STAND DER TFCHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anpassen einer Überwa- chungsemπchtung eines Steuergerätes für ein Rückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs

Em Rückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs, zum Beispiel ein Airbag, wertet in einem Steuergerät Be¬ schleunigungssignale von Sensoren bei einem Aufprall beziehungsweise Crash aus, um m geeigneter Weise eine Rückhalteeinrichtung wie beispielsweise den Airbag auszulosen Das Steuergerat unter- stützt weiterhin verschiedene Überwachungseinrichtungen, um die Gefahr von Fehlauslösungen zu verhindern. Dieses erfolgt mittels einer so genannten Plausibilisierung über einen redundanten Hard- wareteil als Erkennungseinrichtung, damit eine Auslöseentscheidung nicht allem von der Software des Steuergerätes getroffen werden kann

Dieser redundante Hardwareteil kann in unterschiedlichen Ausführungen ausgebildet sein. Die mögli¬ che Bandbreite dabei reicht von einem einfachen Reed-Kontakt (Hamlm-Sensor), der die Auslösung des Airbags erst freigibt, wenn em bestimmter Beschleunigungswert überschritten ist, bis zu einer komplexen Hardwarelogik, die ähnlich zu der Crasherkennung mit einem Softwarealgoπthmus eine Bewertung von Sensor-Beschleunigungswerten vornimmt Damit wird sichergestellt, dass die Auslö- sung nur dann freigegeben wird, wenn durch den Hardwareteil, das heißt die redundante Erkennungs- emπchtung, em Aufprall detektiert und plausibihsiert wird

Em weiteres Element des Sicherheitskonzepts wird von einer Überwachungseinrichtung des Pro¬ grammablaufs im Mikrokontroller des Steuergerätes gebildet. Diese Überwachungseinrichtung ist als em so genannter Watchdog bekannt. Mit dieser Überwachungseinrichtung soll em Fehlerzustand des

Mikrokontrollers möglichst früh erkannt werden, um unkontrollierte Aktionen des Steuergerätes zu verhindern. Die Hardware des Watchdogs muss von dem auf dem Mikrokontroller ablaufenden Pro¬ gramm regelmäßig m einem vorgebbaren festen Zeitraster bedient werden. Ist dies nicht der Fall, wer¬ den Abfangmaßnahmen eingeleitet, wie zum Beispiel ein Sperren der Airbagauslόsestufen oder em Zurücksetzen des Mikrokontrollers.

Im normalen Fährbetrieb des Kraftfahrzeugs laufen auf dem Mikrokontroller des Steueigeiätes vor¬ wiegend so genannte Hintergrundprogramme ab. In dieser Phase benotigt der Softwarealgorithmus im Steuergerät zur Crasherkennung nur wenig Rechenzeit. Bei Auftreten eines Aufpralls und wahrend der Dauer dieses Crashes steigt die Rechenzeit der Software im Steuergerät auf Grund der Crasherken- nung und -auswertung signifikant an. Bei einer herkömmlichen Auslegung der Uberwachungsem- πchtung, also des Watchdogs, muss das einen Schwellwert bildende Zeitraster so eingestellt sein, dass der Watchdog auch während des Aufpralls und dessen Dauer rechtzeitig von dem auf dem Mikrokon¬ troller ablaufenden Programm bedient werden kann, damit die Abarbeitung der Crashauswertung stö¬ rungsfrei ablaufen kann

VORTEILE DER ERFINDUNG

Das erfmdungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Anpassen einer Über¬ wachungseinrichtung eines Steuergerätes für ein Rückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs ermöglichen es, ein Fehlverhalten des Mikrokontrollers im Steuergerät des Rückhaltesystems demgegenüber früher zu erkennen und gleichzeitig die Gefahr einer unerwünschten Fehlbedienung der Überwachungsem- πchtung zu verhindern Das hat den Vorteil, dass die Überwachungseinrichtung für den Crashfall op¬ timal auf die erhöhte Rechenzeit ausgelegt werden kann und sich somit auch die Sicherheit gegen Stö¬ rungen und Ausfalle erhöht.

Die Grundidee der Erfindung wird im Folgenden erläutert.

Der Kern der Erfindung ist eine Kopplung des Zeitrasters der IJberwachungsemπchtung an die redun¬ dante Erkennungscmπchtung, also die Hardware-Crasherkennung Dabei kann das Zeitraster für den Watchdog beziehungsweise die Überwachungsemπchtung selektiv an die Zeitbedingungen im nor¬ malen Fahrbetrieb und im Crashfall angepasst werden

Em wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass die Überwachungseinrichtung für den normalen Fähr¬ betrieb schärfer eingestellt werden kann, das heißt, dass das den Schwellwert bildende Zeitraster einen niedrigeren Wert erhält. Dadurch wird ein Fehlverhalten des Mikrokontrollers wesentlich früher er¬ kannt und damit mögliche unbeabsichtigte Auswirkungen sicherer verhindert als im herkömmlichen Fall.

Auf diese Weise ist es vorteilhaft ermöglicht, dass die Überwachungseinπchtung für den Crashfall und dessen Verlauf auf die damit verbundene erhöhte Rechenzeit optimal ausgelegt werden kann Hier¬ durch wird auch die Sicherheit gegen em unerwünschtes Auslösen der Überwachungseinrichtung wäh¬ rend eines Crashfalls erhöht.

Das erfmdungsgemäße Verfahren zum Anpassen einer Überwachungsemπchtung eines Steuergerätes für ein Rückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer redundanten Erkennungseinrichtung und einer Auslöseemheit weist folgende Verfahrensschritte auf (Sl) Vorsehen eines ersten vorgebbaren Schwellwerts als ein Zeitraster für die Uberwachungsem- πchtung in einem ersten Betπebsbereich des Kraftfahrzeugs,

(52) Erkennen zumindest eines zweiten Betπebsbereichs des Kraftfahrzeugs durch die redundante Erkennungseinrichtung zu einem erbten Zeitpunkt, und

(53) Übergeben von Daten von der redundanten Erkennungseinrichtung an die Überwachungsem- πchtung zum Anpassen der Überwachungsemπchtung durch Verwenden zumindest eines zweiten vorgebbaren Schwellwerts im zweiten Betriebsbereich des Kraftfahrzeugs. Durch eine Kopplung mittels Übergabe von Daten von der Erkennungsemπchrung an die Überwa- chungsemπchtung ist es vorteilhaft möglich, die in der Erkennungseinrichtung bei einem Crashvor¬ gang vorhandenen Daten zur Anpassung m der Überwachungseinrichtung zu verwenden Hierbei er- folgt die Anpassung vorteilhaft durch Veränderung von Schwellwerten, die einem Maß der Rechenzeit des Steuergerätes entsprechen, wobei empirische Zahlenwerte Verwendung finden.

Es ist vorteilhaft, dass im Verfahrensschπtt (S3) das Übergeben von Daten zum Anpassen der Über¬ wachungseinrichtung im ersten Zeitpunkt gleichzeitig mit Übergeben eines Auslösesignals an die Auslöseeinheit erfolgt, da somit gleich zu Beginn eines Crashvorgangs diese Information der Überwa¬ chungsemπchtung rechtzeitig für eine frühe Anpassung vorhegt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Anpassen der Überwa¬ chungseinrichtung stufenweise ausgeführt wird. Hierdurch wird eine vorteilhafte Anpassung an den Verlauf der tatsächlichen Rcchenzeit des Mikrokontrollers des Steuergerätes erreicht.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorhegenden Erfindung sieht vor, dass im Verfahrens¬ schritt (S3) das Übergeben von Daten zum Anpassen der Überwachungsemπchtung per Software in¬ nerhalb eines Programmabschnitts und/oder eines Unterprogramms erfolgt. In diesem Fall ist es mög- lieh, dass für die Anpassung der Überwachungsemπchtung schon vorher festgelegte Programmteile und/oder Unterprogramme mit festen oder auch unterschiedlichen Anpassungswerten vorhegen, die beim Übergeben der Daten von der Erkennungseinrichtung abgerufen werden, wobei dieses vorteilhaft innerhalb der Software erfolgt und somit keinen weiteren Bauraum in Anspruch nimmt.

In einer weiteren Ausführungsform erfolgt im Verfahrensschπtt (S3) nach Beendigung des zweiten Betriebsbereichs in einem zweiten Zeitpunkt ein Anpassen der Überwachungseinheit durch Verwen¬ den des ersten Schwellwerts oder eines weiteren Schwellwerts in einem dritten Betriebsbereich des

P2005/053999

Kraftfahrzeugs. Auf diese Weise kann eine breitere Anpassung an weitere Betπebsbereiche des Kraft¬ fahrzeugs vorteilhaft erfolgen, wodurch die Einsatzmöglichkeit der Erfindung erweitert wird.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Anpassung einer Überwachungseinrichtung eines Steuergerätes für ein Rückhaltesystem eines Kraft¬ fahrzeugs, mit einer redundanten Erkennungseinrichtung und einer Auslöseeinheit, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die redundante Erkennungseinπchtung mit der Überwachungsemrichtung über eine Kopplungsverbindung gekoppelt ist. Hierbei ist es vorteilhaft, dass die Kopplungsverbindung als eine drahtgebundene Verbmdungsstrecke ausgebildet ist, wodurch eine einfache Installation ermöglicht wird.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Kopplungsverbindung als eine optische Verbmdunghstrecke ausgebildet, was sich vorteilhaft auswirkt, wenn das Steuergerät und die mit ihm verbundenen Syste¬ me mittels optischer Verbmdungstechnik ausgeführt sind. Somit ist eine vorteilhafte Vielseitigkeit der erfindungsgemaßen Vorrichtung gegeben

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Kopplungsverbindung softwaremäßig zwischen apphkationsspczifischen integrierten Schaltkreisen (ASIC) der Erkennungseinπchtung und der Überwachungseinrichtung ausgebildet ist. Dieses ist besonders vorteilhaft, da dieses nur im Be- reich der Software durchgeführt wird, wobei vorteilhaft Bauraum eingespart wird

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

ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den Figuren der Zeichnung angegebenen Ausfüh- rungsbeispiels naher erläutert.

Es zeigt dabei:

FIG. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

FIG. 2 eine schematische Darstellung eines Rechenzeitbedarfs eines Steuergerätes bei einem Crashverlauf; und

FIG 3 eine weitere schematische Darstellung des Rechenzeitbedarfs nach Fi g 2.

BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

In einem Rückhaltesystem für em Kraftfahrzeug, dessen schematischer Aufbau beispielhaft in Figur 1 dargestellt ist, ist em Steuergerät 2 mit einer Auslöseeinheit 4 über eine Steuerverbmdung 6 verbun¬ den Die Ausloseemheit 4 ist weiterhin mit einer Erkennungseinrichtung 3 über eine Freigabeverbin¬ dung 7 verbunden. Weiterhin steht das Steuergerät 2 mit einer Überwachungsemπchtung 5, einem so genannten Watchdog, über eine Überwachungsverbindung m Verbindung.

Die Ausloseemheit 4 löst ein nicht dargestelltes Rückhaltemittel, beispielsweise einen Airbag, nur dann aus, wenn em Signal von dem Steuergerät 2 über die Steuerverbmdung 6 und em Signal von der Erkennungseinrichtung 3 über die Freigabeverbindung 7 vorliegt Das Steuergerät 2 hat m einem sol¬ chen vorliegenden Crashfall den Aufprall über einen nicht gezeigten Sensor erkannt, und die Erken- nungsemπchtung 3 hat diesen Crashfall über einen ebenfalls nicht dargestellten Sensor plausibihsiert

Dieser oben beschriebene Aufbau und die oben beschriebene Funktion sind beide bekannt

Im Unterschied zum herkömmlichen Aufbau ist jedoch eine Kopplungsverbindung 9 zwischen der Erkennungseinrichtung 3 und der Überwachungsemrichtung 5 vorgesehen. Diese Kopplungsverbin¬ dung 9 kann eine drahtgebundene oder eine drahtlose Verbindung sein, beispielsweise eine optische Verbindungsstrecke.

Solange die Erkennungsemπchtung 3 keinen Crashvorgang erkennt, arbeitet die Überwachungsein- πchtung 5 in einem bestimmten Ablauf.

Bei einem auftretenden Crashfall, der durch die Erkennungsemπchtung 3 plausibihsiert wird, erfolgt eine Informationsübertragung von bestimmten Daten von der Erkennungsemπchtung 3 über die Kopplungsverbindung 9 zur Überwachungsemπchtung 5, wobei dieses gleichzeitig mit einer Übertra- gung eines Freigabesignais über die Freigabeverbindung 7 an die Auslöseeinheit stattfindet. Die be¬ stimmten Daten von der Erkennungsemrichtung 3 werden für eine Anpassung des Ablaufs der Uber- wachungsemπchtung 5 verwendet.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren mit Bezugnahme auf die Fig 2 und 3 im Detail beschrieben.

In Fig. 2 ist ein Graph 10 m einem Koordinatensystem über einer Abszisse mit der Zeit t aufgetragen. Der Graph 10 stellt eine Rechenzeit des Steuergerätes 2 dar, wobei die Rechenzeit TR die Ordinate des Koordinatensystems bildet. Er verläuft in einem ersten Betriebsbereich A eines Kraftfahrzeugs ungefähr parallel zur Zeitachse t bis zu einem Zeitpunkt tl und symbolisiert damit eine Rechenzeit des Steuergerätes 2 m diesem Betriebsbereich A, der einem normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs ent¬ spricht.

Eine parallel zur Zeitachse t verlaufende gestrichelte Gerade stellt einen Schwellwert als Zeitraster 12 einer bestimmten Rechenzeit mit dem Ordinatenabschnitt TRI dar, wobei ein Abstand zwischen dem Zeitraster 12 und dem Graph 10 im ersten Betriebsbereich A relativ groß ist.

Im Zeitpunkt tl tritt ein Aufprall beziehungsweise em Crashvorgang auf, der von dem Steuergerät 2 ermittelt und von der Erkennungseinrichtung 3 plausibilisiert wird. Der Crashvorgang wird nun als em zweiter Betriebsbereich B des Kraftfahrzeugs bezeichnet, in welchem die Rechenzeit des Steuergerä- tes 2 signifikant bis zu einem Maximum 11 des Graph 10 anwächst. Zum Ende des Crash Vorgangs in einem Zeitpunkt t2 nimmt die Rechenzeit wieder ab

Das Zeitraster 12 muss bei diesem herkömmlichen Betrieb größer sein als das Maximum 11 der Re¬ chenzeit, wie dargestellt ist. Daher ist der Abstand zwischen dem Zeitraster 12 und dem Graph 10 im ersten Betriebsbereich 10 relativ groß. In diesem Betriebsbereich A können Störungen beziehungswei¬ se Ausfälle des Steuergerätes 2 aus diesem Grund durch die Überwachungsemπchtung 5 nicht erkannt werden.

Fig. 3 ist eine weitere Darstellung der Rechenzeit des Steuergerätes 2 nach Fig. 2 mit angepasstem Zeitraster. Erfindungsgemäß wird em erster Schwellwert 13 als em Zeitraster für die Überwachungs- emπchtung 5 im ersten Betriebsbereich A des Kraftfahrzeugs mit dem Ordinatenabschnitt TR2 fest¬ gelegt. Der Abstand dieses ersten Schwellwertes 13 zum Graph 10 ist so gewählt, dass Ausfälle des Steuergerätes 2 viel früher erfasst werden können als bei der herkömmlichen Ausführung nach Fig. 2. Im Zeitpunkt tl bei Beginn eines Crashvorgangs wird dieses durch die Erkennungsemrichtung 3 an die Uberwachungseinrichtung 5 übermittelt, wobei em zweiter Schwellwert 14 als em neues Zeitraster gebildet wird. Der zweite Schwell wert 14 ist im zweiten Betriebsbereich B des Kraftfahrzeugs in ei¬ nem geeigneten Abstand zur Rechenzeit, dem Graph 10, und deren Maximum 11 angeordnet, so dass das neue Zeitraster dem erhöhten Rechenzeitbedarf vorteilhaft angepasst ist Dieser zweite Schwell¬ wert 14 ist wie der erste Schwellwert 13 vorher festlegbar.

Somit ist ein adaptives Verhalten der Überwachungsemπchtung 5 in Abhängigkeit vom Betπebszu- stand des Kraftfahrzeugs beziehungsweise von einem Crashvorgang geschaffen, wodurch die Überwa¬ chung des Steuergerätes 2 durch die Überwachungseinrichtung 3 vorteilhaft anpassbar ausgebildet ist.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern auf vielfaltige Art und Weise modifizierbar.

So ist es beispielsweise denkbar, dass nach dem Crashvorgang das Zeitraster auf den ersten Schwell¬ wert 13 oder einen weiteren dritten Schwellwert angepasst wird.

Auch ist es möglich, dass die Anpassung des Zeitrasters auf den zweiten Schwellwert 14 stufenweise oder linear ansteigend und danach ebenfalls stufenweise oder linear abfallend ausgebildet ist, um eine noch günstigere Anpassung zu erhalten

Weiterhin ist für Steuergeräte 2, bei denen die Uberwachungsemπchtung 5 und die Erkennungsein¬ richtung 3 durch applikationsspezifische integrierte Schaltungen, so genannte ASICs ausgebildet sind, möglich, die Kopplungsverbmdung 9 innerhalb derselben beispielsweise per Software in einfachster Weise ohne großen Zusatzaufwand auszubilden.

Verfahren und Vorrichtung zum Anpassen einer Uberwachungsemπchtung eines Steuergerätes für ein Rückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs

BEZUGSZEICHENLISTE