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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein passives Sicherheitssystem, das
eine passive Sicherheitseinrichtung und eine Steuereinrichtung aufweist,
die im Betrieb die passive Sicherheitseinrichtung steuern kann.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein passives Sicherheitssystem,
welches die Eigenschaften aufweist, zu bestimmen, ob Stöße oder
Aufprallvorgänge
vom Zeitpunkt eines Zusammenstoßes
einen Betrieb der passiven Sicherheitseinrichtung erforderlich machen
oder nicht, wobei der Betrieb der passiven Sicherheitseinrichtung
auf der Grundlage des festgestellten Ergebnisses gesteuert wird.
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1 ist
eine Aufsicht, welche einen vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs (Kraftfahrzeugs) zeigt,
das mit einer herkömmlichen
passiven Sicherheitseinrichtung versehen ist. In der Zeichnung bezeichnet
das Bezugszeichen 1 ein Fahrzeug, 2 einen Airbag,
der als passive Sicherheitseinrichtung dient, und vor auf dem Fahrzeug
angebrachten Sitzen angeordnet ist, und 3 bezeichnet eine
passive Sicherheitssteuervorrichtung, welche den Airbag 2 steuert. Die
passive Sicherheitssteuervorrichtung 3 weist einen Beschleunigungssensor
(nicht gezeigt) und einen Mikrocomputer (nicht gezeigt) auf, der
als Eingabe ein Beschleunigungsfeststellsignal von dem Beschleunigungssensor
als Digitalsignal empfängt.
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Nachstehend
wird ein Betriebsablauf erläutert.
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Wenn
bei dem Fahrzeug 1 ein Aufprall bei einem Frontalzusammenstoß auftritt,
stellt der Beschleunigungssensor, der im Inneren der passiven Sicherheitssteuervorrichtung 3 angebracht
ist, die Beschleunigung fest, die durch einen Aufprall zum Zeitpunkt
des Zusammenstoßes
hervorgerufen wird, und gibt ein entsprechendes Beschleunigungsfeststellsignal
an den Mikrocomputer aus. Der Mikrocomputer führt eine Operation auf der
Grundlage des Beschleunigungsfeststellsignals durch, das von dem Beschleunigungssensor
eingegeben wurde, um zu bestimmen, ob der Airbag 2 aufgeblasen
werden sollte oder nicht. Bei der Bestimmung wird die Verzögerung des
Fahrzeugs wesentlich. Die passive Sicherheitssteuervorrichtung 3 integriert
den Aufprallbeschleunigungsfeststellwert, der von Eingangssignalen
erhalten wird, die von dem Beschleunigungssensor eingegeben werden,
wobei eine Zeitintegration vorgenommen wird, und berechnet die Verzögerung. Allerdings überlagert
eine Offsetkomponente infolge von Rauschen in Bezug auf die Eingangssignale
in der Praxis die Verzögerung,
und findet beim integrierten Wert der Aufprallbeschleunigung eine
Akkumulation infolge der Offsetkomponente beim normalen Fahren statt.
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Aus
DE 198 54 529 A1 ist
ein Auslösesteuerungsverfahren
und – system
für ein
Insassenschutzsystem bekannt. Das System bzw. Verfahren detektiert,
in Abhängigkeit
von einem ersten und einem zweiten Schwellwert, ob ein Airbag aktiviert
wird oder nicht.
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Aus
DE 199 00 327 A1 ist
ein Verfahren zum Steuern der Auslösung mindestens einer Zündpille eines
Insassenschutzsystems bekannt. Das Verfahren behandelt dabei das
Schätzen
einer zukünftig
erwarteten Beschleunigung auf Grundlage aktueller Sensorsignale,
wobei ausgelagerte Beschleunigungssensoren im Kraftfahrzeugaußenbereich
Beschleunigungswerte zur Verfügung
stellen. Dabei nutzt das Verfahren unterschiedliche Beschleunigungscharakteristiken
von Sensoren an verschiedenen Positionen im Fahrzeug aus.
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Aus
DE 199 17 710 A1 ist
ein Verfahren zum Bilden eines Auslösekriteriums für Rückhaltemittel bekannt,
wobei die Integration der gemessenen Beschleunigung erst dann gestartet
wird, wenn das Beschleunigungssignal einen vorgegebenen Signalpegel überschreitet.
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Aus
DE 39 24 507 A1 ist
ein Verfahren zur Auslösung
von Rückhaltemitteln
bekannt, wobei eine Verbesserung des Auslöseverhaltens dadurch erreicht
werden kann, dass eine in dem Rückhaltesystem
vorgesehene Integrationseinrichtung für die Geschwindigkeitsänderung
nicht die vom Beschleunigungssensor abgegebenen Beschleunigungswerte integriert,
sondern Werte, die nach Art einer Kennlinie oder eines Kennlinienfeldes
den Ausgangssignalen des Beschleunigungssensors zugeordnet sind. Dabei
wird die Auslöseschwelle
als Funktion der Zeit dargestellt. In Abhängigkeit von der Zeit kann
die Schwelle oder das Integral vergrößert oder verkleinert werden
wobei entsprechend das Integral bzw. die Schwelle konstant bleibt.
Die erfassten Integratorwerte können
additiv oder multiplikativ beeinflusst werden, um eine bestimmte
funktionale Abhängigkeit zur
Einwirkung auf den Verlauf des Schwellwertes zu erreichen.
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Aus
DE 42 39 582 A1 ist
ein auf Rückhaltesystem
und Verfahren zur Freigabe und Entfaltung eines derartigen Rückhaltesystems
bekannt, wobei innerhalb des Verfahrens ein Beschleunigungsmessersignal
integriert wird, sobald es einen Schwellwert übersteigt, um die sich ergebende Änderung
der Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhalten. Weiterhin wird ein Nullbeschleunigungs-Ausgangssignal
des Beschleunigungsmessers beschrieben, das Toleranzeffekten und
thermischen Effekten unterworfen ist. Um derartige Fehlerquellen
gering zu halten, wird der Beschleunigungswert beim Einschalten
gemessen, während
das Fahrzeug stationär
ist. Dieser Wert wird als ein Vorspannungswert für die Aufprallbestimmung in
Registern gespeichert. Der Vorspannungswert wird während des
Betriebszyklus nachgestellt, um Langzeitänderungen zu berücksichtigen.
Dabei konvergieren die Vorspannungsregisterwerte zu dem Beschleunigungsmesserausgangssignal.
Es wird der Mittelwert des Beschleunigungsmesserausgangssignals
um den Versatz des Nullbeschleunigungs-Ausgangssignals des Beschleunigungsmessers
im stationären
Betrieb korrigiert. Aus
DE
196 09 077 C1 ist eine Anordnung und ein Verfahren zum
Auslösen
eines Rückhaltemittels
zum Seitenaufprallschutz in einem Kraftfahrzeug bekannt. Das Verfahren
verwendet ein integriertes Beschleunigungssignal, das mit einem
zeitabhängigen
Signal gewichtet wird, sodass Integrationsbeiträge, die zu späten Zeitpunkten
im Beschleunigungssignal enthalten sind, geringer gewichtet werden
als Integrationsbeiträge,
die zu frühen
Zeitpunkten im Beschleunigungssignal enthalten sind. Mit der Auswertung
des Beschleunigungssignals, also mit der Integration, der Gewichtung
und dem Vergleich wird erst dann begonnen, wenn das Beschleunigungssignal
eine ihm zugeordnete Startschwelle überschritten hat. Die Auswertung
wird beendet, wenn das Auslösekriterium
für eine
festgelegte Zeitspanne eine dem Auslösekriterium zugeordnete Abbruchschwelle
nicht überschritten
hat. Zum Auslösende
wird das Auslösekriterium
und die Schwelle zurückgesetzt.
Sobald das Beschleunigungssignal dann wieder die Startschwelle überschreitet,
beginnt eine neue Auswertung.
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Aus
DE 198 28 338 A1 ist
ein Verfahren zum Ermitteln einer zu einem Überrollvorgang führenden kritischen
Winkellage eines Fahrzeuges bekannt. Das Verfahren verwendet eine
Integration einer Drehrate, die nach einer vorgebbaren Reset-Zeit
abgebrochen und neu gestartet wird. Dabei ist ein Reset-Schaltblock vorgesehen,
der ein Reset-Signal an einen Integrator abgibt, wodurch die Integration
der Drehrate abgebrochen und neu gestartet wird.
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Aus
DE 100 50 956 A1 ist
ein Verfahren zur Auslösung
von wenigstens einem Rückhaltemittel bekannt.
Das Verfahren beginnt erst zu arbeiten, wenn ein Rauschband für die Beschleunigung überschritten
wird. Dabei wird das Beschleunigungssignal mit verschiedenen Schwellen
verglichen. Überschreitet
das Beschleunigungssignal zum ersten mal eine Schwelle, dann startet
das Verfahren und wird weiterhin durchgeführt, auch wenn die Schwelle
wieder unterschritten wird.
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Aus
DE 100 40 111 A1 ist
ein Verfahren zur Bildung einer Auslöseentscheidung für Rückhaltemittel
bekannt. Das Verfahren verwendet das Integral der Differenz von
zeitlich versetzten Beschleunigungswerten, die ein Maß für die mechanische
Verformung des Fahrzeugs bei einem Aufprall sind und anhand derer
sich mechanische Verformungen sehr genau feststellen lassen. Dabei
kann festgestellt werden, ob es sich um einen Auslöse- oder
einen Nichtauslöseaufprall
handelt. In einem Schaltblock wird der Betrag der Differenz der
zeitlich versetzten Beschleunigungswerte aufintegriert.
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Aus.
DE 100 65 518 A1 ist
ein Verfahren zum Auslösen
von Rückhaltemitteln
in einem Kraftfahrzeug zum Klassifizieren von verschiedenen Aufprallsituationen
bekannt.
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Bei
dem herkömmlichen
passiven Sicherheitssystem mit dem voranstehend geschilderten Aufbau
sind Maßnahmen
erforderlich, um den integrierten Wert unter einer vorgegebenen
Bedingung zurückzusetzen,
um die Akkumulation des integrierten Wertes der Aufprallbeschleunigung
beim normalen Fahren zu verhindern. Da es allerdings schwierig ist,
zum richtigen Zeitpunkt ein Rücksetzen
durchzuführen,
muß in
diesem Fall eine Rücksetzverarbeitungsvorrichtung
zum Zurücksetzen
des integrierten Wertes zum richtigen Zeitpunkt zusätzlich dem
vorhandenen Aufbau hinzugefügt
werden.
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Ein
weiteres herkömmliches
passives Sicherheitssystem verwendet ein Verfahren, das die Schritte
umfasst, einen erforderlichen Subtraktionswert einzustellen, eine
Subtraktion von einem Eingangswert durchzuführen, der immer von dem Beschleunigungssensor
eingegeben wird, und dann den integrierten Beschleunigungswert auf
Null abzuändern,
wenn der integrierte Beschleunigungswert kleiner oder gleich Null
ist. Da ein Verhältnis,
das subtrahiert wird, wenn ein niedriger Aufprall über eine lange
Zeit eingegeben ist, sich jedoch von einem Verhältnis unterscheidet, wenn ein
hoher Aufprall über kurze
Zeit eingegeben wird, ist es schwierig, einen exakten, integrierten
Wert zu berechnen.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, ein passives Sicherheitssystem der
eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches nicht nur die Beschleunigung
bzw. Verzögerung
im Falle eines Aufpralls berechnet, sondern auch Beschleunigungswerte
beim normalen Fahren ermittelt, ohne das passive Sicherheitssystem
auszulösen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch ein Passagier-Sicherheitssystem,
dass eine in einem Fahrzeug bereitgestellte Passagier-Sicherheitseinrichtung,
einen Beschleunigungssensor zum Erfassen von Beschleunigung, die
durch einen Aufprall zum Kollisionszeitpunkt hervorgerufen wird, und
eine Passagier-Sicherheitssteuerungsvorrichtung zum Empfangen eines
Aufprall-Beschleunigungserfassungssignals von dem Beschleunigungssensor
und zum Betätigen
der Passagier-Sicherheitseinrichtung
umfasst, wobei die Passagier-Sicherheitssteuerungsvorrichtung
eine Referenzwerteinstellungsvorrichtung, in der ein Maximum-Referenzwert, ein
Minimum-Referenzwert bei normalem Fahren und ein Schwellwert zum
Bestimmen eines Betätigens
der Passagier-Sicherheitseinrichtung eingestellt werden, eine Berechnungseinrichtung
zum Vergleichen einer physikalischen Größe, die auf dem Aufprall-Beschleunigungserfassungssignal
basiert, das von dem Beschleunigungssensor eingegeben wird, mit
dem Maximum-Referenzwert und dem Minimum-Referenzwert und zum Durchführen einer
Berechnung, und eine Rücksetzvorrichtung
zum Rücksetzen
des integrierten Beschleunigungswertes, der ein Berechnungsergebnis
zu einem gegebenen Wert bei normalem Fahren darstellt, umfasst,
wobei die Passagier-Sicherheitssteuerungseinrichtung ausgelegt ist
zum Bestimmen durch die Vergleichseinrichtung, ob die physikalische
Größe innerhalb
eines Bereichs bleibt, der zwischen dem Maximum-Referenzwert und
dem Minimum-Referenzwert
definiert ist, zum Vergleichen des integrierten Beschleunigungswertes,
mit dem ein vorher eingestellter integrierter Referenzwert mit einem
vorbestimmten Wert berechnet wird, basierend auf dem Bestimmungsergebnis, zum
Zurücksetzen
des integrierten Beschleunigungswertes, basierend auf dem Berechnungsergebnis
durch die Rücksetzvorrichtung,
zum Vergleichen des integrierten Beschleunigungswertes bei normalem
Fahren mit dem Schwellwert, und zum Betätigen der Passagier-Sicherheitseinrichtung,
basierend auf dem Vergleichsergebnis.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung wird ein passives Sicherheitssystem bereitgestellt,
welches exakt feststellt, ob der integrierte Beschleunigungswert
zum Zeitpunkt eines Zusammenstoßes
ein Wert ist oder nicht, der eine Operation der passiven Sicherheitseinrichtung
erforderlich macht.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird
ein passives Sicherheitssystem bereitgestellt, welches exakt den
integrierten Beschleunigungswert unter Verwendung eines einfachen
Verfahrens berechnet, ohne eine Berechnung des integrierten Beschleunigungswertes
auf eine Beschleunigungsrichtung und eine Verzögerungsrichtung aufzuteilen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird
ein passives Sicherheitssystem bereitgestellt, welches darüber hinaus
schnell einen Zusammenstoß vom
Fahren auf einer unebenen Straße
unterscheidet.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird
ein passives Sicherheitssystem bereitgestellt, welches exakt die
Verzögerung zum
Zeitpunkt eines Zusammenstoßes
dadurch berechnet, dass es einen Rücksetzvorgang für den integrierten
Beschleunigungswert zurückstellt,
wenn die physikalische Größe provisorisch
in einen Bezugswertbereich gelangt, infolge einer Schwingungskomponente
des Zusammenstoßes.
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Eine
passive Sicherheitssteuervorrichtung des passiven Sicherheitssystems
berechnet eine physikalische Größe auf der
Grundlage des Aufprallbeschleunigungsfeststellsignals, das von dem
Beschleunigungssensor eingegeben wird, und stellt maximale und minimale
Bezugswerte für
die physikalische Größe beim
normalen Fahren ein. Die passive Sicherheitssteuervorrichtung führt dann
eine Berechnung in Bezug auf die Addition einer vorhandenen Beschleunigung,
die von dem Beschleunigungssensor eingegeben wird, zu einem integrierten
Beschleunigungswert zu diesem Zeitpunkt durch, wenn die physikalische
Größe einen
Bereich überquert,
der sich zwischen dem maximalen und dem minimalen Bezugswert erstreckt.
Alternativ führt
die passive Sicherheitssteuervorrichtung eine Berechnung in Bezug
auf einen Rücksetzvorgang
des integrierten Beschleunigungswertes durch, wenn die physikalische Größe innerhalb
des Bereiches bleibt, der zwischen dem maximalen und dem minimalen
Bezugswert liegt. Auf diese Weise ist es möglich, den integrierten Beschleunigungswert
beim normalen Fahren auf Null zu halten, und exakt die Verzögerung bei
einem Zusammenstoß zu
berechnen.
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Die
passive Sicherheitssteuervorrichtung kann ein Betätigungssignal
ausgeben, welches die passive Sicherheitseinrichtung betätigt, wenn
ein integrierter Bezugswert des integrierten Beschleunigungswertes,
der auf der Grundlage des Aufprallbeschleunigungsfeststellsignals
berechnet wird, von dem Beschleunigungssensor eingegeben wird. Auf diese
Weise wird ermöglicht,
die passive Sicherheitseinrichtung fehlerfrei zu betreiben.
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Die
passive Sicherheitssteuervorrichtung kann eine Hochfrequenzabschwächungsvorrichtung aufweisen,
welche hohe Frequenzen in Bezug auf ein Aufprallsignal abschwächt, das
von dem Beschleunigungssensor eingegeben wird, wobei das Aufprallsignal
eine physikalische Größe ist,
die auf der Grundlage des Aufprallbeschleunigungsfeststellsignals
bestimmt wird, das von dem Beschleunigungssensor eingegeben wird,
wobei die Hochfrequenzabschwächungsvorrichtung
eine Hochfrequenzunterbrechungsschaltung und eine Abschnittsausgleichsverarbeitungsvorrichtung
aufweist; und kann das Merkmal aufweisen, ein Berechnungsergebnis
zu verarbeiten, das durch die Hochfrequenzabschwächungsvorrichtung hindurchgegangen
ist, nämlich
als Eingangswert. Auf diese Weise wird ermöglicht festzustellen, ob ein
Zusammenstoß eine
Auslösung
der passiven Sicherheitseinrichtung erforderlich macht oder nicht,
und zwar stabil, ohne Beeinträchtigung durch
Hochfrequenzrauschen.
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Die
passive Sicherheitssteuervorrichtung kann eine Filtervorrichtung
aufweisen, die eine Frequenzkomponente abzieht, die eine physikalische Größe ist,
die auf der Grundlage des Aufprallbeschleunigungsfeststellsignals
erhalten wird, die von dem Beschleunigungssensor eingegeben wird,
und spezifisch für
einen Zusammenstoß des
Fahrzeugs ist, aus dem Beschleunigungssignal, das von dem Beschleunigungssensor
eingegeben wird; und kann das Merkmal aufweisen, ein durch die Filtervorrichtung
hindurchgegangenes Betriebsergebnis als Eingangswert zu verarbeiten.
Auf diese Weise wird ermöglicht,
stabil einen Normalzustand von einem Zusammenstoßzustand zu unterscheiden.
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Die
passive Sicherheitssteuervorrichtung des passiven Sicherheitssystems
kann die Merkmale aufweisen, eine physikalische Größe, die
auf der Grundlage des Aufprallbeschleunigungsfeststellsignals ermittelt
wird, das von dem Beschleunigungssensor eingegeben wird, in negative
und positive Komponenten aufzuteilen, eine erforderliche, gewichtete
Skalierung in Bezug auf die negativen und positiven Komponenten
einzustellen, und ein Multiplikationsergebnis infolge der gewichteten
Skalierung als Eingangswert zu verarbeiten. Auf diese Weise wird
ermöglicht
zu verhindern, dass ein Integral der Beschleunigung in Bezug auf
Schwingungswellen auftritt, die beim Fahren auf einer unebenen Straße hervorgerufen
werden. Im Gegensatz hierzu wird, wenn die Gewichtungen durchgeführt werden,
um einen Wert einzugeben, der sich aus der Multiplikation einer
Abschwächungsrichtungskomponente
mit einer erforderlichen Skalierung ergibt, der integrierte Beschleunigungswert
klein in Bezug auf die Abschwächungsrichtungskomponente,
die zum Zeitpunkt eines Zusammenstoßes hervorgerufen wird. Die
Gewichte der Abschwächungsrichtungskomponente
unterscheiden sich daher von jenen der Beschleunigungsrichtungskomponente,
was es ermöglicht,
dass ein Zusammenstoß sehr
schnell vom Fahren auf einer unebenen Straße unterschieden werden kann.
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Die
passive Sicherheitssteuervorrichtung des passiven Sicherheitssystems
kann die Merkmale aufweisen, eine physikalische Größe auf der
Grundlage des Aufprallbeschleunigungsfeststellsignals zu berechnen,
das von dem Beschleunigungssensor eingegeben wird, maximale und
minimale Bezugswerte für
die physikalische Größe beim
normalen Fahren einzustellen, eine Berechnung in Bezug auf die Addition
einer vorhandenen Beschleunigung, die von dem Beschleunigungssensor
eingegeben wird, zu der physikalischen Größe durchzuführen, wenn die physikalische
Größe einen
Bereich überquert,
der sich zwischen dem maximalen und dem minimalen Bezugswert erstreckt,
eine Funktion des Einsatzes eines Subtraktionswertes oder eines
Additionswertes in Bezug auf den vorhandenen integrierten Beschleunigungswert
einzustellen, wenn die physikalische Größe innerhalb des Bereiches
bleibt, der sich zwischen dem maximalen und dem minimalen Bezugswert
erstreckt, und eine Subtraktion oder eine Addition des integrierten
Beschleunigungswertes auf der Grundlage der Funktion durchzuführen, um
einen Rücksetzzeitraum
des integrierten Beschleunigungswertes abzuändern. Auf diese Weise wird
ermöglicht, eine Rücksetzzeit
des integrierten Beschleunigungswertes zu verkürzen.
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Die
passive Sicherheitssteuervorrichtung des passiven Sicherheitssystems
berechnet eine physikalische Größe auf der
Grundlage des Aufprallbeschleunigungsfeststellsignals, das von dem
Beschleunigungssensor eingegeben wird, und stellt maximale und minimale
Bezugswerte für
die physikalische Größe beim
normalen Fahren ein. Die passive Sicherheitssteuervorrichtung führt dann
eine Subtraktion eines integrierten Beschleunigungswertes durch,
wenn der integrierte Beschleunigungswert zu dem Zeitpunkt positiv
ist, an welchem die physikalische Größe einen Bereich überquert,
der sich zwischen dem maximalen und minimalen Bezugswert erstreckt.
Alternativ führt
die passive Sicherheitssteuervorrichtung eine Addition des integrierten
Beschleunigungswertes durch, wenn der integrierte Beschleunigungswert
zu jenem Zeitpunkt negativ ist, an welchem die physikalische Größe innerhalb
des Bereiches bleibt, der sich zwischen dem maximalen und dem minimalen
Bezugswert erstreckt. Daher kann der integrierte Beschleunigungswert
zum momentanen Zeitpunkt überwacht
werden. Wenn der integrierte Beschleunigungswert positiv ist, kann
eine Subtraktion mit dem erforderlichen Wert durchgeführt werden.
Wenn der integrierte Beschleunigungswert negativ ist, kann eine
Addition mit dem erforderlichen Wert durchgeführt werden. Auf diese Weise
wird ermöglicht,
einen Rücksetzvorgang
durchzuführen,
damit der integrierte Beschleunigungswert beim normalen Fahren jederzeit
gegen Null konvergiert, und die Akkumulierung infolge überlagerter
Rauschkomponenten zu verhindern. Daher kann der integrierte Beschleunigungswert
exakt berechnet werden, unter Einsatz eines einfachen Verfahrens,
ohne die Berechnung des integrierten Beschleunigungswertes auf eine Beschleunigungsrichtung
und eine Verzögerungsrichtung
aufteilen zu müssen.
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Der
Beschleunigungssensor kann so eingestellt werden, dass er die Beschleunigung
in Längsrichtung
des Fahrzeugs feststellt. Wenn entweder die Vorderseite oder die
Rückseite
als die positive Komponente des Beschleunigungssensors definiert
wird, wird in diesem Fall die andere Seite als die negative Komponente
des Beschleunigungssensors definiert, und dann kann die passive
Sicherheitssteuervorrichtung die Merkmale aufweisen, gesteuert die
passive Sicherheitseinrichtung zu betätigen, die an der Seite der
positiven Komponente angeordnet ist, wenn der integrierte Beschleunigungswert
auf der Grundlage des Beschleunigungsfeststellsignals, das von dem Beschleunigungssensor
eingegeben wird, einen Bezugswert für den integrierten Beschleunigungswert überschreitet,
der als die positive Komponente eingestellt wurde, und kann gesteuert
die passive Sicherheitseinrichtung betätigen, die an der Seite der
negativen Komponente angeordnet ist, wenn der integrierte Beschleunigungswert
auf der Grundlage des Beschleunigungsfeststellsignals, das von dem
Beschleunigungssensor eingegeben wird, nicht einen Bezugswert für den integrierten
Beschleunigungswert erreicht, der als die negative Komponente eingestellt
wurde. Auf diese Weise wird ermöglicht,
einen Zusammenstoß sowohl
vorn als auch hinten auf der Grundlage derselben Logik zu bestimmen,
und die passive Sicherheitseinrichtung fehlerfrei gesteuert zu betätigen.
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Der
Beschleunigungssensor kann so eingestellt werden, dass er die Beschleunigung
in Querrichtung des Fahrzeugs feststellt. In diesem Fall wird, wenn
entweder die rechte oder die linke Seite als die positive Komponente
des Beschleunigungssensors definiert wird, die andere Seite als
die negative Komponente des Beschleunigungssensors definiert, und kann
die passive Sicherheitssteuervorrichtung die Merkmale aufweisen,
gesteuert die passive Sicherheitseinrichtung zu betätigen, die
an der Seite der positiven Komponente angeordnet ist, wenn der integrierte
Beschleunigungswert auf der Grundlage des Beschleunigungsfeststellsignals,
das von dem Beschleunigungssensor eingegeben wird, einen Bezugswert
für den
integrierten Beschleunigungswert überschreitet, der als die positive
Komponente eingestellt wurde, und gesteuert die passive Sicherheitseinrichtung
zu betätigen,
die an der Seite der negativen Komponente angeordnet ist, wenn der
integrierte Beschleunigungswert auf der Grundlage des Beschleunigungsfeststellsignals,
das von dem Beschleunigungssensor eingegeben wird, nicht einen Bezugswert
für den
integrierten Beschleunigungswert erreicht, der als die negative
Komponente eingestellt wurde. Auf diese Weise wird ermöglicht,
wenn ein Zusammenstoß in
Querrichtung des Fahrzeugs auftritt, beide passive Sicherheitseinrichtungen
zur gleichen Zeit zu steuern.
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Die
passive Sicherheitssteuervorrichtung des passiven Sicherheitssystems
kann die Merkmale aufweisen, eine physikalische Größe auf der
Grundlage des Aufprallbeschleunigungsfeststellsignals zu berechnen,
das von dem Beschleunigungssensor eingegeben wird, maximale und
minimale Bezugswerte für
die physikalische Größe beim
normalen Fahren einzustellen, eine Berechnung in Bezug auf die Addition
einer momentanen Beschleunigung, die von dem Beschleunigungssensor
eingegeben wird, zu einem integrierten Beschleunigungswert zu diesem
Zeitpunkt durchzuführen,
wenn die physikalische Größe einen
Bereich überquert,
der zwischen dem maximalen und dem minimalen Bezugswert festgelegt
ist, einen Zeitraum zu messen, nachdem die physikalische Größe den Bereich überschritten hat,
und einen Rücksetzvorgang
für den integrierten Beschleunigungswert
zurückzustellen,
wenn der gemessene Zeitraum kürzer
ist als ein erforderlicher Zeitraum. Auf diese Weise wird ermöglicht,
einen Rücksetzvorgang
für den
integrierten Beschleunigungswert aufzuschieben, wenn die physikalische Größe provisorisch
in einen Bezugswertbereich infolge einer Schwingungskomponente eines
Zusammenstoßes
hineingelangt, und darüber
hinaus exakt die Verzögerung
zum Zeitpunkt des Zusammenstoßes
zu berechnen.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
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1 eine
Aufsicht auf einen vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs, das mit einem
herkömmlichen,
passiven Sicherheitssystem versehen ist;
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2 ein
schematisches Blockdiagramm, das ein passives Sicherheitssystem
gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ein
Flußdiagramm
zur Erläuterung
eines Betriebsablaufes in 2;
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4A, 4B und 4C Darstellungen des
Zeitpunkts der Ausgabe eines Treibersignals, wenn eine Operation,
die in dem Flußdiagramm
von 3 angegeben ist, bei realen Zusammenstoßmustern
durchgeführt
wird (Unterscheidung eines Zusammenstoßes bei hoher Geschwindigkeit
von einem Zusammenstoß bei
niedriger Geschwindigkeit);
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5A, 5B und 5C Darstellungen des
Zeitpunkts der Ausgabe eines Treibersignals, wenn eine in dem Flußdiagramm
von 3 angegebene Operation bei realen Zusammenstoßmustern durchgeführt wird
(Unterscheidung eines Zusammenstoßes von einer unebenen Straße oder
einem Bremsvorgang);
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6A, 6B und 6C Darstellungen des
Zeitpunkts der Ausgabe eines Treibersignals, wenn eine in dem Flußdiagramm
von 3 angegebene Operation bei realen Zusammenstoßmustern durchgeführt wird
(Unterscheidung eines Zusammenstoßes von Rauschen);
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7 eine
Aufsicht eines vorderen Abschnitts eines Fahrzeugs, das mit einem
passiven Sicherheitssystem gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung versehen ist;
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8 ein
Blockdiagramm des passiven Sicherheitssystems von 7;
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9 ein
Flußdiagramm
zur Erläuterung
eines Betriebsablaufs in 8;
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10A, 10B und 10C Darstellungen des Zeitpunkts der Ausgabe eines
Treibersignals, wenn ein in dem Flußdiagramm von 9 angegebener
Betriebsablauf bei realen Zusammenstoßmustern durchgeführt wird
(Unterscheidung eines Hochgeschwindigkeitszusammenstoßes von
einem Zusammenstoß bei
niedriger Geschwindigkeit);
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11 eine
Aufsicht auf einen vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs, das mit einem
passiven Sicherheitssystem gemäß Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung versehen ist;
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12 ein
Blockdiagramm des passiven Sicherheitssystems von 11;
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13 ein
Flußdiagramm
zur Erläuterung eines
Betriebsablaufs in 12;
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14 ein
Flußdiagramm,
das zur Durchführung
einer Berechnung in einen Mikrocomputer bei Ausführungsform 4 der vorliegenden
Erfindung verwendet wird;
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15A, 15B und 15C Darstellungen des Zeitpunkts zur Ausgabe eines
Treibersignals, wenn ein in dem Flußdiagramm von 14 angegebener
Betriebsablauf bei realen Zusammenstoßmustern durchgeführt wird
(Unterscheidung eines Zusammenstoßes vom Fahren auf einer unebenen
Straße
oder vom Bremsen);
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16 ein
Flußdiagramm,
das zur Durchführung
einer Berechnung innerhalb eines Mikrocomputers bei Ausführungsform
5 der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
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17A, 17b, 17C und 17D Darstellungen
des Inhalts des Vorgangs eines Verzögerungszeitgebers, wenn ein
in dem Flußdiagramm von 16 angegebener
Betriebsablauf bei realen Zusammenstoßmustern durchgeführt wird
(Zusammenstoß mit
einem Ruheabschnitt).
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Nachstehend
werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung erläutert.
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Ausführungsform 1
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2 ist
ein schematisches Blockdiagramm, welches ein passives Sicherheitssystem
gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt. Bestandteile der Ausführungsform
1, die ebenso ausgebildet sind wie die in 1 gezeigten,
herkömmlichen
Bestandteile, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und auf
ihre erneute Beschreibung wird verzichtet.
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In 2 bezeichnet
das Bezugszeichen 2 eine passive Sicherheitseinrichtung,
die auf dem Fahrzeug 1 angebracht ist (siehe 1).
Die passive Sicherheitseinrichtung 2 weist eine Zündkapsel
(Auslöseeinrichtung) 2a und
einen Airbag 2b auf, der durch die Zündkapsel 2a aufgeblasen
wird. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Steuervorrichtung, welche
die passive Sicherheitseinrichtung 2 steuert. Die Steuervorrichtung 2 weist
einen Beschleunigungssensor 3a zur Feststellung der Aufprallbeschleunigung
auf, die zum Zeitpunkt eines Frontalzusammenstoßes des Fahrzeugs 1 hervorgerufen
wird, einen Mikrocomputer 3b, dem das Beschleunigungsfeststellsignal
von dem Beschleunigungssensor 3a als Digitaldaten mit Hilfe
eines A/D-Wandlers zugeführt
wird, und einen Zünder 3c,
der ein Ausgangssignal von dem Mikrocomputer 3b empfängt, um
einen Zündstrom
der Zündkapsel 2a zuzuführen.
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Nachstehend
wird der Betriebsablauf erläutert.
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Wenn
das Fahrzeug 1 fährt,
stellt der Beschleunigungssensor 3a ständig die Aufprallbeschleunigung
fest. Das Beschleunigungsfeststellsignal wird dem Mikrocomputer 3b zugeführt, um
eine Berechnung durchzuführen.
Hierbei berechnet der Mikrocomputer 3b die Amplitude des
Beschleunigungsfeststellsignals, das von dem Beschleunigungssensor 3a zugeführt wird,
und bestimmt, ob der Airbag 2b aufgeblasen werden soll
oder nicht. Bei dieser Bestimmung wird die Aufprallbeschleunigung auf
der Grundlage des Eingangssignals von dem Beschleunigungssensors 3a bei
einem Frontalzusammenstoß des
Fahrzeuges groß.
In diesem Fall betätigt
das Ausgangssignal von dem Mikrocomputer 3b den Zünder 3c,
damit die Zündkapsel 2a mit
Strom versorgt wird. Dies führt
dazu, dass der Airbag 2b aufgeblasen wird.
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Hierbei
weist der Mikrocomputer 3b eine steuerbare Bezugswerteinstellvorrichtung
(Speicher) auf, eine Berechnungsvorrichtung, und eine Rücksetzvorgangsvorrichtung,
die als Hauptbestandteile arbeiten. Die steuerbare Bezugswerteinstellvorrichtung
stellt einen maximalen Beschleunigungsbezugswert (oberen Grenzwert
für die
Beschleunigung) GH und einen minimalen Beschleunigungsbezugswert
(unterer Grenzwert für
die Beschleunigung) GL ein, die beim normalen Fahren angenommen
werden. Die Berechnungsvorrichtung vergleicht eine physikalische
Größe, die
auf Aufprallbeschleunigungsfeststellsignalen beruht, die von dem
Beschleunigungssensor 3a über einen A/D-Wandler zugeführt werden,
mit dem maximalen Beschleunigungsbezugswert GH und dem minimalen
Beschleunigungsbezugswert GL, und führt die Berechnung durch. Die
Rücksetzvorgangsvorrichtung
führt einen Rücksetzvorgang
durch, damit der integrierte Beschleunigungswert als Berechnungsergebnis
beim normalen Fahren gegen Null konvergiert.
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Nachstehend
wird ein Betriebsablauf entsprechend einem Steuerprogramm des Mikrocomputers 3b erläutert.
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3 ist
ein Flußdiagramm
zur Erläuterung des
Betriebsablaufes in 2, und betrifft die Feststellung
eines Zusammenstoßes
zum Zeitpunkt eines Frontalzusammenstoßes. Weiterhin erfolgt die Erläuterung
unter der Annahme, dass das Aufprallbeschleunigungsfeststellsignal,
das von dem Beschleunigungssensor 3a zugeführt wird,
als Eingangssignal G des Mikrocomputers 3b definiert ist, und
das Eingangssignal G in Verzögerungsrichtung positiv
ist.
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Zuerst
ist beim normalen Fahren der Absolutwert des Aufprallbeschleunigungssignals,
das von dem Beschleunigungssensor 3a festgestellt wird, gleich 2G oder
niedriger unter normalen Bedingungen, und ist klein. Das Eingangssignal
G des Mikrocomputers 3b, das von dem Beschleunigungssensor 3a zugeführt wird,
bleibt innerhalb eines Bereiches, der von dem minimalen Beschleunigungsbezugswert GL
bis zum maximalen Beschleunigungsbezugswert GH reicht.
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Im
Schritt ST1 wird daher "JA" oder "NEIN" in Bezug auf die
Abfrage bestimmt, ob das Eingangssignal G innerhalb des voranstehend
geschilderten Bereiches bleibt (GL ≤ Eingangssignal G ≤ GH). Bei Feststellung
von "JA" geht der Vorgang
zum Schritt ST2 über.
Im Schritt ST2 wird eine Ermittlung durchgeführt, ob der integrierte Beschleunigungswert
V zum momentanen Zeitpunkt des Fahrens den Wert Null überschreitet
(V>0). Ist der integrierte Beschleunigungswert
V größer als
Null, geht der Vorgang zum Schritt ST4 über. Im Schritt ST4 wird der
vorher festgelegte, integrierte Bezugswert G von dem integrierten
Beschleunigungswert V zum momentanen Zeitpunkt subtrahiert, und
dann geht der Vorgang zum Schritt ST6 über. Im Schritt ST6 wird bestimmt,
ob der integrierte Beschleunigungswert V nach der im Schritt ST4
durchgeführten
Subtraktion kleiner als Null ist (V<0). Ist der integrierte Beschleunigungswert V
nach der Subtraktion kleiner als Null, so geht der Vorgang zum Schritt
ST9 über.
Im Schritt ST9 wird eine Berechnung durchgeführt, bei welcher der integrierte
Beschleunigungswert V kleiner als Null als Null definiert wird.
Wenn der integrierte Beschleunigungswert V größer als Null ist, wird ein
Rücksetzvorgang,
bei welchem der integrierte Beschleunigungswert V gegen Null konvergiert,
durch die Schritte ST4, ST6 und ST9 durchgeführt.
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Wenn
andererseits die Abfrage im Schritt ST2 das Ergebnis "NEIN" hat (wenn der integrierte Beschleunigungswert
kleiner als Null ist), geht der Vorgang zum Schritt ST3 über. Im
Schritt ST3 wird der integrierte Bezugswert G1 zum integrierten
Beschleunigungswert V zu diesem Zeitpunkt addiert, und dann geht
der Vorgang zum Schritt ST5 über.
Im Schritt ST5 wird bestimmt, ob der integrierte Beschleunigungswert
V nach der im Schritt ST3 durchgeführten Addition größer als
Null ist (V>0). Ist
der integrierte Beschleunigungswert V nach der Addition im Schritt
ST3 größer als
Null, dann geht der Prozess zum Schritt ST8 über. Im Schritt ST8 wird eine
Berechnung durchgeführt,
bei welcher der integrierte Beschleunigungswert V, der größer als
Null ist, als Null definiert wird. Wenn der integrierte Beschleunigungswert
V kleiner als Null ist, wird ein Rücksetzvorgang, bei welchem
der integrierte Beschleunigungswert V gegen Null konvergiert, durch
die Schritte ST3, ST5 und ST8 durchgeführt.
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Die
voranstehende Beschreibung betrifft einen Betriebsablauf zur Verarbeitung
in einem Fall, in welchem die Aufprallbeschleunigung klein ist,
wenn das Fahrzeug normal fährt.
Als nächstes
wird ein Betriebsablauf für
die Verarbeitung in einem Fall erläutert, in welchem eine hohe
Aufprallbeschleunigung dem Mikrocomputer 3b zugeführt wird,
mit Ausnahme dann, wenn das Fahrzeug normal fährt.
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Wenn
die Ermittlung im Schritt ST1 das Ergebnis "NEIN" hat,
also wenn das Eingangssignal G, das den vom GL bis GH reichenden
Bereich überquert,
eine hohe Aufprallbeschleunigung ist, so geht der Vorgang zum Schritt
ST7 über.
Im Schritt ST7 wird das Eingangssignal G zum integrierten Beschleunigungswert
V zum momentanen Zeitpunkt addiert. Da ein derartiger Vorgang durchgeführt wird, konvergiert
der integrierte Beschleunigungswert V jederzeit beim normalen Fahren
gegen Null, und wird integriert, wenn bei dem Fahrzeug ein starker
Aufprall zum Zeitpunkt eines Zusammenstoßes auftritt. Der integriert
Beschleunigungswert V wird groß, wenn
die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zum Zeitpunkt des Zusammenstoßes hoch
ist.
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Nachdem
der Additionsvorgang im Schritt ST7 durchgeführt wurde, geht der Vorgang
zum Schritt ST10 über.
Im Schritt ST10 wird der integrierte Beschleunigungswert V nach
der im Schritt ST7 durchgeführten
Addition mit einem Schwellenwert Vthr verglichen, der vorher für den Betrieb
der passiven Sicherheitseinrichtung festgelegt wird, und wird eine
entsprechende Berechnung durchgeführt. Als Ergebnis der Berechnung
geht, wenn der integrierte Beschleunigungswert V nach der voranstehend
geschilderten Addition größer ist
als der Schwellenwert Vthr, der Vorgang zum Schritt ST11 über, und
wird ein Airbag-Treibersignal an den Zünder 3c von 2 ausgegeben.
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Als
nächstes
wird ein reales Zusammenstoßmuster
erläutert,
welches den Zeitpunkt der Ausgabe eines Treibersignals für einen
Airbag betrifft, wenn die Berechnung des in 3 gezeigten
Flußdiagramms
durchgeführt
wird.
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Beim
Zusammenstoß des
Fahrzeuges mit hoher Geschwindigkeit, und beim Zusammenstoß des Fahrzeugs
mit niedriger Geschwindigkeit, wird wie in 4A gezeigt
eine Aufprallbeschleunigung erzeugt. Hierbei wird die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs beim Zusammenstoß auf
der Grundlage des Integrals der Aufprallbeschleunigung berechnet,
wie dies in 4B gezeigt ist. Die Stärke des
Zusammenstoßes
wird auf der Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bewertet.
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Bei
der im Flußdiagramm
dargestellten Berechnung überschreitet,
wenn ein Zusammenstoß auftritt,
die physikalische Größe den maximalen
Beschleunigungsbezugswert (den integrierten Wert des zurückgesetzten
Beschleunigungsschwellenwertes, der an der Obergrenze der Beschleunigung
liegt) GH, und daher wird der Integriervorgang begonnen. Während des
Zusammenstoßes
wird die Aufprallbeschleunigung, welche den maximalen Beschleunigungsbezugswert
GH überschreitet,
ohne Unterbrechung erzeugt. Der integrierte Wert V, der annähernd gleich
der integrierten Beschleunigung ist, wie in 4B gezeigt,
wird als das Berechnungsergebnis erhalten (siehe 4C).
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Wenn
der Zusammenstoß des
Fahrzeugs bei niedriger Geschwindigkeit auftritt, so dass keine Betätigung der
passiven Sicherheitseinrichtung erforderlich ist, wird die Aufprallbeschleunigung
gering, wie in 4A gezeigt, und wird auch das
Beschleunigungsintegral klein, wie in 4B gezeigt
ist. Daher überschreitet,
wie in 4C gezeigt, der integrierte
Wert V nicht den Treibersignalausgangsschwellenwert Vthr, der vorher
festgelegt wurde. Ein Treibersignal wird nicht an den Airbag ausgegeben.
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Wenn
der Zusammenstoß des
Fahrzeugs allerdings bei hoher Geschwindigkeit auftritt, wird die Aufprallbeschleunigung
groß,
wie in 4A gezeigt, und wird auch das
Beschleunigungsintegral groß, wie
in 4B gezeigt ist. Anders ausgedrückt überschreitet der integrierte
Wert V, der mittels Durchführung
der Berechnung entsprechend dem voranstehend geschilderten Flußdiagramm
erhalten wird, den Treibersignalausgangsschwellenwert Vthr, wie
in 4C gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Treibersignal
ausgegeben, um die passive Sicherheitseinrichtung 2 zu
betätigen.
Daher wird der Airbag 2b aufgeblasen.
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Verschiedene
Fälle,
etwa wenn das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, oder das Fahrzeug durch
Bremsen angehalten wird, lassen sich als Beispiele angeben, welche
nicht eine Betätigung
der passiven Sicherheitseinrichtung 2 erfordern, mit Ausnahme
eines Zusammenstoßes.
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Eine
Signalform der Aufprallbeschleunigung zum Zeitpunkt des Fahrens
auf einer unebenen Straße
ist eine Schwingungswelle mit großer Amplitude, wie dies in 5A gezeigt
ist. Dieser Fall zeichnet sich dadurch aus, dass das Beschleunigungsintegral klein
ist, wie in 5B gezeigt.
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Der
integrierte Wert V, der mittels Durchführung der Berechnung entsprechend
dem voranstehend geschilderten Flußdiagramm erhalten wird, ist kleiner
als das voranstehend erwähnten
Eingangssignal. Der integrierte Wert V überschreitet nicht den Treibersignalausgangsschwellenwert
Vthr, und das Treibersignal wird an die passive Sicherheitseinrichtung 2 ausgegeben.
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In
Bezug auf die Signalform der Aufprallbeschleunigung zum Zeitpunkt
einer Bremsung wird, wie in 5A gezeigt,
eine kleine Aufprallbeschleunigung erzeugt. Allerdings zeichnet
sich dieser Fall dadurch aus, dass das Beschleunigungsintegral groß ist, wie
in 5B gezeigt. Da die eingegebene Aufprallbeschleunigung
G der Berechnung entsprechend dem Flußdiagramm innerhalb eines Bereiches bleibt,
der von dem minimalen Beschleunigungsbezugswert GL bis zum maximalen
Beschleunigungsbezugswert GH reicht, wird das Beschleunigungsintegral
nicht ermittelt, und bleibt der integrierte Beschleunigungswert
V auf dem Wert Null. Dies führt dazu,
dass der integrierte Beschleunigungswert V den Treibersignalausgangsschwellenwert
Vthr überschreitet,
so dass das Treibersignal nicht an die passive Sicherheitseinrichtung
ausgegeben wird.
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Zufälliges elektrisches
Rauschen läßt sich als
Beispiel für
Fälle angeben,
in denen ein Betrieb der passive Sicherheitseinrichtung 2 nicht
erforderlich ist, abgesehen von der voranstehend geschilderten physikalischen
Größe. Zufälliges Rauschen
wird bei einer Schaltung hervorgerufen, und wird daher dem Ausgangssignal
von dem Beschleunigungssensor 3a hinzugefügt, und
so dem Mikrocomputer 3b zugeführt. Der überwiegende Anteil der Signalform des
Eingangssignals weist die Form von Impulsen auf, wie in 6A gezeigt.
In diesem Fall wird das Beschleunigungsintegral groß, infolge
der Integration als aufeinanderfolgender Vorgang, wie dies in 6B gezeigt
ist. Da jedoch die eingegebene Aufprallbeschleunigung G gemäß der Berechnung
auf der Grundlage des Flußdiagramms
innerhalb des Bereiches bleibt, der von dem minimalen Beschleunigungsbezugswert
GL bis zum maximalen Beschleunigungsbezugswert GH reicht, wird das
Beschleunigungsintegral nicht ermittelt, und bleibt der integrierte Beschleunigungswert
V auf dem Wert Null. Dies führt dazu,
dass der integrierte Beschleunigungswert V den Treibersignalausgangsschwellenwert
Vthr überschreitet,
und kein Treibersignal an die passive Sicherheitseinrichtung ausgegeben
wird.
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Wie
voranstehend geschildert wird bei der Ausführungsform 1 ein Treibersignalausgangsschwellenwert
Vthr der passiven Sicherheitseinrichtung 2 vorher im Speicher
des Mikrocomputers 3b festgelegt, und wird die Berechnung
entsprechend dem Flußdiagramm
von 3 durchgeführt.
Es wird ermöglicht,
exakt die passive Sicherheitseinrichtung 2 nur dann in
Betrieb zu setzen, wenn ein Zusammenstoß des Fahrzeugs bei hoher Geschwindigkeit auftritt.
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Weiterhin
wurde in Bezug auf die Ausführungsform
1 ein Fall erläutert,
bei welchem der Treibersignalausgangsschwellenwert Vthr so eingestellt wird,
dass ein Zusammenstoß des
Fahrzeugs bei hoher Geschwindigkeit abgetrennt wird. Es ist möglich, die
Empfindlichkeit für
die Bestimmung des Zusammenstoßes
des Fahrzeugs bei niedriger Geschwindigkeit abzuändern, nämlich durch Änderung
des Treibersignalausgangsschwellenwertes Vthr.
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Ausführungsform 2
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7 ist
eine Aufsicht auf einen vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs, das
mit einem passiven Sicherheitseinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden
Erfindung versehen ist, und 8 ist ein
Blockdiagramm, welches das passive Sicherheitseinrichtung von 7 zeigt.
Bauteile der Ausführungsform
2, die ebenso wie die in den 1 und 2 gezeigten
Bauteile ausgebildet sind, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet,
und auf ihre erneute Beschreibung wird verzichtet.
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In 7 bezeichnet
das Bezugszeichen 1 ein Fahrzeug, und das Bezugszeichen
eine passive Sicherheitseinrichtung für Frontalzusammenstöße, die
auf dem Fahrzeug 1 angebracht ist. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet
eine passive Sicherheitseinrichtung für Zusammenstöße von hinten,
die auf dem Fahrzeug 1 vorgesehen ist. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet
eine gemeinsame Steuervorrichtung zum Betrieb der beiden passiven
Sicherheitseinrichtungen 3 und 4. Wie in 8 gezeigt,
weist die Steuervorrichtung 3 einen Beschleunigungssensor 3a zur Feststellung
der Aufprallbeschleunigung auf, die zum Zeitpunkt eines Frontalzusammenstoßes des
Fahrzeugs 1 hervorgerufen wird, einen Mikrocomputer 3b,
dem das Beschleunigungsfeststellsignal von dem Beschleunigungssensor 3a als
Digitaldaten über
einen A/D-Wandler zugeführt
wird, einen Frontalzusammenstoßzünder 3d,
der ein Ausgangssignal von dem Mikrocomputer 3b empfängt, um
die passive Sicherheitseinrichtung 3 für einen Frontalzusammenstoß zu betreiben,
und einen Zünder 3e für Zusammenstöße von hinten,
der ein Ausgangssignal von dem Mikrocomputer 3b empfängt, um
die passive Sicherheitseinrichtung 4 für Zusammenstöße von hinten
zu betreiben. Hierbei wird ein Airbag als Beispiel für die passive
Sicherheitseinrichtung 2 für Frontalzusammenstöße angegeben,
und eine Schleudertraumaverhinderungseinrichtung wie beispielsweise
eine Nackenstütze
als Beispiel für
die passive Sicherheitseinrichtung 4 für Zusammenstöße von hinten angegeben.
Weiterhin wird vorher ein Treibersignalausgangsschwellenwert Vthr2
im Speicher des Mikrocomputers 3b festgelegt.
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Nachstehend
wird der Betriebsablauf erläutert.
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Der
Mikrocomputer 3b der Ausführungsform 2 berechnet physikalisch
die Amplitude des Aufprallbeschleunigungsfeststellsignals, das von
dem Beschleunigungssensor 3a zugeführt wird, und bestimmt, ob
er gesteuert die passive Sicherheitseinrichtung 2 für Frontalzusammenstöße und die
passive Sicherheitseinrichtung 4 für Zusammenstöße von hinten
in Gang setzt. Wenn eine hohe Aufprallbeschleunigung, die den Betrieb
der passiven Sicherheitseinrichtung 2 für Frontalzusammenstöße erforderlich
macht, auf der Grundlage der voranstehenden Bestimmung zugeführt wird,
gibt der Frontalzusammenstoßzünder 3d ein
Treibersignal aus, um die passive Sicherheitseinrichtung 2 für Frontalzusammenstöße in Gang
zu setzen. Entsprechend gibt, wenn eine hohe Aufprallbeschleunigung
zugeführt wird,
die eine Betätigung
der passiven Sicherheitseinrichtung 4 für Zusammenstöße von hinten
erforderlich macht, der Zünder 3e für Zusammenstöße von hinten
das Treibersignal aus, um die passive Sicherheitseinrichtung 4 für Zusammenstöße von hinten
in Gang zu setzen.
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Nachstehend
wird ein Betriebsablauf entsprechend einem Steuerprogramm des Mikrocomputers 3b erläutert.
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9 ist
ein Flußdiagramm
zur Erläuterung eines
Betriebsablaufes in 8, der die Bestimmung eines
Zusammenstoßes
zum Zeitpunkt eines Frontalzusammenstoßes und eines Zusammenstoßes von
hinten betrifft. In dem Flußdiagramm
von 9 wird die Erläuterung
der Schritte ST1 bis ST11 weggelassen, da dort dieselbe Berechnung
wie bei der Ausführungsform
1 durchgeführt
wird (siehe 3), und nachstehend erfolgt
nur eine Erläuterung
vom Schritt ST12 an.
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Ein
Treibersignalausgangsschwellenwert Vthr2, der eine Betätigung der
passiven Sicherheitseinrichtung 4 für Zusammenstöße von hinten
erforderlich macht, wird vorher in dem Mikrocomputer 3b festgelegt.
Im Schritt ST12 wird der integrierte Beschleunigungswert V, der
im Verlauf der Schritte ST1 bis ST11 berechnet wird, daher mit dem
Treibersignalausgangsschwellenwert Vthr2 verglichen, und diese Berechnung
wird zu dem Zweck durchgeführt, einen
Zusammenstoß von
hinten zu bestimmen. Wenn der integrierte Beschleunigungswert V
niedriger ist als der Treibersignalausgangsschwellenwert Vthr2,
geht daher als Ergebnis der Bestimmung der Vorgang zum Schritt ST13 über. Im
Schritt ST13 wird das Treibersignal für den Betrieb der passiven
Sicherheitseinrichtung 4 für Zusammenstöße von hinten
ausgegeben.
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Die
Eigenschaften des Berechnungsvorgangs lassen eine Bestimmung der
Stärke
des Aufpralls zum Zeitpunkt eines Zusammenstoßes von hinten des Fahrzeugs
zu. Weiterhin wird der Berechnungsvorgang in Bezug auf einen Frontalzusammenstoß auf ähnliche
Weise wie bei der Ausführungsform 1
durchgeführt.
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Nachstehend
wird ein reales Zusammenstoßmuster
erläutert,
das nur einen Zusammenstoß von
hinten betrifft, und den Zeitpunkt der Ausgabe eines Treibersignals
für einen
Airbag betrifft, wenn die Berechnung des in 9 dargestellten
Flußdiagramms
durchgeführt
wird. Wenn ein Zusammenstoß von
hinten des Fahrzeugs auftritt, wird eine Aufprallbeschleunigung
mit einer negativen Komponente (Beschleunigungskomponente) erzeugt.
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Aufprallbeschleunigungen,
die bei Zusammenstößen mit
hoher Geschwindigkeit und Zusammenstößen mit niedriger Geschwindigkeit
erzeugt werden, sind in 10A gezeigt.
Hierbei wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beim Zusammenstoß durch
das Integral der Aufprallbeschleunigung berechnet, wie in 10B gezeigt. Die Stärke des Zusammenstoßes wird
auf der Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeuges bewertet.
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Bei
der im Flußdiagramm
angegebenen Berechnung wird, wenn der Zusammenstoß auftritt,
die physikalische Größe kleiner
als der minimale Beschleunigungsbezugswert GL, und wird daher der
Integriervorgang begonnen. Während
des Zusammenstoßes
wird die Aufprallbeschleunigung, die kleiner ist als der minimale
Beschleunigungsbezugswert GL, ohne Unterbrechung erzeugt. Der integrierte
Wert V, der annähernd
gleich dem Integral der Beschleunigung ist, wie in 10B gezeigt, wird als Berechnungsergebnis erhalten
(siehe die 10C).
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Wenn
der Zusammenstoß des
Fahrzeuges bei niedriger Geschwindigkeit auftritt, und daher eine Betätigung der
passiven Sicherheitseinrichtung nicht erforderlich ist, wird die
Aufprallbeschleunigung klein, wie dies in 10A gezeigt
ist, und wird auch das Beschleunigungsintegral klein, wie in 10B gezeigt ist. Hierbei überquert, wie in Figur 10C gezeigt, der integrierte Wert V nicht den
vorher festgelegten Treibersignalausgangsschwellenwert Vthr2 für einen
Zusammenstoß von
hinten. Kein Treibersignal wird an die passive Sicherheitseinrichtung 4 für Zusammenstöße von hinten
ausgegeben.
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Wenn
allerdings ein Zusammenstoß des Fahrzeuges
bei hoher Geschwindigkeit auftritt, wird wie in 10A gezeigt die Aufprallbeschleunigung groß, und wird
auch das Beschleunigungsintegral groß, wie in 10B gezeigt ist. Anders ausgedrückt wird
der integrierte Wert V, der mittels Durchführung der im Flußdiagramm
von 9 dargestellten Berechnung erhalten wird, kleiner
als der Treibersignalausgangsschwellenwert Vthr2, wie dies in Figur 10C gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Treibersignal
ausgegeben, um die passive Sicherheitseinrichtung 4 für Zusammenstöße von hinten
zu betätigen.
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Fälle, in
denen ein Betrieb der passiven Sicherheitseinrichtung nicht erforderlich
ist, mit Ausnahme eines Zusammenstoßes, wie voranstehend beschrieben,
sind ebenso wie bei der Ausführungsform
1, so dass auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird. Entsprechend
wird, da der integrierte Beschleunigungswert V nicht kleiner wird
als der Treibersignalschwellenwert Vthr für Zusammenstöße von hinten,
das Treibersignal an die passive Sicherheitseinrichtung 4 für Zusammenstöße von hinten ausgegeben.
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Wie
voranstehend geschildert wird bei der Ausführungsform 2 ein zusätzlicher
Treibersignalfeststellschwellenwert Vthr2 in Bezug auf Zusammenstöße von hinten
in dem Speicher des Mikrocomputers 3b gemäß Ausführungsform
1 festgelegt, um die im Flußdiagramm
von 9 dargestellte Berechnung durchzuführen. Daher
können
die passive Sicherheitseinrichtung 2 für Frontalzusammenstöße und die
passive Sicherheitseinrichtung 4 für Zusammenstöße von hinten
exakt nur dann in Betrieb gesetzt werden, wenn ein Zusammenstoß des Fahrzeuges
bei hoher Geschwindigkeit auftritt.
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Ausführungsform 3
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11 ist
eine Aufsicht auf einen vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs, das
mit einem passiven Sicherheitssystem gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden
Erfindung versehen ist, und 12 ist ein
Blockdiagramm des passiven Sicherheitssystems von 11.
Bauteile der Ausführungsform
3, die gleich den in den 2 bis 10 und 1 gezeigten Bauteilen
sind, werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und auf ihre
erneute Beschreibung wird verzichtet.
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In 11 bezeichnet
das Bezugszeichen 5 eine passive Sicherheitseinrichtung
für Zusammenstöße von rechts,
die auf dem Fahrzeug 1 vorgesehen ist, und entsprechend
bezeichnet das Bezugszeichen 6 eine passive Sicherheitseinrichtung
für Zusammenstöße von links,
die auf dem Fahrzeug 1 vorgesehen ist.
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In 12 bezeichnet
das Bezugszeichen 3f einen Zünder für Zusammenstöße von rechts,
und das Bezugszeichen 3g einen Zünder für Zusammenstöße von links.
Diese Zünder 3f und 3g empfangen jeweils
ein Ausgangssignal von dem Mikrocomputer 3b, um die passive
Sicherheitseinrichtung 5 für Zusammenstöße von rechts
bzw. die passive Sicherheitseinrichtung 6 für Zusammenstöße von links
zu betreiben. In diesem Zusammenhang lassen sich Seitenzusammenstoß-Airbags
als Beispiele für
die passiven Sicherheitseinrichtungen 5 und 6 angeben.
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Als
nächstes
wird der Betriebsablauf erläutert.
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Der
Mikrocomputer 3b der Ausführungsform 3 berechnet physikalisch
die Amplitude des Aufprallbeschleunigungsfeststellsignals, das von
dem Beschleunigungssensor 3a zugeführt wird, und bestimmt, ob
er gesteuert die passive Sicherheitseinrichtung 5 für Zusammenstöße von rechts
und die passive Sicherheitseinrichtung 6 für Zusammenstöße von links
in Gang setzt. Wenn eine hohe Aufprallbeschleunigung, welche den
Betrieb der passiven Sicherheitseinrichtung 5 für Zusammenstöße von rechts
erfordert, auf der Grundlage der voranstehenden Bestimmung zugeführt wird,
gibt der Zünder 3f für Zusammenstöße von rechts
ein Treibersignal für den
Betrieb der passiven Sicherheitseinrichtung 5 für Zusammenstöße von rechts
aus. Entsprechend gibt, wenn eine hohe Aufprallbeschleunigung zugeführt wird,
die den Betrieb der passiven Sicherheitseinrichtung 6 für Zusammenstöße von links
erforderlich macht, der Zünder 3g für Zusammenstöße von links ein
Treibersignal aus, um die passive Sicherheitseinrichtung 6 für Zusammenstöße von links
in Gang zu setzen. Bei der Ausführungsform
werden vorher in dem Speicher des Mikrocomputers 3b ein
Treibersignalausgangsschwellenwert VthrR, der einen Betrieb der
passiven Sicherheitseinrichtung 5 für Zusammenstöße von rechts
erforderlich macht, und ein Treibersignalausgangsschwellenwert VthrL
festgelegt, der einen Betrieb der passiven Sicherheitseinrichtung 6 für Zusammenstöße von links
erforderlich macht.
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Die
Steuerung und der Betrieb des Mikrocomputers 3b werden
nachstehend erläutert.
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13 ist
ein Flußdiagramm
zur Erläuterung des
Betriebsablaufs in 12, der die Bestimmung eines
Zusammenstoßes
zum Zeitpunkt eines Zusammenstoßes
von links bzw. von rechts betrifft. Bei dem Flußdiagramm von 13 wird
die Erläuterung
der Schritte ST1 bis ST9 weggelassen, da hier dieselben oder entsprechenden
Berechnungen wie bei der Ausführungsform
2 durchgeführt
werden (siehe 9), so dass nachstehend nur
eine Erläuterung vom
Schritt ST14 an erfolgt. Weiterhin ist in Bezug auf das Vorzeichen
des Eingangssignals G das Eingangssignal G in Richtung nach rechts
positiv.
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Ein
Treibersignalausgangsschwellenwert VthrR, der einen Betrieb der
passiven Sicherheitseinrichtung 5 für Zusammenstöße von rechts
erforderlich macht, wird vorher in dem Mikrocomputer 3b festgelegt.
Im Schritt ST14 wird der integrierte Beschleunigungswert V, der
in den Schritten ST1 bis ST9 berechnet wird, daher mit dem Treibersignalausgangsschwellenwert
VthrR für
Zusammenstöße von rechts
verglichen, wobei diese Berechnung zu dem Zweck durchgeführt wird,
um einen Zusammenstoß von
rechts zu bestimmen. Infolge der Bestimmung geht der Vorgang zum
Schritt ST15 über,
wenn der integrierte Beschleunigungswert V den Treibersignalausgangsschwellenwert
VthrR überschreitet.
Im Schritt ST15 wird ein Treibersignal für den Betrieb der passiven
Sicherheitseinrichtung 5 für Zusammenstöße von rechts
ausgegeben.
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Entsprechend
wird im Schritt ST14 der integrierte Beschleunigungswert V mit dem
Treibersignalausgangsschwellenwert VthrL für Zusammenstöße von links
verglichen, wobei diese Berechnung zu dem Zweck durchgeführt wird,
um einen Zusammenstoß von
links zu bestimmen. Infolge der Bestimmung geht der Vorgang zum
Schritt ST17 über,
wenn der integrierte Beschleunigungswert V kleiner wird als der
Treibersignalausgangsschwellenwert VthrL. Im Schritt ST17 wird ein
Treibersignal für
den Betrieb der passiven Sicherheitseinrichtung 6 für Zusammenstöße von links
ausgegeben.
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Die
Eigenschaften des Berechnungsvorgangs gestatten eine Bestimmung
der Stärke
des Aufpralls zum Zeitpunkt eines Zusammenstoßes von rechts oder links des
Fahrzeugs.
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Bei
realen Zusammenstoßmustern
ist der Zeitpunkt der Ausgabe eines Treibersignals für einen Airbag,
wenn die Berechnung des in 13 gezeigten
Flußdiagramms
durchgeführt
wird, derselbe wie bei der Ausführungsform
2, so dass keine erneute Beschreibung erfolgt. Wenn der integrierte
Beschleunigungswert V einen der Schwellenwerte überschreitet, wird das Treibersignal
an die passive Sicherheitseinrichtung ausgegeben. Wenn der integrierte
Beschleunigungswert V innerhalb des Bereiches der voranstehend geschilderten
Schwellenwerte bleibt, ist eine Betätigung der passiven Sicherheitseinrichtung nicht
erforderlich, und wird ein Treibersignal an die passive Sicherheitseinrichtung
ausgegeben.
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Wie
voranstehend geschildert werden bei der Ausführungsform 3 zusätzliche
Treibersignalfeststellschwellenwerte VthrR und VthrL in Bezug auf
Zusammenstöße von rechts
bzw. von links in dem Speicher des Mikrocomputers 3b der
Ausführungsform
2 festgelegt, um die im Flußdiagramm
von 13 angegebene Berechnung durchzuführen. Dies
ermöglicht
es, exakt die passive Sicherheitseinrichtung 5 für Zusammenstöße von rechts und
die passive Sicherheitseinrichtung 6 für Zusammenstöße von links
nur dann in Gang zu setzen, wenn ein Zusammenstoß des Fahrzeugs bei hoher Geschwindigkeit
auftritt.
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Ausführungsform 4
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14 ist
ein Flußdiagramm
zur Erläuterung eines
Betriebsablaufs eines Mikrocomputers, der bei einer passiven Sicherheitseinrichtung
gemäß Ausführungsform
4 der vorliegenden Erfindung einsetzbar ist. Gleiche Bauteile oder
Schritte der Ausführungsform
4 wie in 3 werden durch gleiche oder entsprechende
Bezugszeichen bezeichnet, und es wird auf ihre erneute Beschreibung
verzichtet.
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In
den Schritten ST1 bis ST11 werden dieselben Vorgänge durchgeführt wie
bei der Ausführungsform
1, so dass keine erneute Beschreibung erfolgt. Es werden nur die
zusätzlichen
Schritte ST18 und ST19 beschrieben, die eine Schwingung beim Fahren
auf einer unebenen Straße
von einem Zusammenstoß in
einer frühen
Stufe unterscheiden.
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Wenn
das Eingangssignal G des Schrittes STl den Bereich der Beschleunigung überschreitet, auf
welche die integrierten Werte GL bis GH vorher zurückgesetzt
wurden, geht der Vorgang zum Schritt ST18 über, um zu bestimmen, ob das
Eingangssignal G kleiner als Null wird (G<0). Als Ergebnis der Bestimmung geht
der Vorgang zum Schritt ST19 über, wenn
das Eingangssignal G kleiner als Null wird. Im Schritt ST19 wird,
wenn das Eingangssignal G negativ ist, das Eingangssignal G mit
einem vorbestimmten Gewichtsfaktor K multipliziert. Der integrierte
Beschleunigungswert V, der durch das negative Eingangssignal G gewichtet
wird, wird auf der Grundlage der in den voranstehend geschilderten
Schritten ST18 und St19 durchgeführten
Addition berechnet.
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Bei
realen Zusammenstoßmustern
wird der Zeitpunkt der Ausgabe eines Treibersignals für einen Airbag,
wenn die im Flußdiagramm
von 14 dargestellte Berechnung durchgeführt wird,
nachstehend erläutert.
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In 15A sind die Signalform der Aufprallbeschleunigung
zum Zeitpunkt eines Zusammenstoßes,
die einen Betrieb der passiven Sicherheitseinrichtung erforderlich
macht, sowie die Signalform gezeigt, die zum Zeitpunkt des Fahrens
auf einer unebenen Straße
erzeugt wird, und nicht den Betrieb der passiven Sicherheitseinrichtung
erfordert. Eine positive Komponente (Verzögerungskomponente) der Signalform
der Aufprallbeschleunigung zum Zeitpunkt des Zusammenstoßes herrscht
vor, und dieser Zustand zeichnet sich dadurch aus, dass das Beschleunigungsintegral
groß ist,
wie dies in 15B gezeigt ist.
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Andererseits
ist die Signalform der Aufprallbeschleunigung zum Zeitpunkt des
Fahrens auf der unebenen Straße
ein Signal mit großer
Amplitude der Schwingungen, wie dies in 15A gezeigt
ist, und zeichnet sich dadurch aus, dass das Beschleunigungsintegral
klein ist, wie dies in 15B gezeigt ist.
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Bei
der Ausführungsform
1 wird der Schwellenwert vorher festgelegt, um den integrierten
Beschleunigungswert, der beim Fahren auf einer unebenen Straße klein
ist, von dem integrierten Beschleunigungswert zu unterscheiden,
der bei einem Zusammenstoß groß ist. In
diesem Fall muß ein
Treibersignalausgangsschwellenwert, der VthrA überschreitet, vor der Unterscheidung
gegenüber
der unebenen Straße
(ungewichtet) festgelegt werden. Zu dieser Zeit ist der unterschiedliche
Zeitpunkt ein Wert TonA, der in 15C gezeigt
ist.
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Bei
der Berechnung entsprechend dem Flußdiagramm von 14 bei
der Ausführungsform 4
wird die negative Komponente mit dem Gewichtungsfaktor K multipliziert.
Der Schwingungswelle zum Zeitpunkt des Fahrens auf einer unebenen
Straße
werden Gewichte für
die negative Komponente zugeordnet. Auf diese Art und Weise nimmt
der integrierte Beschleunigungswert V im wesentlichen ab, verglichen
mit dem realen Beschleunigungsintegral. Andererseits herrscht die
positive Komponente der Signalform zum Zeitpunkt des Zusammenstoßes vor, und
ist die Abnahme in diesem Fall kleiner als in dem Fall des Fahrens
auf einer unebenen Straße.
Wie in 15C gezeigt ist, wird der integrierte
Beschleunigungswert V auf einer unebenen Straße verzögert (gewichtet), und ist es
möglich,
den Schwellenwert zur Ausgabe des Treibersignals auf VthrB zu verringern.
In diesem Fall ist der unterschiedliche Zeitpunkt ein Wert TonB,
der in 15C gezeigt ist, und ist es möglich, den
Schwellenwert V an einem frühen
Zeitpunkt zu unterscheiden.
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Wie
voranstehend geschildert ist es bei der Ausführungsform 4 möglich; infolge
der Berechnung, die eine Multiplikation mit dem vorbestimmten Gewichtungsfaktor
K als negativer Komponente durchführt, sofort die Schwingungssignalform
mit großer Amplitude
der Aufprallbeschleunigung infolge beispielsweise einer unebenen
Straße
von der Signalform zum Zeitpunkt eines Zusammenstoßes zu unterscheiden,
und die passive Sicherheitseinrichtung exakt zu betätigen.
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Weiterhin
wurde in Bezug auf die Ausführungsform
4 ein passives Sicherheitssystem mit einer einzigen passiven Sicherheitseinrichtung
beschrieben. Wenn das System mehrere passive Sicherheitseinrichtungen
steuern muß,
können ähnliche
Betriebsabläufe
wie voranstehend beschrieben hinzugefügt werden. Dies ermöglicht es,
den Betrieb und die Steuerung der passiven Sicherheitseinrichtungen zu
einem frühen
Zeitpunkt durchzuführen.
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Ausführungsform 5
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16 ist
ein Flußdiagramm
zur Erläuterung eines
Betriebsablaufs eines Mikrocomputers, der bei einer passiven Sicherheitseinrichtung
gemäß Ausführungsform
5 der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Bauteile oder
Schritte der Ausführungsform
5, die den Bauteilen bzw. Schritten von 3 entsprechen,
werden durch die gleichen oder entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet,
und auf ihre weitere Beschreibung wird verzichtet.
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In
den Schritten ST1 bis ST11 werden dieselben Vorgänge wie bei der Ausführungsform
1 durchgeführt,
so dass insoweit keine erneute Beschreibung erfolgt. Es werden nur
zusätzliche
Schritte ST20, ST21 und ST22 erläutert,
die einen Zeitgebervorgang zur Verzögerung eines Rücksetzvorgangs durchführen, der
den integrierten Beschleunigungswert zurücksetzt.
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Wenn
das Eingangssignal G bei dem Schritt STl den Bereich der Beschleunigung überquert,
der die integrierten Werte GL bis GH zurücksetzt, die vorher festgelegt
wurden, geht der Vorgang zum Schritt ST22 über, um einen Zeitzähler T auf
eine Verzögerungszeit
T zurückzusetzen,
die vorher festgelegt wird.
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Anderenfalls überquert
das Eingangssignal G nicht den Bereich der Beschleunigung, wodurch der
integrierte Wert GL bis GH auf vorbestimmte Werte zurückgesetzt
wird, und geht der Vorgang zum Schritt ST20 über. Im Schritt ST20 wird eine
Abtastzeit Δt
von dem Zeitzähler
T subtrahiert, und geht der Vorgang zum Schritt ST21 über. Im
Schritt ST21 wird der subtrahierte Zeitgeberzählerwert T bewertet. Wenn der
Zeitgeberzählerwert
T gleich Null oder kleiner ist, geht der Vorgang zum Schritt ST2 über, damit der
integrierte Beschleunigungswert V gegen Null konvergiert. Wenn der
Zeitgeberzählerwert
den Wert Null überschreitet,
wird der integrierte Beschleunigungswert V auf Null gehalten, und
geht der Vorgang zum Schritt ST10 über.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
den Zeitpunkt zur Durchführung
des Rücksetzvorgangs
zum Zurücksetzen
des integrierten Beschleunigungswertes V abzuändern, damit der integrierte
Beschleunigungswert gegen Null konvergiert.
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Anhand
realer Zusammenstoßmuster
wird das Verhalten der Berechnung nach dem Flußdiagramm von 16 nachstehend
erläutert.
Bei den Ausführungsformen
1 bis 4 wurden Fälle
beschrieben, bei denen die Aufprallbeschleunigung durchgehend bei
einem Zusammenstoß hervorgerufen
wird. Bei realen Zusammenstößen ändern sich
die Signalformen der Aufprallbeschleunigung entsprechend der Art
des Zusammenstoßes
des Fahrzeugs, und ändern
sich die Arten der Aufprallbeschleunigung entsprechend der Anordnung
der Bestandteile des Fahrzeugs selbst dann, wenn dieselben Zusammenstoßmuster
auftreten.
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17 zeigt das Ergebnis einer Berechnung,
wenn der Inhalt der Berechnung bei einem Zusammenstoßbestimmungsverfahren,
das bei einem passiven Sicherheitssystem gemäß Ausführungsform 5 einsetzbar ist,
bei realen Zusammenstoßmustern
eingesetzt wird.
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17A zeigt ein Fahrzeug und ein Zusammenstoßmuster,
das einen Bereich bildet, in welchem ein geringfügiges Auftreten von G vorhanden ist,
das zwischen einem ersten und einem zweiten Signal bei der Signalform
der Aufprallbeschleunigung vorhanden ist.
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Bei
einer Aufprallbeschleunigung, wie sie in 17A gezeigt
ist, ist ein Beschleunigungsintegral vorhanden, wie es in 17B gezeigt ist.
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17C zeigt eine Berechnungsbetriebsart, bei welcher
die Berechnungen der Ausführungsformen
1 bis 4 einsetzbar sind. Wenn das Eingangssignal G den Bereich der
Beschleunigung überquert,
bei welchem der integrierte Wert GL bis GH zurückgesetzt wird, wird der Berechnungsvorgang
durchgeführt.
Wenn das Eingangssignal G innerhalb des Bereiches der Beschleunigung
bleibt, bei welchem der integrierte Wert GL bis GH zurückgesetzt
wird, sieht man den Zeitpunkt zur Durchführung des Rücksetzvorgangs zum Zurücksetzen
des integrierten Wertes (damit der integrierte Beschleunigungswert
auf Null konvergiert).
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Wenn
die Berechnungen der Ausführungsformen
1 bis 4 bei der Ausführungsform
5 eingesetzt werden, ergibt sich ein integrierter Beschleunigungswert
V, wie er in 17D dargestellt ist. Infolge
der Berechnung konvergiert der integrierte Beschleunigungswert V
gegen Null in einem Zeitraum (T1 bis T2), in welchem die Aufprallbeschleunigung
G innerhalb des Bereiches von GL bis GH bleibt, und wird signifikant
abgeschwächt,
verglichen mit dem realen Beschleunigungsintegral. Daher wird bei
der Berechnung, die nach dem Flußdiagramm gemäß 16 durchgeführt wird, über einen
Zeitraum entsprechend der Zeit T, nachdem die Aufprallbeschleunigung
in den Bereich von GL bis GH gelangt, der Rücksetzvorgang aufgehalten oder
verzögert.
Der integrierte Beschleunigungswert V hält für den Zeitraum (T1 bis T2)
an, in welchem die Aufprallbeschleunigung G innerhalb des Bereiches
von GL bis GH bleibt. Dies ermöglicht
es, exakt das reale Beschleunigungsintegral erneut zu erzeugen,
wie dies in 17D gezeigt ist.
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Bei
der Ausführungsform
5 wurde ein passives Sicherheitssystem beschrieben, das eine einzelnen
passive Sicherheitseinrichtung aufweist. Wenn das System mehrere
passive Sicherheitseinrichtungen steuern muß, können ähnliche Betriebsabläufe wie
jene hinzugefügt
werden, die voranstehend beschrieben wurden. Dies ermöglicht es,
einen Verzögerungsvorgang
zum Zurücksetzen
des integrierten Wertes durchzuführen.
Bei sämtlichen
Ausführungsformen
wurden beispielsweise die Airbags und die Seiten-Airbags als Beispiele
für die
passive Sicherheitseinrichtung genommen. Alternativ können die
jeweiligen Ausführungsformen
auch bei einer Anschnallgurt-Vorspannungseinrichtung und einer Kopfstützen-Stoßaufnahmevorrichtung
eingesetzt werden, um eine Verletzung in Form eines Schleudertraumas
zu verhindern.
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Die
vorliegende Erfindung kann in anderen speziellen Ausführungsformen
verwirklicht werden, ohne von ihrem Wesen oder ihren wesentlichen
Eigenschaften abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungsformen sollen daher in
jeglicher Hinsicht als erläuternd,
nicht jedoch als einschränkend
verstanden werden, wobei der Umfang der Erfindung sich aus der Gesamtheit
der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergibt und von den beigefügten Patentansprüchen umfaßt sein
soll, und daher auch sämtliche Änderungen,
die von dem Wortlaut und dem Äquivalenzbereich
der Patentansprüche
umfaßt
werden, vom Schutzumfang umfaßt
sein sollen.