitteln|
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