Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen einer Sensorabweichung mindestens eines Sensors von zumindest zwei Sensoren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen einer Sensorabweichung mindestens eines Sensors von zumindest zwei Sensoren. Die Sensoren sind mit einem Sitz ei ^¬ nes Kraftfahrzeugs gekoppelt. Die Sensoren sind ausgebildet zum Erkennen einer Belegung des Sitzes.

Aus der DE 101 20 978 Al ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung und Aufbereitung von auf einen Fahrzugsitz wirkenden Gewichtskräften bekannt. Die Vorrichtung umfasst mindestens drei Kraftmesszellen. Die Kraftmesszellen sind an lasttragenden Teilen des Fahrzeugsitzes, an Eckpunkten einer imaginären polygonalen Fläche angeordnet. Die Kraftmesszellen erzeugen jeweils ein der Gewichtskraft entsprechendes Wäge ^¬ signal. Ferner umfasst die Vorrichtung eine elektronische Auswerteschaltung. Die elektronische Auswerteschaltung empfängt die Wägesignale der Kraftmesszelle und bereitet diese auf. Ferner erzeugt die Auswerteschaltung ein auf dem Wägesignal basierendes Ausgangssignal. Die Auswerteschaltung um ^¬ fasst eine Auswertefunktion. Mit der Auswertefunktion ist aus den einzelnen Wägesignalen der mindestens drei Kraftmesszel ^¬ len eine Lokalisierung des Schwerpunktes der auf den Fahrzeugsitz wirkenden Gewichtskraft durchführbar. Die Auswerteschaltung umfasst eine Korrekturfunktion, mit der Kraftnebenschlüsse bei der Bildung des Ausgangssignals berücksichtigbar sind.

Aus der DE 102 23 218 Al sind eine Einrichtung und ein Verfahren zur Sitzbelegungserkennung in einem Kraftfahrzeug bekannt. Auf einer Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes sind erste Sensorelemente einer ersten Sensorsitzmatte zum Erfassen ei-

nes Gewichts oder eines Gewichtsprofils angeordnet. Außerdem umfasst die Einrichtung weitere flächig auf der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes angeordnete Sicherheitssensorelemente zur überprüfung der Funktionsfähigkeit der ersten Sensorelemente. Die Sicherheitssensorelemente sind direkt benachbart zu den ersten Sensorelementen angeordnet, so dass sie bei einwand ^¬ freier Funktion der Einrichtung ähnliche Ausgangssignale liefern wie die ersten Sensorelemente. Dadurch ist eine einfache überprüfung der ersten Sensorelemente möglich.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen einer Sensorabweichung bei einem Insassenerkennungssystem zu schaffen, das bzw. die besonders günstig ausgebildet werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen einer Sensorabweichung mindestens eines Sensors von zumindest zwei Sensoren. Die Sensoren sind mit einem Sitz ei ^¬ nes Kraftfahrzeugs gekoppelt. Die Sensoren sind ausgebildet zum Erkennen einer Belegung des Sitzes. Es wird ein erstes Messsignal eines der Sensoren erfasst. Es wird ein zweites Messsignal eines anderen der Sensoren erfasst. Das erste Messsignal wird abhängig von dem zweiten Messsignal überprüft, indem abhängig von dem zweiten Messsignal ein Modell- signal des ersten Messsignals ermittelt wird und indem das

Modellsignal des ersten Messsignals mit dem ersten Messsignal verglichen wird. Abhängig von dem Vergleich des ersten Messsignals mit dem ermittelten Modellsignal wird die Sensorab ^¬ weichung eines der beiden Sensoren erkannt.

Dies ermöglicht das Erkennen der Sensorabweichung bei dem unbelegten und bei dem belegten Sitz. Das überprüfen der Sensoren ist somit unabhängig von der Belegung des Sitzes. Somit kann jederzeit die Sensorabweichung erkannt werden. Falls Insassenschutzmaßnahmen abhängig von der Belegung des Sitzes gesteuert werden, so trägt das Erkennen der Sensorabweichung zu der Sicherheit von Insassen des Kraftfahrzeugs bei.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der

Erfindung wird auf die Sensorabweichung erkannt, wenn ein Unterschied zwischen dem ersten Modellsignal des ersten Mess ^¬ signals und dem ersten Messsignal größer ist als ein vorgege ^¬ bener erster Schwellenwert. Dies ermöglicht besonders ein- fach, eine Toleranz der Sensorabweichung vorzugeben.

Gemäß eines zweiten Aspekts der Erfindung zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen der Sensorabweichung mindestens eines Sensors von den zumindest zwei Sensoren. Die Sensoren sind mit dem Sitz des Kraftfahrzeugs gekoppelt. Die Sensoren sind ausgebildet zum Erkennen der Belegung des Sitzes. Es wird das erste Mess ^¬ signal eines der Sensoren erfasst. Es wird das zweite Mess ^¬ signal eines anderen der Sensoren erfasst. Dem ersten und dem zweiten Messsignal wird ein erstes beziehungsweise zweites Erkennungssignal zugeordnet. Die Erkennungssignale sind re ^¬ präsentativ für die Belegung des Sitzes. Das erste Erkennungssignal wird überprüft, indem abhängig von dem zweiten Erkennungssignal und/oder abhängig von dem zweiten Messsignal ein Modellsignal des ersten Erkennungssignals ermittelt wird. Das Modellsignal des ersten Erkennungssignals wird mit dem ersten Erkennungssignal verglichen. Abhängig von dem Vergleich des ersten Erkennungssignals mit dem ermittelten Mo ^¬ dellsignal wird die Sensorabweichung eines der beiden Senso- ren erkannt. Dies ermöglicht das Erkennen der Sensorabwei-

chung bei dem belegten und bei dem unbelegten Sitz. Falls Insassenschutzmaßnahmen abhängig von der Belegung des Sitzes gesteuert werden, so trägt das Erkennen der Sensorabweichung zu der Sicherheit von Insassen des Kraftfahrzeugs bei.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des zweiten Aspekts der Erfindung wird auf die Sensorabweichung erkannt, wenn ein Unterschied zwischen dem ersten Modellsignal des ersten Erkennungssignals und dem ersten Erkennungssignal größer ist als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert. Dies ermöglicht be ^¬ sonders einfach, eine Toleranz der Sensorabweichung vorzugeben .

Die Erfindung ist im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 einen Sitz,

Figur 2 ein erstes Programm zum Erkennen der Sensorabweichung,

Figur 3 ein zweites Programm zum Erkennen der Sensorabwei- chung.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Ein Sitz 2 (Figur 1) ist vorzugsweise an einem relativ zu dem Sitz 2 ortsfesten Körper 3 festgelegt. Vorzugsweise ist der ortsfeste Körper 3 ein Element eines Kraftfahrzeugs und der Sitz 2 ein Autositz des Kraftfahrzeugs. Der Sitz 2 umfasst ein Sitzelement 4 und eine Lehne 6. Der Sitz 2 ist über Be- festigungselemente, die Sensoren 10 aufweisen, an einer

Schiene 8 des ortsfesten Körpers 3 festgelegt. Es sind min ^¬ destens zwei, vorzugsweise vier oder mehr Sensoren 10 vorge ^¬ sehen. Die Sensoren 10 sind mit einer Auswerteeinheit 12 ge ^¬ koppelt .

Bevorzugt sind die Sensoren 10 Gewichtssensoren. Bei den Gewichtssensoren ist ein Ausgangssignal des Sensors 10 reprä ^¬ sentativ für eine Gewichtskraft die auf dem entsprechenden Sensor 10 lastet. Die Sensoren 10 sind geeignet zum Erkennen einer Belegung des Sitzes 2. Alternativ oder zusätzlich können die Sensoren 10 so ausgebildet sein, dass sie eine Bele ^¬ gung des Sitzes 2 unabhängig von dem auf dem Sitz 2 lastenden Gewicht erkennen. Beispielsweise kann die Belegung des Sitzes 2 mit Infrarotsensoren erkannt werden.

Abhängig von der Belegung, insbesondere von dem Gewicht, das auf dem Sitz 2 lastet, liefern die Sensoren 10 Messsignale. Bevorzugt werden mittels einer Zuordnungsvorschrift den Mes- signalen der Sensoren 10 Erkennungssignale zugeordnet, die repräsentativ sind für die Belegung des Sitzes 2. Falls die Sensoren 10 Gewichtssensoren sind, sind die Ausgangssignale der Sensoren 10 Messsignale und beispielsweise repräsentativ für eine in dem Sensor 10 hervorgerufene Spannung und die Er ^¬ kennungssignale sind repräsentativ für ein Gewicht, mit dem der Sitz 2 belegt ist.

Bei der Belegung des Sitzes 2 ergeben sich typische Abhängigkeiten der Sensorsignale untereinander. Sitzt beispielsweise ein durchschnittlicher Erwachsener auf dem Sitz 2 in einer normalen Position, das heißt, dass beide Füße vor dem Sitz 2 auf dem ortsfesten Körper 3 stehen und dass sich die Person an die Lehne 6 anlehnt. Dann ist beispielsweise zu erwarten, dass die beiden Sensoren 10 unterhalb der Lehne 6, sowie die beiden Sensoren 10 an der von der Lehne abgewandten Seite des Sitzelements 4 paarweise gleiche Signale liefern. Die Signale von den Sensoren 10 unterhalb der Lehne 6 und die Signale der Sensoren 10 an der von der Lehne 6 abgewandten Seite des Sitzelements 4 weichen jedoch in der Regel voneinander ab. So lastet in der Regel auf den Sensoren 10 unterhalb der Lehne 6

ein größeres Gewicht als auf den anderen beiden Sensoren 10. Das Verhältnis der unterschiedlichen Signale zueinander ist jedoch innerhalb einer gewissen Ungenauigkeit meistens sehr ähnlich. Dies ermöglicht, eine Sensorabweichung ERROR eines der Sensoren 10 abhängig von den Messsignalen der anderen Sensoren 10 zu erkennen. Dazu können Modelle ermittelt werden, anhand derer von dem Messsignal eines der Sensoren 10 auf das Messsignal eines anderen der Sensoren 10 geschlossen werden kann. Die Modelle können beispielsweise durch eine Mo- dellrechnung repräsentiert werden, vorzugsweise werden die Modelle jedoch durch Kennfelder repräsentiert, die vorzugs ^¬ weise an einem Prüfstand aufgezeichnet werden.

Ein erstes Programm zum Erkennen der Sensorabweichung ERROR ist vorzugsweise auf einem Speichermedium der Auswerteeinheit 12 gespeichert (Figur 2) . Die Auswerteeinheit 12 kann Be ^¬ standteil einer Steuereinheit für ein Insassenschutzsystem des Kraftfahrzeugs sein. Die Auswerteeinheit 12 kann auch als Vorrichtung zum Erkennen der Sensorabweichung ERROR bezeich- net werden.

Das erste Programm wird in einem Schritt Sl gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.

In einem Schritt S2 werden ein erstes und ein zweites Mess ^¬ signal MESS_SIG_1, MESS_SIG_2 erfasst.

In einem Schritt S3 wird abhängig von dem erfassten zweiten Messsignal MESS_SIG_2 ein Modellsignal MDL_MESS_SIG_l des ersten Messsignals MESS_SIG_1 ermittelt. Das Modellsignal MDL_MESS_SIG_1 des ersten Messsignals MESS_SIG_1 kann bei ^¬ spielsweise anhand des Kennfelds und/oder mittels der Modell ^¬ rechnung ermittelt werden. Das Modellsignal MDL_MESS_SIG_l des ersten Messsignals MESS_SIG_1 ist repräsentativ für das erste Messsignal MESS_SIG_l .

In einem Schritt S4 wird ein Unterschied DIF_MESS_SIG zwi ^¬ schen dem Modellsignal MDL_MESS_SIG_1 des ersten Messsignals MESS_SIG_1 und dem ersten Messsignal MESS_SIG_1 ermittelt,

vorzugsweise nach der in dem Schritt S4 angegebenen Berechnungsvorschrift .

In einem Schritt S5 wird überprüft, ob der Unterschied zwi- sehen dem Modellsignal MDL_MESS_SIG_1 des ersten Messsignals MESS_SIG_1 und dem ersten Messsignal MESS_SIG_1 größer ist als ein vorgegebener erster Schwellenwert THD_1. Ist die Bedingung des Schritts S5 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S6 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts S5 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S7 fortgesetzt .

In dem Schritt S6 wird die Sensorabweichung ERROR eines der Sensoren 10 erkannt. Vorzugsweise wird dann ein entsprechen- der Fehlereintrag in einem Fehlerspeicher des Kraftfahrzeugs vorgenommen. Des Weiteren kann dann eine Warnung an den Fahrer oder an den betreffenden Fahrzeuginsassen erfolgen, ggf. zusätzlich zum Fehlereintrag im Fehlerspeicher; beispielsweise kann eine Wandlampe in der Anzeigentafel des Fahrzeugs aufleuchten. Sind lediglich zwei Sensoren 10 vorhanden, so ist es nicht möglich anhand dieses Programms zu erkennen wel ^¬ cher der beiden Sensoren 10 die Sensorabweichung ERROR aufweist. Der fehlerhafte Sensor 10 kann dann beispielsweise bei einer Inspektion des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Sind jedoch mehr als zwei Sensoren 10 vorhanden, so kann durch ü- berprüfen mehrerer der Sensoren 10 abhängig von jeweils anderen der Sensoren 10 der fehlerhafte Sensor 10 ermittelt werden. Eine Kompensation der Sensorabweichung ERROR kann ggfs. dann von der Auswerteeinheit 12 beispielsweise in Echtzeit vorgenommen werden.

In einem Schritt S7 kann das erste Programm beendet werden. Vorzugsweise wird jedoch das erste Programm während dem Be ^¬ trieb des Kraftfahrzeugs regelmäßig abgearbeitet.

Alternativ oder zusätzlich kann ein zweites Programm zum Erkennen der Sensorabweichung ERROR auf dem Speichermedium der Auswerteeinheit 12 gespeichert werden (Figur 3) . Das zweite

Programm kann in einem Schritt S8 gestartet werden, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.

In einem Schritt S9 werden das erste und das zweite Messsig- nal MESS_SIG_1, MESS_SIG_2 erfasst.

In einem Schritt SlO wird abhängig von dem ersten Messsignal MESS_SIG_1 ein erstes Erkennungssignal DET_SIG_1 ermittelt. Das erste Erkennungssignal DET_SIG_1 und weitere Erkennungs- Signale können beispielsweise anhand der Kennfelder ermittelt werden. Zusätzlich kann in dem Schritt SlO, abhängig von dem zweiten Messsignal MESS_SIG_2, ein zweites Erkennungssignal DET_SIG_2 ermittelt werden.

Falls in dem Schritt SlO das zweite Erkennungssignal

DET_SIG_2 ermittelt wurde, so wird vorzugsweise in einem Schritt Sil ein Modellsignal MDL_DET_SIG_1 des ersten Erken ^¬ nungssignals DET_SIG_1 abhängig von dem zweiten Erkennungs ^¬ signal DET_SIG_2 ermittelt.

Falls in dem Schritt SlO das zweite Erkennungssignal DET_SIG_2 nicht ermittelt wurde, so kann in dem Schritt Sil direkt abhängig von dem zweiten Messsignal MESS_SIG_2 der Modellwert MDL_DET_SIG_1 des ersten Erkennungssignals DET_SIG_1 ermittelt werden. Dazu müssen lediglich entsprechend unterschiedliche Kennfelder aufgezeichnet werden.

In einem Schritt S12 wird ein Unterschied DIF_DET_SIG zwi ^¬ schen dem Modellsignal MDL_DET_SIG_1 des ersten Erkennungs- Signals DET_SIG_1 und dem ersten Erkennungssignal DET_SIG_1 ermittelt, vorzugsweise nach einer in dem Schritt S12 angege ^¬ benen Berechnungsvorschrift.

In einem Schritt S13 wird überprüft, ob der Unterschied DIF_DET_SIG zwischen dem Modellsignal MDL_DET_SIG_1 des ers ^¬ ten Erkennungssignals MDL_DET_SIG_1 und dem ersten Erken ^¬ nungssignal DET_SIG_1 größer ist als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert THD_2. Ist die Bedingung des Schritts S13 er ^¬ füllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S14 fortge-

setzt. Ist die Bedingung des Schritts S13 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S15 fortgesetzt.

In einem Schritt S14 wird entsprechend dem Schritt S6 des ersten Programms auf die Sensorabweichung ERROR erkannt . Der Vorteil des zweiten Programms gegenüber dem ersten Programm liegt in Verbindung mit mehr als zwei Sensoren 10 darin, dass bei dem Erkennen der Sensorabweichung ERROR die Kompensation der Sensorabweichung ERROR besonders einfach in Echtzeit durchgeführt werden kann, beispielsweise indem die Zuord ^¬ nungsvorschrift zwischen den Messsignalen und den Erkennungs ^¬ signalen für den Sensor 10 mit der Sensorabweichung ERROR an- gepasst wird. Somit ist wartungsfrei und belegungsunabhängig eine funktionierende Erkennung der Belegung des Sitzes 2 des Kraftfahrzeugs möglich.

In dem Schritt S15 kann das zweite Programm beendet werden. Vorzugsweise wird das zweite Programm jedoch regelmäßig wäh ^¬ rend dem Betrieb des Kraftfahrzeugs abgearbeitet.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbei ^¬ spiele beschränkt. Beispielsweise können unterschiedliche Sensoren 10 zum Erkennen der Sensorabweichung ERROR angeordnet werden, beispielsweise Infrarotsensoren und/oder Ge- wichtssensoren. Ferner können die Sensoren 10 an anderen Positionen zwischen dem Sitz 2 und dem ortsfesten Körper 3 angebracht werden. Ferner können die Sensoren 10 in dem Sitzelement 4 und/oder in der Lehne 6 untergebracht werden.