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WO2011131392A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines beschleunigungssignals für einen niedrigen g-bereich - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines beschleunigungssignals für einen niedrigen g-bereich Download PDF

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Publication number
WO2011131392A1
WO2011131392A1 PCT/EP2011/052632 EP2011052632W WO2011131392A1 WO 2011131392 A1 WO2011131392 A1 WO 2011131392A1 EP 2011052632 W EP2011052632 W EP 2011052632W WO 2011131392 A1 WO2011131392 A1 WO 2011131392A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
acceleration signal
signal
range
bandwidth
acceleration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2011/052632
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Miekley
Mathias Reimann
Michael Baus
Herbert Oechsner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of WO2011131392A1 publication Critical patent/WO2011131392A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • B60T8/17551—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve determining control parameters related to vehicle stability used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/88—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means
    • B60T8/885—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means using electrical circuitry
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
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    • B60T2250/06—Sensor zero-point adjustment; Offset compensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/411—Offset failure

Definitions

  • the invention is based on a method for generating a low-G acceleration signal according to the preamble of independent claim 1 and a device for generating a low-G acceleration signal according to the preamble of independent claim 6, as well as a computer program or a computer program product.
  • inertial sensors or simple acceleration sensors are used to determine vehicle movements, which are also referred to as low-G elements, since the sensors are operated in a low G range of approximately 0 to 2 g.
  • the measurement signals output by the sensors are conditioned and converted into corresponding acceleration signals with a given resolution and bandwidth in order to be used in various vehicle dynamics control systems such as ABS (Antilock Braking System) ESP (Electronic Stability Program), ASR (Traction Control System) and so on.
  • ABS Antilock Braking System
  • ESP Electronic Stability Program
  • ASR Traction Control System
  • acceleration sensors are generally used in these vehicles, which are also referred to as high-G elements, since the sensors are operated in high G ranges up to 200g.
  • the ones from the sensors output measured signals are also processed and converted into corresponding acceleration signals with a predetermined resolution and bandwidth to be used in various restraint systems for occupant protection or pedestrian protection can.
  • the generated acceleration signals of the high-G element are significantly broadband (about 400 Hz) than that of the low-G element (about 57 Hz), so that the resolution of the acceleration signals of the high-G element significantly lower than that the acceleration signals of the low-G element is.
  • the patent EP 1 419 938 B1 describes a method for controlling restraint centers.
  • the described method uses an acceleration sensor which is present anyway in the vehicle for detecting a crash occurring before a crash, which is actually intended for the measurement of high acceleration occurring in an actual crash in the vehicle longitudinal direction of up to 35 times the gravitational acceleration g.
  • the acceleration sensor used for the detection of high acceleration values is used, the output signal of the acceleration sensor correspondingly amplified and the maximum output signal of the acceleration sensor Amplifier is limited.
  • the inventive method for generating a low-G acceleration signal with the features of independent claim 1 and the device according to the invention for generating a low-G acceleration signal with the features of independent claim 6 have the advantage that a measurement signal from a high G-range measuring range, which is normally prepared and / or converted for activating restraint systems, for plausibility checking of an acceleration signal generated by processing and / or converting from a measuring signal from a measuring range in the low G range, which is provided by driving dynamics control systems, such as ESP, ABS, ASR, etc. is evaluated.
  • driving dynamics control systems such as ESP, ABS, ASR, etc.
  • the bandwidth of the acceleration signal for the high G range is reduced and the resolution is increased in an advantageous manner.
  • the existing offset of the high G range acceleration signal may be over-written or corrected with a more accurate long-term offset of the low G range acceleration signal.
  • the acceleration signal in the signal branch according to the invention is then used when a disturbance, for example an override of the acceleration signal for the low G range, is detected.
  • the resolution of the acceleration signal for the high G range is significantly lower than the resolution the acceleration signal for the low
  • the noise advantageously returns to a value corresponding to a root value of the factor k.
  • Root value of the factor k improved can be used to roughly validate the two acceleration signals or to replace the actual acceleration signal for the low G range in a detected accident by the high G range acceleration signal processed according to the invention.
  • the replacement of the acceleration signal for the low G range may be required to avoid a malfunction of the following driving dynamics control systems in case of failure. Such an accident can occur in unfavorable driving situations, for example by resonances in the transmission chain vehicle sensor measuring element.
  • a first acceleration signal is generated by conditioning and / or converting a first measurement signal having a first resolution and a first bandwidth in the low G range.
  • a second measurement signal from a predetermined second measurement range in the high G range is detected, from which by processing and / or conversion convert a second acceleration signal with a second resolution and a predetermined second bandwidth can be generated.
  • the second bandwidth is greater by a first factor than the first bandwidth.
  • a third acceleration signal having a third resolution and a third bandwidth is generated from the second measurement signal from the predetermined second measurement range in the high G range by conditioning and / or converting.
  • the third bandwidth is smaller by a predetermined second factor than the second bandwidth, and the third resolution is greater than the second resolution. Furthermore, normally the first acceleration signal and, in the event of a fault, the third acceleration signal or a fourth acceleration signal based on the third acceleration signal are output as the acceleration signal for the low G range.
  • a second signal conditioning device and a signal selection device are provided, wherein the second signal conditioning device generates a third acceleration signal having a third resolution and a predetermined third bandwidth by processing and / or converting the second measurement signal output by the second acceleration sensor, the third bandwidth being a predetermined second factor is smaller than the second bandwidth, wherein the third resolution is greater than the second resolution, and wherein the signal selector normally the first acceleration signal and in case of failure the third acceleration signal or based on the third acceleration signal of the fourth acceleration signal outputs as the acceleration signal for the low G range.
  • the device according to the invention is designed to carry out steps of the above-mentioned method and a computer program for controlling steps of the above-mentioned method when the computer program is executed by the device.
  • the device according to the invention can be understood to mean an electrical device, such as a control device, for example, which processes or evaluates detected sensor signals.
  • the device may have at least one interface, which may be formed in hardware and / or software.
  • the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device.
  • the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
  • 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 for
  • a range of values of the first acceleration signal is monitored, wherein a fault is detected when a current value of the first acceleration signal is significantly outside the first measuring range.
  • the monitoring of the value range of the first acceleration signal can be carried out for example by a fault detection device.
  • an offset value of the third acceleration signal is continuously overwritten with a long-term offset value of the first acceleration signal in order to generate the fourth acceleration signal.
  • the correction of the offset value of the third acceleration signal can be carried out, for example, by an offset correction device.
  • the acceleration signal for the low G range is output to at least one driving dynamics control system.
  • the second acceleration signal with the second resolution and the predetermined second bandwidth is generated by conditioning and / or converting the second measurement signal from the predetermined second measurement range in the high G range and output to at least one restraint system.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of a device according to the invention for generating a low-G acceleration signal.
  • a device 20 for generating an acceleration signal a N G_Korr for a low G range in the illustrated exemplary embodiment comprises a first signal conditioning device 3, which can process and / or convert a first measurement signal continuously output by a first acceleration sensor 1 MSa N G generates a first acceleration signal a N G having a first resolution A1 and a predetermined first bandwidth B1, and a second signal conditioning device 4, which generates By processing and / or converting a second measurement signal MSa H G output by a second acceleration sensor 2, a second acceleration signal a H G is generated with a second resolution A2 and a second bandwidth B2.
  • the first acceleration sensor 1 has a predetermined first measuring range in the low G range
  • the second signal conditioning device 4 which can process and / or convert a first measurement signal continuously output by a first acceleration sensor 1 MSa N G generates a first acceleration signal a N G having a first resolution A1 and a predetermined first bandwidth B1
  • a second signal conditioning device 4 which generates By processing and / or converting
  • Acceleration sensor 2 has a predetermined second measuring range in the high G range, wherein the second bandwidth B2 is greater than the first bandwidth B1 by a first factor k.
  • the second acceleration signal a H G is output to at least one restraint system 30 present in the vehicle for further evaluation.
  • a third signal conditioning device 22 and a signal selection device 28 are provided.
  • the third signal processing device generates a third one by processing and / or converting the second measuring signal MSa H G output by the second acceleration sensor 2
  • the second factor k * is chosen such that it corresponds to the first factor k.
  • the third bandwidth B3 of the third acceleration signal a H G * corresponds approximately to the first bandwidth B1 of the first acceleration signal a N G
  • the third resolution A3 of the third acceleration signal a H G * corresponds approximately to the first resolution A1 of the first acceleration signal a N G in the normal case is the Sig- nalaus inches gifted 28, the first acceleration signal a N G
  • the third acceleration signal a H G * or on the third acceleration signal 3HG * based fourth acceleration signal a N G * as an acceleration signal a N G_Korr for the low G Range to at least one subsequent vehicle dynamics control system 40.
  • the device 20 for generating an acceleration signal a N G_Korr for a low G range comprises a fault detection device 26 which monitors a value range of the first acceleration signal a N G.
  • the fault detection device 26 detects a fault if a current value of the first acceleration signal a N G is clearly outside the first measuring range.
  • an offset rektur adopted 24 present which * overwrites an offset value of the third acceleration signal a H G continuously with a long-term offset value of the first acceleration signal a N o, in order to generate the fourth acceleration signal a N o *, which is output to the subsequent driving dynamics control systems 40th
  • the signal selection device 28 is designed as a switch, in the illustrated embodiment, depending on a control signal, which is transmitted from the fault detection device 26 via a signal path shown in dashed lines to the signal selector 28, between the first acceleration signal a N G and the fourth acceleration signal a N G * switches.
  • the signal selector 28 continuously compares the first acceleration signal a N G with the fourth acceleration signal a N G * irrespective of a detected incident to make the first acceleration signal a N G plausible.
  • the device 20 for generating an acceleration signal a N G_Korr for a low G range the first signal conditioning device 3, the second signal conditioning device 4 and the third signal processing device 22, which is also shown as a separate unit.
  • the functionality of the third signal conditioning device 22 can be integrated, for example, in the second signal conditioning device 4 and / or the first signal conditioning device 3 and the second signal conditioning device 4 as a separate units or as part of the acceleration sensors outside the device 20 for generating an acceleration signal a N G_Korr for a low G range can be arranged.
  • the device 20 is coupled to the signal conditioning means for generating a low G range acceleration signal a N G_Korr via respective interfaces.
  • Embodiments of the present invention can be realized as a circuit, device, method, data processing program with program code means and / or as a computer program product. Accordingly, the present invention may be fully embodied as hardware and / or software and / or a combination of hardware and / or software components. be led. In addition, the present invention may be embodied as a computer program product on a computer usable storage medium having computer readable program code, whereby various computer readable storage media such as hard disks, CD-ROMs, optical or magnetic storage elements, etc. may be used.
  • the computer usable or computer readable media may include, for example, electronic, magnetic, optical, electromagnetic infrared or semiconductor systems, devices, devices or distribution media.
  • the computer-readable media may include an electrical connection to one or more lines, a portable computer disk, a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), an erasable and programmable read only memory (EPROM or flash memory)
  • RAM random access memory
  • ROM read only memory
  • the computer usable or computer readable medium may even be paper or other suitable medium on which the program is written and of which it is, for example by optical scanning of the paper or the other Medium is electrically detectable, then compiled, interpreted or if necessary processed in other ways and then stored in the computer memory.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (20) zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals für einen niedrigen G-Bereich, wobei ein erstes Beschleunigungssignal (aNG) mit einer ersten Auflösung (A1 ) und einer ersten Bandbreite (B1 ) durch Aufbereiten und/oder Umwandeln eines ersten Messsignals (MSaNo) aus einem vorgegebenen ersten Messbereich im niedrigen G-Bereich erzeugt wird, wobei ein zweites Messsignal (MSaNG) aus einem vorgegebenen zweiten Messbereich im hohen G-Bereich erfasst wird, aus welchem durch Aufbereiten und/oder Umwandeln ein zweites Beschleunigungssignal (aHG) mit einer zweiten Auflösung (A2) und einer vorgegebenen zweiten Bandbreite (B2) erzeugbar ist, wobei die zweite Bandbreite (B2) um einen ersten Faktor (k) größer als die erste Bandbreite (B1) ist, sowie ein Computerprogrammprodukt und ein Computerprogramm. Erfindungsgemäß wird aus dem zweiten Messsignal (MSaHG) durch Aufbereiten und/oder Umwandeln ein drittes Beschleunigungssignal (aHG*) mit einer dritten Auflösung (A3) und einer dritten Bandbreite (B3) erzeugt, wobei die dritte Bandbreite (B3) um einen vorgegebenen zweiten Faktor (k*) kleiner als die zweite Bandbreite (B2) ist, wobei die dritte Auflösung (A3) größer als die zweite Auflösung (A2) ist, und wobei im Normalfall das erste Beschleunigungssignal (aNβ) und im Störfall das dritte Beschleunigungssignal (aHG*) oder ein auf dem dritten Beschleunigungssignal (aHG*) basierendes viertes Beschleunigungssignal (aNG*) als Beschleunigungssignal (aNG_Korr) für den niedrigen G-Bereich ausgegebenen wird.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals für einen niedrigen G-Bereich
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals für einen niedrigen G-Bereich nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und von einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals für einen niedrigen G-Bereich nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 6, sowie von einem Computerprogramm oder einem Computerprogrammprodukt.
In modernen Fahrzeugen werden zur Ermittlung von Fahrzeugbewegungen Iner- tialsensoren bzw. einfache Beschleunigungssensoren eingesetzt, welche auch als Nieder-G-Elemente bezeichnet werden, da die Sensoren in einem niedrigen G-Bereich von ca. 0 bis 2g betrieben werden. Die von den Sensoren ausgegebenen Messsignale werden aufbereitet und in korrespondierende Beschleunigungssignale mit einer vorgegebenen Auflösung und Bandbreite umgewandelt, um in verschiedenen Fahrdynamikregelsystemen wie ABS (Antiblockiersystem) ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm), ASR (Antriebsschlupfregelung) usw. verwendet werden zu können. In ungünstigen Fahrsituationen kann es vorkommen, dass durch Resonanzen in der Übertragungskette Fahrzeug-Sensor- Messelement Übersteuerungen auftreten können, so dass falsche Messsignale ausgegeben und falsche Beschleunigungssignale erzeugt werden, die in den nachfolgenden Systemen zu unerwünschten Reaktionen führen können.
Zudem werden in diesen Fahrzeugen in der Regel Beschleunigungssensoren eingesetzt, welche auch als Hoch-G-Elemente bezeichnet werden, da die Sensoren in hohen G-Bereichen bis zu 200g betrieben werden. Die von den Sensoren ausgegebenen Messsignale werden ebenfalls aufbereitet und in korrespondierende Beschleunigungssignale mit einer vorgegebenen Auflösung und Bandbreite umgewandelt, um in verschiedenen Rückhaltesystemen für den Insassenschutz bzw. Fußgängerschutz eingesetzt werden zu können. Die erzeugten Beschleunigungssignale des Hoch-G-Elements sind deutlich breitbandiger (ca. 400 Hz) als die des Nieder-G-Elements (ca. 57 Hz), so dass auch die Auflösung der Beschleunigungssignale des Hoch-G-Elements deutlich geringer als die der Beschleunigungssignale des Nieder-G-Elements ist.
In der Patentschrift EP 1 419 938 B1 wird beispielsweise ein Verfahren zur An- steuerung von Rückhaltemitten beschrieben. Das beschriebene Verfahren verwendet für eine Erfassung eines vor einem Crash erfolgenden Bremsvorganges ein sowieso im Fahrzeug vorhandenen Beschleunigungssensor, welcher eigentlich für die Messung von hohen bei einem tatsächlichen Crash auftretenden Beschleunigungen in Fahrzeuglängsrichtung von bis zum 35-fachen der Erdbeschleunigung g bestimmt ist. Obwohl bei einem Bremsvorgang erheblich geringere Verzögerungen von 0,1 g bis 1 g auftreten als bei einem tatsächlichen Crash, wird gemäß dem beschriebenen Verfahren der für die Erfassung von hohen Beschleunigungswerten verwendete Beschleunigungssensor verwendet, wobei das Ausgabesignal des Beschleunigungssensor entsprechend verstärkt und das maximale Ausgabesignal des Verstärkers begrenzt wird.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals für einen niedrigen G-Bereich mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals für einen niedrigen G-Bereich mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 6 haben demgegenüber den Vorteil, dass ein Messsignal aus einem Messbereich im hohen G-Bereich, welches normalerweise zur Ansteuerung von Rückhaltesystemen aufbereitet und/oder umgewandelt wird, zur Plausibilisierung eines durch Aufbereiten und/oder Umwandeln aus einem Messsignal aus einem Messbereich im niedrigen G-Bereich erzeugten Beschleunigungssignals zu nutzen, welches von Fahrdynamikregelsystemen, wie beispielsweise ESP, ABS, ASR usw. ausgewertet wird. In Verbindung mit der Ansteuerung von Rückhaltesystemen wird ein aus dem Messsignal aus dem Messbereich im hohen G-Bereich erzeugtes Beschleunigungssignal auf die bekannte Art und Weise genutzt, um ein Auslösesignal für die Rückhaltesysteme zu erzeugen. In einem erfindungsgemäßen Signalzweig wird die Bandbreite des Beschleunigungssignals für den hohen G-Bereich reduziert und die Auflösung in vorteilhafter Weise erhöht. Zudem kann der bestehende Offset des Beschleunigungssignal für den hohen G-Bereich mit einem genaueren Langzeitoffset des Beschleunigungssignal für den niedrigen G-Bereich überschrieben bzw. korrigiert werden. Auf das Beschleunigungssignal im erfindungsgemäßen Signalzweig wird dann zurückgegriffen, wenn eine Störung, beispielsweise eine Übersteuerung des Beschleunigungssignals für den niedrigen G-Bereich erkannt wird.
Da das Beschleunigungssignal für den hohen G-Bereich deutlich breitbandiger (ca. 400 Hz) als das Beschleunigungssignal für den niedrigen G-Bereich (ca. 57 Hz) ist, ist die Auflösung des Beschleunigungssignals für den hohen G-Bereich deutlich geringer als die Auflösung des Beschleunigungssignals für den niedrigen
G-Bereich. Wenn die Bandbreite des Beschleunigungssignals für den hohen G- Bereich erfindungsgemäß auf die Bandbreite des Beschleunigungssignals für den niedrigen G-Bereich reduziert wird, d.h. um einen Faktor k reduziert wird, dann geht das Rauschen in vorteilhafter Weise um einen Wert zurück, der einem Wurzelwert des Faktors k entspricht. Gleichzeitig wird die Auflösung um den
Wurzelwert des Faktors k verbessert. Diese Eigenschaften können verwendet werden, um die beiden Beschleunigungssignale grob zu plausibilisieren bzw. das eigentliche Beschleunigungssignal für den niedrigen G-Bereich in einem erkannten Störfall durch das erfindungsgemäß aufbereitete Beschleunigungssignal für den hohen G-Bereich zu ersetzen. Das Ersetzen des Beschleunigungssignals für den niedrigen G-Bereich kann erforderlich sein, um ein Fehlverhalten der nachfolgenden Fahrdynamikregelsysteme im Störfall zu vermeiden. Ein solcher Störfall kann in ungünstigen Fahrsituationen beispielsweise durch Resonanzen in der Übertragungskette Fahrzeug-Sensor-Messelement auftreten.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals für einen niedrigen G-Bereich wird ein erstes Beschleunigungssignal durch Aufbereiten und/oder Umwandeln eines ersten Messsignals mit einer ersten Auflösung und einer ersten Bandbreite im niedrigen G-Bereich erzeugt. Zudem wird ein zweites Messsignals aus einem vorgegebenen zweiten Messbereich im hohen G-Bereich erfasst, aus welchem durch Aufbereiten und/oder Um- wandeln ein zweites Beschleunigungssignal mit einer zweiten Auflösung und einer vorgegebenen zweiten Bandbreite erzeugbar ist. Hierbei ist die zweite Bandbreite um einen ersten Faktor größer als die erste Bandbreite. Erfindungsgemäß wird aus dem zweiten Messsignal aus dem vorgegebenen zweiten Messbereich im hohen G-Bereich durch Aufbereiten und/oder Umwandeln ein drittes Beschleunigungssignal mit einer dritten Auflösung und einer dritten Bandbreite erzeugt. Hierbei ist die dritte Bandbreite um einen vorgegebenen zweiten Faktor kleiner als die zweite Bandbreite, und die dritte Auflösung ist größer als die zweite Auflösung. Des Weiteren werden im Normalfall das erste Beschleunigungssig- nal und im Störfall das dritte Beschleunigungssignal oder ein auf dem dritten Beschleunigungssignal basierendes viertes Beschleunigungssignal als Beschleunigungssignal für den niedrigen G-Bereich ausgegeben.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines Beschleunigungssig- nals für einen niedrigen G-Bereich umfasst eine ersten Signalaufbereitungseinrichtung, welche durch Aufbereiten und/oder Umwandeln eines von einem ersten Beschleunigungssensor fortlaufend ausgegebenen ersten Messsignals ein erstes Beschleunigungssignal mit einer ersten Auflösung und einer vorgegebenen ersten Bandbreite erzeugt, und einen zweiten Beschleunigungssensor zur Ausgabe eines zweiten Messsignals, aus welchem durch Aufbereiten und/oder Umwandeln ein zweites Beschleunigungssignal mit einer zweiten Auflösung und einer zweiten Bandbreite erzeugbar ist, wobei der erste Beschleunigungssensor einen vorgegebenen ersten Messbereich im niedrigen G-Bereich und der zweite Beschleunigungssensor einen vorgegebenen zweiten Messbereich im hohen G- Bereich aufweist, und wobei die zweite Bandbreite um einen ersten Faktor größer als die erste Bandbreite ist. Erfindungsgemäß sind eine zweite Signalaufbereitungseinrichtung und eine Signalauswahleinrichtung vorgesehen, wobei die zweite Signalaufbereitungseinrichtung durch Aufbereiten und/oder Umwandeln des vom zweiten Beschleunigungssensor ausgegebenen zweiten Messsignals ein drittes Beschleunigungssignal mit einer dritten Auflösung und einer vorgegebenen dritten Bandbreite erzeugt, wobei die dritte Bandbreite um einen vorgegebenen zweiten Faktor kleiner als die zweite Bandbreite ist, wobei die dritte Auflösung größer als die zweite Auflösung ist, und wobei die Signalauswahleinrichtung im Normalfall das erste Beschleunigungssignal und im Störfall das dritte Be- schleunigungssignal oder ein auf dem dritten Beschleunigungssignal basieren- des viertes Beschleunigungssignal als Beschleunigungssignal für den niedrigen G-Bereich ausgibt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Ausführung von Schritten des oben genannten Verfahrens und eines Computerprogramms zur Steuerung von Schritten des vorstehend genannten Verfahrens ausgebildet, wenn das Computerprogramm von der Vorrichtung ausgeführt wird. Unter der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise ein Steuergerät verstanden werden, welches erfasste Sensorsignale verarbeitet bzw. auswer- tet. Die Vorrichtung kann mindestens eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten Sys- tem-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung 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. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, ei- nem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur
Durchführung des Verfahrens nach einem der beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf der Vorrichtung ausgeführt wird.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiter- bildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrens zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals für einen niedrigen G-Bereich und einer im unabhängigen Patentanspruch 6 angegebenen Vorrichtung zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals für einen niedrigen G-Bereich möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass ein Wertebereich des ersten Beschleunigungssignals überwacht wird, wobei ein Störfall erkannt wird, wenn ein aktueller Wert des ersten Beschleunigungssignals deutlich außerhalb des ersten Messbereichs liegt. Die Überwachung des Wertebereichs des ersten Beschleunigungssignals kann beispielsweise durch eine Störungserkennungseinrichtung durchgeführt werden. In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Offsetwert des dritten Beschleunigungssignals fortlaufend mit einem Langzeitoffset- wert des ersten Beschleunigungssignals überschrieben, um das vierte Beschleunigungssignal zu erzeugen. Die Korrektur des Offsetwerts des dritten Beschleunigungssignals kann beispielsweise durch eine Offsetkorrektureinrichtung ausgeführt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Beschleunigungssignal für den niedrigen G-Bereich an mindestens ein Fahr- dynamikregelsystem ausgegeben.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das zweite Beschleunigungssignal mit der zweiten Auflösung und der vorgegebenen zweiten Bandbreite durch Aufbereiten und/oder Umwandeln des zweiten Messsignals aus dem vorgegebenen zweiten Messbereich im hohen G-Bereich erzeugt und an mindestens ein Rückhaltesystem ausgegeben.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals für einen niedrigen G-Bereich.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst eine Vorrichtung 20 zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals aNG_Korr für einen niedrigen G-Bereich im dargestellten Ausführungsbeispiel eine erste Signalaufbereitungseinrichtung 3, welche durch Aufbereiten und/oder Umwandeln eines von einem ersten Beschleunigungssensor 1 fortlaufend ausgegebenen ersten Messsignals MSaNG ein erstes Beschleunigungssignal aNG mit einer ersten Auflösung A1 und einer vorgegebenen ersten Bandbreite B1 erzeugt, und eine zweite Signalaufbereitungseinrichtung 4, welche durch Aufbereiten und/oder Umwandeln eines von einem zweiten Beschleunigungssensor 2 ausgegebenen zweiten Messsignals MSaHG ein zweites Beschleunigungssignal aHG mit einer zweiten Auflösung A2 und einer zweiten Bandbreite B2 erzeugt. Hierbei weist der erste Beschleunigungssensor 1 einen vorgegebenen ersten Messbereich im niedrigen G-Bereich auf, und der zweite
Beschleunigungssensor 2 weist einen vorgegebenen zweiten Messbereich im hohen G-Bereich auf, wobei die zweite Bandbreite B2 um einen ersten Faktor k größer als die erste Bandbreite B1 ist. Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, wird das zweite Beschleunigungssignal aHG zur weiteren Auswertung an mindestens ein im Fahrzeug vorhandenes Rückhaltesystem 30 ausgegeben.
Erfindungsgemäß sind eine dritte Signalaufbereitungseinrichtung 22 und eine Signalauswahleinrichtung 28 vorgesehen. Die dritte Signalaufbereitungseinrichtung erzeugt 22 durch Aufbereiten und/oder Umwandeln des vom zweiten Be- schleunigungssensor 2 ausgegebenen zweiten Messsignals MSaHG ein drittes
Beschleunigungssignal aHG* mit einer dritten Auflösung A3 und einer vorgegebenen dritten Bandbreite B3, wobei die dritte Bandbreite B3 um einen vorgegebenen zweiten Faktor k* kleiner als die zweite Bandbreite B2 ist, und die dritte Auflösung A3 größer als die zweite Auflösung A2 ist. Vorzugsweise wird der zweite Faktor k* so gewählt, dass er dem ersten Faktor k entspricht. Dadurch entspricht die dritte Bandbreite B3 des dritten Beschleunigungssignals aHG* in etwa der ersten Bandbreite B1 des ersten Beschleunigungssignal aNG, und die dritte Auflösung A3 des dritten Beschleunigungssignal aHG* entspricht in etwa der ersten Auflösung A1 des ersten Beschleunigungssignals aNG- Im Normalfall gibt die Sig- nalauswahleinrichtung 28 das erste Beschleunigungssignal aNG und im Störfall das dritte Beschleunigungssignal aHG* oder ein auf dem dritten Beschleunigungssignal 3HG* basierendes viertes Beschleunigungssignal aNG* als Beschleunigungssignal aNG_Korr für den niedrigen G-Bereich an mindestens ein nachfolgendes Fahrdynamikregelsystem 40 aus.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, umfasst die Vorrichtung 20 zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals aNG_Korr für einen niedrigen G-Bereich eine Stö- rungserkennungseinrichtung 26, welche einen Wertebereich des ersten Beschleunigungssignals aNG überwacht. Die Störungserkennungseinrichtung 26 er- kennt einen Störfall, wenn ein aktueller Wert des ersten Beschleunigungssignals aNG deutlich außerhalb des ersten Messbereichs liegt. Zudem ist eine Offsetkor- rektureinrichtung 24 vorhanden, welche einen Offsetwert des dritten Beschleunigungssignals aHG* fortlaufend mit einem Langzeitoffsetwert des ersten Beschleunigungssignals aNo überschreibt, um das vierte Beschleunigungssignal aNo* zu erzeugen, das an die nachfolgenden Fahrdynamikregelsysteme 40 ausgegeben wird.
Im einfachsten Fall ist die Signalauswahleinrichtung 28 als Schalter ausgeführt, der im dargestellten Ausführungsbeispiel in Abhängigkeit von einem Steuersignal, das von der Störungserkennungseinrichtung 26 über einen gestrichelt dargestellten Signalpfad zur Signalauswahleinrichtung 28 übertragen wird, zwischen dem ersten Beschleunigungssignal aNG und dem vierten Beschleunigungssignal aNG* umschaltet. Bei einer komplexeren Ausführungsform vergleicht die Signalauswahleinrichtung 28 unabhängig von einem erkannten Störfall fortlaufend das erste Beschleunigungssignal aNG mit dem vierten Beschleunigungssignal aNG*, um das erste Beschleunigungssignal aNG zu plausibilisieren.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 20 zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals aNG_Korr für einen niedrigen G-Bereich die erste Signalaufbereitungseinrichtung 3, die zweite Signalaufbereitungseinrichtung 4 und die dritte Signalverarbeitungseinrichtung 22, die ebenfalls als eigenständiger Einheit dargestellt ist. Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsformen denkbar. So kann die Funktionalität der dritten Signalaufbereitungseinrichtung 22 beispielsweise in die zweite Signalaufbereitungseinrichtung 4 integriert werden und/oder die erste Signalaufbereitungseinrichtung 3 und die zweite Signalaufbereitungseinrichtung 4 können als eigenständige Baueinheiten oder als Teil der Beschleunigungssensoren außerhalb der Vorrichtung 20 zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals aNG_Korr für einen niedrigen G-Bereich angeordnet werden. Bei einer solchen Ausführungsform ist die Vorrichtung 20 zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals aNG_Korr für einen niedrigen G-Bereich über entsprechende Schnittstellen mit den Signalaufbereitungseinrichtungen gekoppelt.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können als Schaltung, Vorrichtung, Verfahren, Datenverarbeitungsprogramm mit Programmcodemitteln und/oder als Computerprogrammprodukt realisiert werden. Entsprechend kann die vorliegende Erfindung vollständig als Hardware und/oder als Software und/oder als Kombination aus Hardware- und/oder Softwarekomponenten ausge- führt werden. Zudem kann die vorliegende Erfindung als Computerprogrammprodukt auf einem computernutzbaren Speichermedium mit computerlesbarem Programmcode ausgeführt werden, wobei verschiedene computerlesbare Speichermedien wie Festplatten, CD-ROMs, optische oder magnetische Speicherelemente usw. benutzt werden können.
Die computernutzbaren oder computerlesbaren Medien können beispielsweise elektronische, magnetische, optische, elektromagnetische Infrarot- oder Halbleitersysteme, Vorrichtungen, Geräte oder Verbreitungsmedien umfassen. Zudem können die computerlesbaren Medien eine elektrische Verbindung mit einer oder mehreren Leitungen, eine tragbare Computerdiskette, einen Speicher mit direktem Zugriff (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren und programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM oder Flashspeicher, eine optischen Leitung und eine tragbare CD-ROM umfassen. Das computernutzbare oder das computerlesbare Medium kann sogar Papier oder ein anderes geeignetes Medium sein, auf welchem das Programm geschrieben ist, und von welchem es, beispielsweise durch einen optischen Abtastvorgang des Papiers oder des anderen Mediums elektrisch erfassbar ist, dann kompiliert, interpretiert oder falls erforderlich auf andere Weise verarbeitet und dann im Computerspeicher gespeichert werden kann.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals für einen niedrigen G- Bereich, wobei ein erstes Beschleunigungssignal (a mit einer ersten Auflösung (A1 ) und einer ersten Bandbreite (B1 ) durch Aufbereiten und/oder Umwandeln eines ersten Messsignals (MSa aus einem vorgegebenen ersten Messbereich im niedrigen G-Bereich erzeugt wird, wobei ein zweites Messsignal (MSa aus einem vorgegebenen zweiten Messbereich im hohen G-Bereich erfasst wird, aus welchem durch Aufbereiten und/oder Umwandeln ein zweites Beschleunigungssignal (3 ) mit einer zweiten Auflösung (A2) und einer vorgegebenen zweiten Bandbreite (B2) erzeugbar ist, wobei die zweite Bandbreite (B2) um einen ersten Faktor (k) größer als die erste Bandbreite (B1 ) ist, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem zweiten Messsignal (MSa aus dem vorgegebenen zweiten Messbereich im hohen G-Bereich durch Aufbereiten und/oder Umwandeln ein drittes Beschleunigungssignal (a mit einer dritten Auflösung (A3) und einer dritten Bandbreite (B3) erzeugt wird, wobei die dritte Bandbreite (B3) um einen vorgegebenen zweiten Faktor (k*) kleiner als die zweite Bandbreite (B2) ist, wobei die dritte Auflösung (A3) größer als die zweite Auflösung (A2) ist, und wobei im Normalfall das erste Beschleunigungssignal (a und im Störfall das dritte Beschleunigungssignal (a oder ein auf dem dritten Beschleunigungssignal (aHc*) basierendes viertes Beschleunigungssignal (aNc*) als Beschleunigungssignal (a _Korr) für den niedrigen G-Bereich ausgegebenen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Wertebereich des ersten Beschleunigungssignals (a überwacht wird, wobei ein Störfall erkannt wird, wenn ein aktueller Wert des ersten Beschleunigungssignals (a deutlich außerhalb des ersten Messbereichs liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Offsetwert des dritten Beschleunigungssignal (a fortlaufend mit einem Langzeitoffsetwert des ersten Beschleunigungssignals (a überschrieben wird, um das vierte Beschleunigungssignal (aNo*) zu erzeugen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschleunigungssignal (a _Korr) für den niedrigen G-Bereich an mindestens ein Fahrdynamikregelsystem (40) ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Beschleunigungssignal (3 ) mit der zweiten Auflösung (A2) und der vorgegebenen zweiten Bandbreite (B2) durch Aufbereiten und/oder Umwandeln des zweiten Messsignals (MSa aus dem vorgegebenen zweiten Messbereich im hohen G-Bereich erzeugt und an mindestens ein Rückhaltesystem (30) ausgegeben wird.
Vorrichtung zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals für einen niedrigen G- Bereich, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer ersten Signalaufbereitungseinrichtung (3), welche durch Aufbereiten und/oder Umwandeln eines von einem ersten Beschleunigungssensor (1 ) fortlaufend ausgegebenen ersten Messsignals (MSa ein erstes Beschleunigungssignal (3 ) mit einer ersten Auflösung (A1 ) und einer vorgegebenen ersten Bandbreite (B1 ) erzeugt, und einem zweiten Beschleunigungssensor (2) zur Ausgabe eines zweiten Messsignals (MSa aus welchem durch Aufbereiten und/oder Umwandeln ein zweites Beschleunigungssignal (a mit einer zweiten Auflösung (A2) und einer zweiten Bandbreite (B2) erzeugbar ist, wobei der erste Beschleunigungssensor (1 ) einen vorgegebenen ersten Messbereich im niedrigen G-Bereich und der zweite Beschleunigungssensor (1 ) einen vorgegebenen zweiten Messbereich im hohen G-Bereich aufweist, und wobei die zweite Bandbreite (B2) um einen ersten Faktor (k) größer als die erste Bandbreite (B1 ) ist, gekennzeichnet durch eine zweite Signalaufbereitungseinrichtung (22) und eine Signalauswahleinrichtung (28), wobei die zweite Signalaufbereitungseinrichtung (22) durch Aufbereiten und/oder Umwandeln des vom zweiten Beschleunigungssensor (2) ausgegebenen zweiten Messsignals (MSa ein drittes Beschleunigungssignal (a mit einer dritten Auflösung (A3) und einer vorgegebenen dritten Bandbreite (B3) erzeugt, wobei die dritte Bandbreite (B3) um einen vorgegebenen zweiten Faktor (k*) kleiner als die zweite Bandbreite (B2) ist, wobei die dritte Auflösung (A3) größer als die zweite Auflösung (A2) ist, und wobei die Signalauswahleinrich- tung (28) im Normalfall das erste Beschleunigungssignal (aNG) und im Störfall das dritte Beschleunigungssignal (aHG*) oder ein auf dem dritten Beschleunigungssignal (aHo*) basierendes viertes Beschleunigungssignal (aNo*) als Beschleunigungssignal (aNG_Korr) für den niedrigen G-Bereich ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Störungserkennungsein- richtung (26), welche einen Wertebereich des ersten Beschleunigungssignals (aNG) überwacht, wobei die Störungserkennungseinrichtung (26) einen Störfall erkennt, wenn ein aktueller Wert des ersten Beschleunigungssignals (aNG) deutlich außerhalb des ersten Messbereichs liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Off Setkorrektureinrichtung (24), welche einen Offsetwert des dritten Beschleunigungssignal (aHG*) fortlaufend mit einem Langzeitoffsetwert des ersten Beschleunigungssignals (aNG) überschreibt, um das vierte Beschleunigungssignal (aNG*) zu erzeugen.
9. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wenn das Programm durch eine Korrektureinheit (20) ausgeführt wird.
10. Datenverarbeitungsprogramm mit Programmcodemitteln zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durch eine Korrektureinheit (20), wenn das Datenverarbeitungsprogramm durch die Korrektureinheit (20) abgearbeitet wird.
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