Sicherheitseinrichtungen zum Schutz von Fahrzeuginsassen, wie z. B. Front-und Seitenairbags, Über- rollbügel, Gurtstraffer, etc. gehören bei heute hergestellten Kraftfahrzeugen zur Standardausstattung.

Solche Sicherheitseinrichtungen bestehen typischerweise aus einer Vielzahl von Sensoren zum Detek- tieren eines Crashs durch Aufnehmen einer durch den Crash verursachten negativen Beschleunigung oder Geschwindigkeit und einem Steuergerät für die Sicherheitseinrichtung, die einen vom Crash abgeleiteten Wert auswertet. Wird ein gewisser Schwellenwert, der auf das Vorhandensein eines Crashs schließen lässt, detektiert, dann werden die entsprechenden Rückhaltemittel von dem Steuerge- rät zum Auslösen gebracht.

Wie bei vielen elektronischen Geräten besteht auch bei Steuergeräten und/oder bei Sensoren die Ge- fahr, dass diese nicht bzw. nicht ordnungsgemäß funktionieren. Dies gilt es jedoch bei Sicherheitsein- richtungen unter allen Umständen zu vermeiden. Aus diesem Grunde weisen heutige Sicherheitsein- richtungen zum Schutz von Fahrzeuginsassen Einrichtungen zur Funktionskontrolle der Sensoren und/oder des Steuergerätes auf, mit denen ein Funktionsausfall möglichst frühzeitig erkannt werden kann.

Damit eine Sicherheitseinrichtung in einem Kraftfahrzeug mit hoher Zuverlässigkeit arbeitet, ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Crashsensoren (z. B. Beschleunigungssensoren, Defonnati- onssensoren) sowie das entsprechende Steuergerät ständig fehlerfrei funktionieren. Falls die Funkti- onsfähigkeit eines Crashsensors bzw. eines Steuergerätes gestört ist, muss dies sofort signalisiert werden, damit die erforderlichen Reparatur-oder Austauschmaßnahmen vorgenommen werden kön- nen.

Für sicherheitsrelevante elektronische Einrichtungen, denen im Gefahrenfall das Leben von Fahr- zeuginsassen anvertraut ist, wird eine außerordentliche Betriebssicherheit gefordert. Diese hohe Be-

triebssicherheit kann praktisch nur dann garantiert werden, wenn alle Komponenten der Sicherheits- einrichtung auf deren Funktionsweise überprüfbar sind.

Bei dem Verfahren zur Überprüfung eines Beschleunigungssensors der Sicherheitseinrichtung wird jeweils der auf seine Funktionsfähigkeit zu überprüfende Beschleunigungssensor mit einem Testsignal beaufschlagt. Das vom Beschleunigungssensor auf das Testsignal hin ausgegebene Antwortsignal wird dann als Maß zur Überprüfung der Funktionalität des Beschleunigungssensors herangezogen. Diese Funktionstests des Beschleunigungssensors werden fortwährend während des Normalbetriebs der Sicherheitseinrichtung, beispielsweise beim Starten des Kraftfahrzeuges, vorgenommen.' Zum allgemeinen Hintergrund der Funktionsprüfung von Beschleunigungssensoren wird auf die Of- fenlegungsschriften DE 44 39 886 Al, DE 37 06 765 A1, DE 37 36 294 Al, DE 43 02 399 A1, DE 197 57 118 A1 sowie auf die deutsche Patentschrift DE 32 49 367 C1 verwiesen.

Bei Steuergeräten für Sicherheitseinrichtungen zum Schutz von Fahrzeuginsassen sowie deren ausge- lagerten Sensoren besteht immer auch die Gefahr, dass diese durch einen Unfall beschädigt werden.

Die Art der Beschädigung hängt meist von der Stärke des Aufpralls ab. Ist der Aufprall und damit die Deformation so groß, dass die Stelle, an der das Steuergerät bzw. die entsprechenden Sensoren befes- tigt sind, deformiert werden, können auch das Steuergerät bzw. die Sensoren durch den Aufprall be- schädigt worden sein. Diese Beschädigung kann so groß sein, dass das Steuergerät bzw. die Sensoren nicht mehr funktionsfähig sind. In diesem Falle müssten diese Geräte ausgetauscht werden. Trotz eines Aufpralls und einer sich daraus ergebenden Deformation können jedoch das Steuergerät und einzelne Sensoren nach wie vor funktionsfähig sein, so dass diese nicht notwendigerweise ausge- tauscht werden müssen. Darüber hinaus gibt es auch die Konstellation, dass das Steuergerät bzw. die Sensoren durch den Aufprall zwar leicht beschädigt wurden, zunächst aber noch voll funktionsfähig sind. Es besteht hier aber die Gefahr, dass diese Geräte im Laufe der Zeit, beispielsweise durch me- chanische Einflüsse wie Vibrationen, Temperatur oder Eindringen von Feuchtigkeit, oder bei einem weiteren Unfall ihre Funktionalität verlieren. In diesem Falle hätten diese Geräte aber nach dem ur- sprünglichen Aufprall ausgetauscht werden müssen.

Es ist aber sehr schwierig, die genannten Fälle voneinander unterscheiden zu können. Insbesondere lässt sich bei noch funktionsfähigen Geräten nicht ohne weiteres feststellen, ob und wann diese gege- benenfalls ausfallen werden.

Aus diesem Grunde werden bei Steuergeräten für Sicherheitseinrichtungen, insbesondere bei Airbag- steuergeräten, diese typischerweise nach ein bis fünf Crashs, bei denen das Steuergerät mindestens ein Rückhaltemittel zum Auslösen gebracht hat, ausgetauscht. Im Falle von Crashsensoren existieren oftmals keine Vorschriften, ob und gegebenenfalls unter welchen Umständen diese bei einem Crash ausgetauscht werden sollten.

Ein damit verbundenes Problem ergibt sich auch dadurch, dass insbesondere in Werkstätten mit weni- ger erfahrenen Mitarbeitern häufig sämtliche Steuergeräte und Crashsensoren infolge eines Crashs ausgetauscht werden, obwohl diese zum-Teil-noch voll-funktionsfähig-waren.--Alternativ-gibt-es-auch-~~-~ die Möglichkeit, dass beispielsweise ein voll funktionsfähiges Steuergerät ausgetauscht wird, während beispielsweise ein nicht mehr voll funktionsfähiger Beschleunigungssensor nicht ausgetauscht wird.

VORTEILE DER ERFINDUNG Die Erfindung löst die Probleme des Standes der Technik durch ein Verfahren mit Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Diagnosevorrichtung mit den Merkmalen des Patenanspruchs 7.

Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Prinzip besteht darin, dass das Steuergerät bzw. eine vergleichbare Einrichtung selbst entscheidet, ob das Steuergerät infolge eines Aufpralls (Crashs) getauscht werden müsste. Zusätzlich oder alternativ kann das Steuergerät oder ein vergleichbares Gerät auch entscheiden, ob und gegebenenfalls welche Sensoren im Falle eines Crashs getauscht werden müssen. Auf diese Weise können die infolge eines Crashs entstehenden Reparaturkosten mi- nimiert werden, da lediglich nicht voll funktionsfähige Steuergeräte bzw. Sensoren ausgetauscht wer- den, wohingegen die funktionsfähigen Geräte nach wie vor verwendet werden können. Auf diese Weise wird auch das Risiko, dass ein Steuergerät bzw. ein entsprechender Sensor bei einem Crash versagt, minimiert.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass diese Funktionalität in den entsprechenden Handbüchern und Pflichtenheften des Fahrzeugherstellers, der Werkstatttestgeräte und Fahrzeughandbücher beschrieben sein muss, was zu einer hohen Transparenz führt und eine gute Nachweisbarkeit dieses Verfahrens gewährleistet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung entnehmbar.

In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung wird sowohl für jedes Steuergerät als auch für jeden Sensor ein Wert für die Aufprallschwere bezogen auf eben dieses Gerät berechnet. Der jeweils berechnete Wert für die Aufprallschwere des jeweiligen Steuergerätes bzw. des jeweiligen Sensors wird dann mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen. Dieser Schwellenwert ist typischerweise ebenfalls für das jeweilige Steuergerät bzw. den jeweiligen Sensor spezifisch vorgegeben. Das bedeutet, dass ab- hängig von der Position des jeweiligen Steuergerätes bzw. Sensors innerhalb des Kraftfahrzeuges sowie abhängig von seinen mechanischen Eigenschaften ein jeweils darauf abgestimmter Schwellen- wert vorgegeben sein kann. Darüber hinaus kann-der-Schwellenwert selbstverständlich-auch von-ande- ren Parametern, wie z. B. der mechanischen Stabilität des jeweiligen Gerätes, abhängen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können Informationen aus mehreren vorangegangenen Aufprallvorgängen für die Bestimmung des Wertes für die Aufprallschwere des Steuergerätes mitbe- rücksichtigt werden. Insbesondere sieht diese Funktionalität vor, dass beispielsweise bei vorangegan- genen Aufprallvorgängen, bei denen das Steuergerät ausgelöst hat, dies bei der Berücksichtigung eines neuerlichen Aufpralls für die Bestimmung der Aufprallschwere mitberücksichtigt wird. Infolge dessen könnte für einen solchen Fall beispielsweise durch Skalierung mit einem Korrekturfaktor ein detek- tierter neuerlicher Aufprall mit einem vergleichsweise höheren Wert für die Aufprallschwere bedacht werden als ein gleich starker Aufprall, bei dem kein Aufprall vorangegangen ist. Alternativ wäre auch denkbar, dass bei einem wiederholten Aufprall der vorgegebene Schwellenwert herabgesetzt ist. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird also vorteilhafterweise mitberücksichtigt, dass das Steuergerät aufgrund eines früheren Aufpralles mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit bereits beschä- digt wurde.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Absolutwert des vorgegebenen Schwellenwer- tes mit zunehmender Betriebsdauer der Sicherheitseinrichtung abgesenkt. Es wird damit dem Sachver- halt Rechnung getragen, dass mit zunehmender Betriebsdauer infolge äußerer Einwirkung, wie z. B.

Vibrationen, Temperatureinflüsse, unsachgemäßer Behandlung, etc., das Steuergerät bzw. die Senso- ren auch ohne Aufprall und damit auch ohne Beschädigung nicht mehr so funktionsfähig sind, wie sie beispielsweise im ursprünglichen Zustand waren.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden zur Bestimmung des vorgegebenen Schwellenwertes Messungen aus Crashversuchen sowie daraus abgeleitete Berechnungen und Erkenntnisse verwendet.

Die Fahrzeughersteller können hier abhängig von der jeweiligen Modellvariante definieren, wie hoch die vorgegebene Schwelle in Abhängigkeit von der jeweiligen Geschwindigkeit, dem Fahrzeugauf-

prall, dem Aufpralltyp, etc. gewählt werden müsste. Beispielsweise müssen vor Inbetriebnahme einer Sicherheitseinrichtung bei einem Kraftfahrzeug eine Vielzahl von Crashversuche zum Testen dieser Sicherheitseinrichtung vorgenommen werden. Durch solche Crashversuche ergeben sich dann Erfah- rungswerte oder sonstige Erkenntnisse für die vorgegebene Schwelle, bei denen zwar die entsprechen- den Sensoren bzw. Steuergeräte nach dem Crash funktionsfähig bleiben, es sich aber herausstellt, dass die Funktionsfähigkeit im Langzeittest nicht mehr gewährleistet ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Auslesen bzw. Auswerten des ausgegebenen Funktions- fehlersignals von einem-Wer-kstatttestgerät durchgefülirt.-Zusätzlich oder alternativ kann-dies auch-w- durch das Steuergerät selbst vorgenommen werden.

Im letzteren Falle benötigt die Diagnosevorrichtung eine Ausgabeeinheit, die im Falle eines Fehlersig- nals dies dem Fahrzeugnutzer signalisiert. Diese Ausgabeeinheit kann beispielsweise in Form einer aufleuchtenden Lampe realisiert sein. Darüber hinaus könnte sie selbstverständlich auch in der Funkti- onalität eines im Kraftfahrzeug enthaltenen Bordcomputers vorhanden sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann aus dem Fehlersignal abgeleitet werden, welches Steuergerät bzw. welcher Sensor nicht voll funktionsfähig ist.

In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung kann die Funktionalität der Diagnosevorrichtung ganz oder zumindest teilweise in dem Steuergerät selbst implementiert sein. Die Diagnosevorrichtung gibt im Falle, dass der gemessene bzw. der berechnete Wert für die Aufprallschwere den vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, ein Funktionsfehlersignal entweder an ein Werkstatttestgerät oder an eine programmgesteuerte Einheit ab. Vorteilhafterweise ist für dieses Steuergerät bzw. für jeden Sensor ein steuergerättypischer bzw. sensortypischer Schwellenwert vorgesehen. Dieser vorgegebene Schwel- lenwert ist niedriger als ein Schwellenwert, der für ein Auslösen eines Rückhaltemittels vorgesehen ist.

ZEICHNUNGEN Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei : Figur 1 das Blockschaltbild einer Sicherheitseinrichtung bei einem Kraftfahrzeug mit erfin- dungsgemäßer Diagnosevorrichtung ;

Figur 2 anhand eines Blockschaltbildes den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens ; Figur 3 das Blockschaltbild einer zweiten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Diagnose- vorrichtung.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE In den Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente-sofern nichts anderes angegeben ist-mit gleichen Bezugszeichen versehen worden.

Figur 1 zeigt das Blockschaltbild einer Sicherheitseinrichtung mit erfindungsgemäßer Diagnosevor- richtung.

In Figur 1 ist mit Bezugszeichen 1 die Sicherheitseinrichtung bezeichnet. Die Sicherheitseinrichtung 1 ist hier als elektronisches Rückhaltesystem, beispielsweise ein Airbagsystem, ausgebildet. Die Sicher- heitseinrichtung enthält ein Airbagsteuergerät 2 sowie eine Vielzahl von Sensoren 3-5. Im vorlie- genden Fall weist die Sicherheitseinrichtung 1 eine oder mehrere Frontsensoren 3 sowie Seitensenso- ren 4,5 auf. Darüber hinaus können selbstverständlich auch Hecksensoren vorgesehen sein. Erfin- dungsgemäß ist nun eine Diagnosevorrichtung 6 vorgesehen. Die Diagnosevorrichtung 6 kommuni- ziert bidirektional sowohl mit dem Steuergerät 2 als auch mit den Sensoren 3-5. Statt einer einzigen Diagnosevorrichtung 6 wäre selbstverständlich auch denkbar, für jedes Steuergerät 2 bzw. jeden Sen- sor 3-5 eine eigene Diagnosevorrichtung 6 vorzusehen. Ebenfalls denkbar wäre, die Funktionalität der Diagnosevorrichtung 6 in das Steuergerät 2 zu implementieren.

Die erfindungsgemäße Diagnosevorrichtung 6 enthält eine Vergleichseinrichtung 7 sowie eine Ausga- beeinheit 8.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand des Blockschaltbildes in Figur 2 näher beschrieben : Ein Fahrzeugaufprall gibt typischerweise eine Beschleunigung (oder Geschwindigkeit oder Druck) in x-und y-Richtung an. Diese Beschleunigungen werden im Falle eines Fahrzeugaufpralls von zumin- dest einem der Sensoren 3-5 detektiert. Die Beschleunigungen in x-Richtung und y-Richtung werden jeweils zu einer Geschwindigkeit (abgebaute Fahrzeuggeschwindigkeit DV) integriert und daraus wird

eine Mittelwertbildung vorgenommen. Diese so genannte abgebaute Geschwindigkeit DV bzw. deren Mittelwert, wird meist als Maß für die Aufprallschwere verwendet.

Das Steuergerät 2 bekommt also von den eingebauten und ausgelagerten Sensoren 3-5 Informationen über deren mechanische Belastung (Druck oder Beschleunigung) infolge eines Fahrzeugaufpralls. Das Steuergerät 2 ermittelt während des Fahrzeugaufpralles die jeweiligen Integrale-und Spitzenwerte der gemessenen Sensorsignale. Die so gewonnen Daten werden mit einstellbaren Schwellen verglichen, was letztendlich zu einem Auslösen eines Rückhaltemittels führt.

Darüber hinaus wird erfindungsgemäß die abgebaute Fahrzeuggeschwindigkeit, die aus dem Maxi- mum der berechneten x-, y-Integrale der gemessenen Beschleunigung berechnet wird, als Maß für die Unfallschwere herangezogen. Diese Werte für die Unfallschwere werden zum Beispiel in einem Be- tragsmaximumspeicher abgelegt. Der Inhalt des Betragsmaximumspeichers kann nach einem Fahr- zeugaufprall mit einer vom Fahrzeughersteller vorgegebenen Schwelle, die zum Beispiel in ohnehin stattfindenden Crashversuchen ermittelt wurde, verglichen werden. Dies geschieht in der Ver- gleichseinrichtung 7. Wird die vorgegebene Schwelle überschritten, dann erzeugt das Steuergerät 2 bzw. die Diagnosevorrichtung 6 ein Fehlersignal, welches dem Fahrzeugnutzer in Form beispielsweise einer Warnlampe 8 angezeigt wird. Zusätzlich oder alternativ kann dieses Funktionsfehlersignal auch in einer Werkstatt von einem Werkstatttestgerät ausgelesen werden. Wird also ein Funktionsfehlersig- nal ausgegeben, dann bedeutet dies, dass das Airbagsteuergerät 2 und/oder die entsprechenden Senso- ren 3-5 ausgetauscht werden müssen. Bleibt das Betragsmaximum unter der vorgegebenen Schwelle und das Steuergerät 2 bzw. die Sensoren 3-5 weisen bei einem internen Selbsttest keine Fehler auf, dann kann das entsprechende Gerät im Fahrzeug bleiben, da es als voll funktionsfähig erachtet wird.

Damit können die Fahrzeughersteller eine Schwelle (z. B. DV=30 km/h) definieren, bei der das Steuer- gerät 2 ausgetauscht werden müsste. Jeder einzelne externe Sensor 3-5 kann zusätzlich oder alternativ mit ähnlichen Berechnungen überprüft werden. Auf diese Weise kann das Airbagsteuergerät 2 für sich selbst und für jeden ausgelagerten Sensor 3-5 entscheiden, ob es bzw. sie nach einem Fahrzeugaufprall ausgewechselt werden müssen.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels be- schrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.

So kann, wie in dem Ausführungsbeispiel in Figur 3 dargestellt ist, die erfindungsgemäße Diagnose- vorrichtung 6 auch im Steuergerät 2 implementiert sein. Darüber hinaus muss die Vergleichseinheit 7

und/oder die Ausgabeeinheit 8 nicht notwendigerweise in der Diagnosevorrichtung 6 enthalten sein, sondern kann beispielsweise auch an einer anderen Stelle des Kraftfahrzeuges vorgesehen sein.

Schließlich sei die Erfindung nicht auf die in den Figuren 1 und 3 angegebenen Anzahl von Steuerge- räten 2 bzw. Sensoren 3-5 beschränkt, sondern lässt sich auf eine beliebige Anzahl dieser Geräte 2-5 erweitern.