DE10106732B4

DE10106732B4 - Verfahren zum Betreiben eines Insassenschutzsystems

Info

Publication number: DE10106732B4
Application number: DE10106732A
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl.-Ing. Burkard; Günter Dipl.-Ing. Fendt (FH); Thomas Dipl.-Ing. Görnig; Manfred Herz; Frank Dipl.-Ing. Irmer; Johannes Dipl.-Ing. Rinkens; Holger Dipl.-Ing. Wulff
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH; IC Haus GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2021-02-15
Also published as: DE10106732A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Insassenschutzsystems in einem Kraftfahrzeug, bestehend aus einer Anzahl von Insassenschutzeinrichtungen (6) mit jeweils einem der Insassenschutzeinrichtung (6) zugeordneten Steuermodul (2) mit einem Energiespeicher (C), der von einer Ladeeinheit (4) aufgeladen wird und in welchem die für die Auslösung der Insassenschutzeinrichtung (6) erforderliche Zündenergie gespeichert wird,
a) wobei das Insassenschutzsystem für die Insassenschutzeinrichtungen (6) jeweils einen aktiven Betriebszustand aufweist, in welchem die jeweilige Insassenschutzeinrichtung (6) ausgelöst werden kann, und einen inaktiven Betriebszustand, in welchem die Auslösung der jeweiligen Insassenschutzeinrichtung (6) durch das Insassenschutzsystem unterdrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
b) der Energiespeicher (C) der Insassenschutzeinrichtung (6) im inaktiven Betriebszustand von der Ladeeinheit (4) elektrisch getrennt (5) und mittels einer Entladeeinheit (8) zumindest bis unter eine vorgegebene Spannungsschwelle entladen wird,
c) wobei die Spannungsschwelle so gewählt wird, dass eine Auslösung der Insassenschutzeinrichtung (6) damit unmöglich ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Insassenschutzsystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Grundsätzlich ist bei allen Insassenschutzsystemen zwischen einem aktiven Betriebszustand, in welchem die Insassenschutzeinrichtungen ausgelöst werden können und einen Aus-Zustand zu unterscheiden, in welchem das gesamte Insassenschutzsystem ausgeschaltet ist. Zur Energieeinsparung im Insassenschutzsystem wird dabei in der DE 197 51 910 C1 darüber hinaus vorgeschlagen, die im Zündenergiespeicher der Insassenschutzeinrichtung gespeicherte Energie beim Ausschalten des Insassenschutzsystems in einen langzeitspeicherfähigen Zwischenspeicher, üblicherweise einen Akkumulator, zu laden und diese Energie beim Wiedereinschalten des Insassenschutzsystems zur Aufladung des Zündenergiespeichers zu nutzen.

Verfahren und Insassenschutzsysteme der gattungsbildenden Art sind beispielsweise aus der DE 40 23 109 A1 und der DE 44 33 601 C1 bekannt. Dabei werden im aktiven Betriebszustand des Insassenschutzsystems zusätzliche Fahrzeuginformationen, insbesondere ein Sitzbelegungszustand, erfasst und beim Eintreten vorgegebener Bedingungen für einzelne vorbestimmte Insassenschutzeinrichtungen eine Sperrinformation gesetzt und damit die Auslösung dieser Insassenschutzeinrichtungen unterdrückt wird.

So sind neben den Unfallsensoren, üblicherweise insbesondere Beschleunigungsaufnehmern, weitere Sensoren zur Erfassung von zusätzlichen Informationen über die Sitzbelegung und Insassenposition vorgesehen. In bestimmten Sitzbelegungssituationen, insbesondere bei einem nicht belegten oder mit einem Reboard-Kindersitz belegten Beifahrersitz, ist auch im Falle eines Unfalls eine Auslösung bestimmter Insassenschutzeinrichtungen unerwünscht. Es wird daher für diese Insassenschutzeinrichtungen in der Zentraleinheit eine Sperrinformation vermerkt, so dass bei ordnungsgemäß funktionierender Zentraleinheit die diesem Sitz zugeordneten Insassenschutzeinrichtungen keinen Auslösebefehl erhalten. Teilweise werden auch von den Insassen betätigbare Schalter zur Deaktivierung einzelner Insassenschutzeinrichtungen vorgesehen.

Auch in diesem Fall registriert die Zentraleinheit für diese Insassenschutzeinrichtungen die Sperrinformation.

Dennoch kann es vorgekommen, daß Insassenschutzeinrichtungen unerwünscht ausgelöst werden, so dass die Insassen nicht vernachlässigbaren Verletzungsgefahren ausgesetzt sind, insbesondere bei Belegung des Beifahrer-Sitzes mit einem Reboard-Kindersitz schwere Verletzungen des darin befindlichen Kindes zu befürchten sind.

Die Ursachen solcher Fehlauslösungen sind nur teilweise nachvollziehbar und werden in Funktionsstörungen der Zentraleinheit und den zusätzlichen Sensoren während des Unfalls sowie elektrischen Störungen, insbesondere Kurzschlüssen in den Datenübertragungsleitungen zu den Insassenschutzeinrichtungen vermutet.

Darüber hinaus sind Mittel zur Vermeidung einer Fehlauslösung bei der Montage bzw. Demontage eines Airbags, also außerhalb des Normalbetriebs im Fahrzeug, bekannt.

So ist in der US 4,938,504 ein Mittel zur Neutralisierung des Energiespeichers vorzusehen, der als Schalter (SW1 = CA in 2) innerhalb dieser Insassenschutzeinrichtung zwischen dem Energiespeicher und der pyrotechnischen Zündladung ausgebildet ist, der sich öffnet, wenn der Airbag vom Fahrzeug abmontiert wird. In einem Ausführungsbeispiel (vgl. 4 der US 4,938,504 ) wird zudem eine Entladung des Energiespeichers durchgeführt. Analog dazu ist aus der DE 41 40 336 C2 eine Sicherheitsvorrichtung bekannt, bei der ein Fehlbetriebs-Verhinderungsschalter vorgesehen ist, der bei einem Anbringen oder einem Abnehmen der Gassackeinheit umgeschaltet wird und die elektrische Verbindung zwischen dem zur Energiespeicherung dienenden Kondensator und der Aufblaseinrichtung, also dem eigentlichen Zünder unterbricht. Eine Entladeschaltung entlädt dann den Kondensator. Zusätzlich wird beim Abnehmen des Gassacks die Verbindung zur Hauptstromquelle unterbrochen.

Entladevorgänge des Energiespeichers der Insassenschutzeinrichtung werden in der DE 3729785 C1 während des Zündens der Insassenschutzeinrichtung zur Steuerung der zugeführten Energie oder in der DE 19705430C1 zur Funktionsprüfung der Zündpille betrachtet, wobei zur Funktionsprüfung nur eine äußerst geringe Teilentladung durchgeführt wird, um die Insassenschutzeinrichtung nicht auszulösen. In beiden Fällen erfolgt die Entladung direkt über die Zündpille der Insassenschutzeinrichtung.

Die DE 19751910 C1 beschreibt ein Energiebereitstellungskonzept für eine Insassenschutzeinrichtung, bei der im aktiven Zustand der Insassenschutzeinrichtung Energie zunächst aus einem Zwischenspeicher in den Zündspeicher geladen wird und in einer bevorzugten Ausgestaltung beim Ausschalten Energie vom Zündspeicher in den Zwischenspeicher zurückgeführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art zum Betreiben eines Insassenschutzsystem vorzustellen, bei dem die Sicherheit vor Fehlauslösungen verbessert ist. Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Erfindungsgemäß wird beim Vorliegen der vorgegebenen Bedingungen der zusätzlichen Fahrzeuginformationen, insbesondere der Sitzbelegung, mit dem Setzen der Sperrinformation für die einzelnen Insassenschutzeinrichtungen der Energiespeicher dieser vorbestimmten Insassenschutzeinrichtungen von der Ladeeinheit elektrisch getrennt und mittels einer Entladeeinheit zumindest bis unter eine vorgegebene Spannungsschwelle entladen werden. In diesem energiearmen Betriebszustand kann das Steuermodul die Insassenschutzeinrichtung nicht auslösen, selbst wenn es auf der Datenleitung einen Auslösebefehl erkennt.

Vorzugsweise wird die Entladung mittels einer Spannungsüberwachungseinheit in den Steuermodulen überwacht und das Ergebnis dieser Überwachung an die Zentraleinheit gemeldet.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Insassenschutzeinrichtungen bei Inbetriebnahme des Fahrzeuges zunächst inaktiv gesetzt, so dass der Energiespeicher von der Ladeeinheit elektrisch getrennt und entladen ist und nur auf einem Befehl an das Steuermodul hin verbunden wird.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und einer Figur näher erläutert werden. Kurze Beschreibung der Figur:
Figur Insassenschutzsystem mit einer Zentraleinheit und zumindest einem Steuermodul einer Insassenschutzeinrichtung, wobei das Steuermodul eine Lade- und Entladeeinheit für den Energiespeicher aufweist.
Die einzige Figur zeigt ein Insassenschutzsystem mit einer Zentraleinheit 1 und (zumindest) ein über ein Bussystem 10 damit verbundenes Steuermodul 2 einer Insassenschutzeinrichtung 6. In gleicher Weise können beliebig viele weitere Steuermodule von Insassenschutzeinrichtungen vorgesehen sein.
Das Steuermodul 2 weist eine Steuereinheit 3 auf, üblicherweise einen Microcontroller, der die auf dem Bussystem übertragenen Daten der Zentraleinheit 1 und möglicherweise anderer Busteilnehmer empfängt und verarbeitet. Das Steuermodul 2 weist eine ebenfalls mit dem Bussystem verbundene Ladeeinheit 4 auf. Die Ladeeinheit 4 lädt den Energiespeicher C mit der für die Auslösung der Insassenschutzeinrichtung erforderlichen Zündenergie auf, sofern der zwischengeschaltete Schalter 5 die Schalterstellung 5a einnimmt. Der Schalter 5 ist von der Steuereinheit 3 aus steuerbar und nimmt diese Schalterstellung 5a im aktiven Betriebszustand der Insassenschutzeinrichtung an. Der Energiespeicher C ist üblicherweise als Kondensator ausgebildet und speichert die Energie zur Auslösung. Auch bei einem Zusammenbruch der Versorgungsspannungszufuhr über das Bussystem kann daraus die nachgeordnete Insassenschutzeinrichtung 6 gezündet werden, indem die Schalter 7a und 7b von der Steuereinheit 3 auf entsprechende Signale auf dem Bussystem hin geschlossen werden.
Der Schalter 5 weist jedoch einen zweiten Schaltzustand 5b auf. In dieser Schalterstellung 5b wird der Energiespeicher C der Insassenschutzeinrichtung 6 von der Ladeeinheit 4 elektrisch getrennt und mit einer Entladeeinheit 8 verbunden, die (8) den Energiespeicher C zumindest bis unter eine vorgegebene Spannungsschwelle entlädt.
Die Spannungsschwelle entspricht der mindestens zur Zündung der Insassenschutzeinrichtung 6 erforderlichen Energiemenge. Diese ist aufgrund der zumindest teilweisen Entladung somit nicht mehr vorhanden. Grundsätzlich ist auch eine völlige Entladung denkbar.
Die Steuereinheit 3 weist in bevorzugter Weise zusätzlich eine Spannungsüberwachung 9 für den Energiespeicher C auf. Diese ist in der Figur einfach als Spannungsabgriff 9 durch die Steuereinheit 3 ausgeführt. Analog dazu ist einer Ausgestaltung dieser Spannungsüberwachungseinheit 9 beispielsweise durch einen Komparator mit einem entsprechenden Spannungsschwellwert denkbar. Durch die Spannungsüberwachungseinheit 9 wird die Spannung Uc des Energiespeichers C überwacht und insbesondere nach der Ansteuerung des Schalters 5 in den Schaltzustand 5b, also dem inaktiven Betriebszustand, die Entladung des Energiespeichers C geprüft. Durch die Spannungsüberwachungseinheit 9 wird es möglich, die Entladung des Energiespeichers C bei Unterschreitung einer vorgegebenen Spannungsschwelle zu stoppen. Diese Spannungsschwelle wird so gewählt, dass eine Auslösung der Insassenschutzeinrichtung 6 damit unmöglich ist, andererseits ein Notbetrieb der Steuereinheit 3 noch gewährleistet wird.
Nach Feststellung der erfolgten Entladung mittels der Spannungsüberwachungseinheit 9 sendet das Steuermodul 2 ein entsprechendes Signal an die Zentraleinheit 1.
Selbst wenn die Steuereinheit 3 durch Fehler in der Zentraleinheit 1 oder Störungen auf dem Bussystem 10 einen Auslösebefehl erhält und diesen an die Schalter 7a und 7b weiterleitet, kann die Insassenschutzeinrichtung 6 aufgrund der nicht ausreichenden Energiemenge im Energiespeicher C im inaktiven Betriebszustand nicht ausgelöst werden. Die Insassenschutzeinrichtung 6 ist somit im Gegensatz zu einer softwaretechnischen Deaktivierung in der Zentraleinheit 1 sicher inaktiviert.
Diagnosen des Auslösepfads, also der Schalter 7a und 7b sowie der Zündpille der Insassenschutzeinrichtung 6. werden vorzugsweise unterdrückt.
Die Entscheidung über den jeweiligen Betriebszustand der einzelnen Insassenschutzeinrichtungen 6, wie Airbags, Gurtstrammer etc. wird dabei vorzugsweise von der Zentraleinheit 1 oder direkt in den Steuermodulen 2 getroffen, indem Sensoren 11 zur Erfassung von zusätzlichen Fahrzeuginformationen, in diesem Beispiel über die Sitzbelegung und Insassenposition, oder von den Insassen betätigbare Schalter 12 zur Deaktivierung einzelner Insassenschutzeinrichtungen abgefragt werden. Darüber hinaus können weitere Fahrzeugdaten, wie beispielsweise die Geschwindigkeit bei der Entscheidung über den Betriebszustand berücksichtigt werden.
Zumindest ein Teil der Insassenschutzeinrichtungen 6 ist bei Inbetriebnahme des Fahrzeuges zunächst inaktiv gesetzt, d.h. der Energiespeicher C ist von der Ladeeinheit 4 elektrisch getrennt und entladen und wird nur auf einem Befehl an das Steuermodul 2 hin verbunden.
Im aktiven Betriebszustand werden zusätzliche Fahrzeuginformationen, in der Fig. der Sitzbelegungszustand von der Sitzbelegungserkennungseinrichtung 11, erfasst und mit vorgegebenen Bedingungen, beispielsweise einer Soll-Position des Insassen, einer Out-Of-Position-Situation sowie einem Reboard-Kindersitzprofil verglichen. Diesbezüglich kann auf den eingangs bereits geschilderten Stand der Technik im Bereich Sitzbelegungserkennung verwiesen werden.
In Abhängigkeit von diesem Vergleich der zusätzlichen Fahrzeuginformationen, in diesem Beispiel also die Sitzbelegung und Insassenposition, wird in der Zentraleinheit 1 für einzelne vorbestimmte Insassenschutzeinrichtungen 6 des Insassenschutzsystems eine Sperrinformation gesetzt und damit die Auslösung dieser Insassenschutzeinrichtungen 6 unterdrückt.
Zudem wird mit dem Setzen der Sperrinformation die Entladung durch Umschalten des Schalters 5 in den zweiten Schaltzustand 5b der Energiespeicher C der Insassenschutzeinrichtung 6 von der Ladeeinheit 4 elektrisch getrennt und mit einer Entladeeinheit 8 verbunden, die (8) den Energiespeicher C zumindest bis unter eine vorgegebene Spannungsschwelle entlädt. Die Zentraleinheit 1 kann also vorzugsweise jede einzelne Insassenschutzvorrichtung vom aktiven in den gesperrten Betriebszustand setzen und die jeweiligen Energiespeicher entladen.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Insassenschutzsystems in einem Kraftfahrzeug, bestehend aus einer Anzahl von Insassenschutzeinrichtungen (6) mit jeweils einem der Insassenschutzeinrichtung (6) zugeordneten Steuermodul (2) mit einem Energiespeicher (C), der von einer Ladeeinheit (4) aufgeladen wird und in welchem die für die Auslösung der Insassenschutzeinrichtung (6) erforderliche Zündenergie gespeichert wird, a) wobei das Insassenschutzsystem für die Insassenschutzeinrichtungen (6) jeweils einen aktiven Betriebszustand aufweist, in welchem die jeweilige Insassenschutzeinrichtung (6) ausgelöst werden kann, und einen inaktiven Betriebszustand, in welchem die Auslösung der jeweiligen Insassenschutzeinrichtung (6) durch das Insassenschutzsystem unterdrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass b) der Energiespeicher (C) der Insassenschutzeinrichtung (6) im inaktiven Betriebszustand von der Ladeeinheit (4) elektrisch getrennt (5) und mittels einer Entladeeinheit (8) zumindest bis unter eine vorgegebene Spannungsschwelle entladen wird, c) wobei die Spannungsschwelle so gewählt wird, dass eine Auslösung der Insassenschutzeinrichtung (6) damit unmöglich ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermodul (2) eine Spannungsüberwachung (9) für den Energiespeicher (C) aufweist und die erfolgte Entladung mittels dieser Spannungsüberwachungseinheit (9) geprüft wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Feststellung einer erfolgten Entladung mittels der Spannungsüberwachungseinheit (9) das Steuermodul (2) ein Signal an die Zentraleinheit (1) sendet.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Insassenschutzeinrichtungen (6) bei Inbetriebnahme des Fahrzeuges zunächst inaktiv gesetzt ist, der Energiespeicher (C) von der Ladeeinheit (4) elektrisch getrennt und entladen ist und nur auf einem Befehl an das Steuermodul (2) hin verbunden wird.