DE102004035016B4

DE102004035016B4 - Kollisionsobjekt-Diskriminiergerät für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102004035016B4
Application number: DE102004035016A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Takafuji; Yoshiyuki Hattori; Shinichi Kiribayashi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2013-05-23
Anticipated expiration: 2024-07-21
Also published as: US20050021192A1; JP2005053473A; US7353087B2; DE102004035016B8; JP4086013B2; DE102004035016A1

Abstract

Kollisionsobjekt-Diskriminiergerät für Fahrzeuge, mit einem Pufferteil (3), das sich an der Frontseite des Fahrzeugs in einer lateralen Richtung des Fahrzeugs erstreckt, wobei das Gerät aufweist: Kollisionsdetektionssensoren (1, 2), die an dem Pufferteil (3) vorgesehen sind, um in Reaktion auf eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Kollisionsobjekt Ausgangssignale zu erzeugen; und eine Kollisionsobjekt-Diskriminiereinrichtung (4) zum Diskriminieren eines Kollisionsobjektes basierend auf den Ausgangssignalen der Kollisionsdetektionssensoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollisionsdetektionssensoren (1, 2) einen frontseitigen Kollisionsdetektionssensor (1) und einen rückseitigen Kollisionsdetektionssensor (2) umfassen, die an einer Frontseite und einer Rückseite des Pufferteiles (3) vorgesehen sind, um eine Kollisionslast zu detektieren, die an diesen jeweils anliegt; der frontseitige Kollisionsdetektionssensor (1) ein erstes Paar an leitenden Teilen (11, 12) und eine Schaltung (100–102) zum Detektieren der Kollision basierend auf einer elektrischen Widerstandsänderung zwischen dem ersten Paar der leitenden Teile enthält, wobei das erste Paar der leitenden Teile um ein spezifiziertes Intervall in der longitudinalen Richtung des Fahrzeugs voneinander beabstandet sind und an einem Kollisionsabschnitt in elektrischen Kontakt miteinander bringbar sind; der rückseitige Kollisionsdetektionssensor (2) ein zweites Paar von leitenden Teilen (11, 12) und eine Schaltung (100–102) zum Detektieren der Kollision basierend auf einer elektrischen Widerstandsänderung zwischen dem zweiten Paar der leitenden Teile enthält, wobei das zweite Paar der leitenden Teile um ein spezifiziertes Intervall in der longitudinalen Richtung voneinander beabstandet sind und an dem Kollisionsabschnitt miteinander in elektrischen Kontakt bringbar sind; und die Kollisionsobjekt-Diskriminiereinrichtung (4) einen Wert der Kollisionslast basierend auf Wertänderungszeitlagen der Ausgangssignale des frontseitigen Kollisionsdetektionssensors und des rückseitigen Kollisionsdetektionssensors diskriminiert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kollisionsobjekt-Diskriminiergerät für Fahrzeuge, welches ein Objekt diskriminieren kann, welches mit einem Fahrzeug kollidiert.
Wenn ein Schutzgerät (beispielsweise eine Aktivhaube) an einem Fahrzeugfrontabschnitt in einem Fall aktiviert wird, bei dem ein Kollisionsobjekt nicht aus einem Fußgänger (menschlichem Wesen) besteht, entstehen vielfältige unerwünschte Einflüsse. Wenn beispielsweise eine Diskriminierung in Verbindung mit einem Fußgänger nicht vorgenommen werden kann, und zwar im Falle, bei dem eine Kollision mit einem leichten Objekt, wie beispielsweise einer Konstruktion eines Zeichenschildes, auftritt, wird das Schutzgerät in unnötiger Weise aktiviert und es entstehend dann Reparaturkosten.
Nebenbei bemerkt, wenn eine Diskriminierung bei einem Fußgänger nicht in einem Fall vorgenommen werden kann, bei dem eine Kollision mit einem schweren Gegenstand oder Befestigung, wie beispielsweise einer Betonwand, oder einem Fahrzeug auftritt, bewegt sich die Haube nach hinten, und zwar in einem Zustand, in welchem sie angehoben ist. In diesem Fall dringt die Haube in das Fahrzeuginnere ein und verletzt Passagiere in dem Fahrzeug. Es wird daher in herkömmlicher Weise die Forderung gestellt, in exakter Weise eine Diskriminierung vorzunehmen, und zwar dahingehend, ob es sich bei einem Kollisionsobjekt um einen Fußgänger handelt oder nicht.
Die JP-A-11-028994 schlägt eine Diskriminierung bei einem Fußgänger unter Verwendung einer Zeitperiode vor (Dauer der Fortführung), wenn eine Kollisionslast (oder ein Verformungsgrad) einen vorbestimmten Wert überschreitet. In dem US-Patent 6,561,301 ( JP-A-11-310095 ) wird vorgeschlagen, einen Fußgänger dadurch zu diskriminieren, indem eine Erhöhungsrate verwendet wird, nachdem eine Kollisionslast einen vorbestimmten Wert überschritten hat.
Die DE 699 05 638 T2 beschreibt ein Fußgängeraufprall-Abtastsystem für ein Fahrzeug, bei dem mittels einer Abtastvorrichtung Lasten gemessen werden, um ein Druckmuster zu erzeugen, die von einer Vorrichtung über die Zeit überwacht werden und Änderungen derselben mit gespeicherten Daten von Druckmustern verglichen werden, die für eine Fußgängerkollision charakteristisch sind. Bei Identifizierung einer Übereinstimmung der Daten wird eine Dämpfungsvorrichtung aktiviert. Anhand einer druckempfindlichen Matrix wird hierbei ein Kollisionsbereich und insbesondere ein zeitlicher Verlauf von Momentaufnahmen desselben ausgewertet, um zu beurteilen, ob eine Kollision mit einem Fußgänger vorliegt.
Die DE 100 03 992 A1 offenbart eine Sensoranordnung zur Detektion von Kräften, die insbesondere zu einer Deformation von Bauteilen eines Fahrzeugs führen, bei der kompressible Isolationsschichten zwischen einer Anzahl von Kontaktelementen liegen, die in einer Deformationsrichtung hintereinander gestaffelt sind. Die Kontaktelemente sind elektrische leitend und mit einer Auswertungsschaltung verbunden, wobei mittels der Zeitpunkte des durch eine Deformation bewirkten Kontaktierens und/oder Entkontaktierens der hintereinander liegenden Kontaktelemente die Intrusionsgeschwindigkeit des die Deformation verursachenden Gegenstandes herleitbar ist.
Gemäß einem anderen Stand der Technik wird vorgeschlagen, einen Fußgänger auf der Grundlage eines Spitzenwertes einer Kollisionslast zu diskriminieren. Das heißt, bei diesen herkömmlichen Konstruktionen wird eine Diskriminierung zwischen einem Fußgänger und einem anderen Kollisionsobjekt basierend auf vorbestimmten Änderungskomponenten der Kollisionslast-Detektionssignalwellenform vorgenommen.
Jedoch besitzen Kollisionsobjekte vielfältige Gestalten und vielfältige Festigkeiten (Steifigkeiten). Selbst wenn sie die gleiche Geschwindigkeit und die gleiche Masse haben, variieren die Wellenformen der Kollisionslast F (= m × a) in Einklang mit diesen Gestalten und Steifigkeiten. Es ist daher eine exakte Diskriminierung in Verbindung mit einem Fußgänger schwierig, wenn lediglich die oben erläuterte Zeitdauer der Kollisionslast, die Erhöhungsrate oder der Spitzenwert verwendet werden.
Beispielsweise in einem Fall, bei dem das Kollisionsobjekt ein breiter Körper in der Fahrzeugbreitenrichtung (lateralen Richtung) ist, ist die Verformung eines Fahrzeugkörpers, wie beispielsweise eines Stoßfängers, in der Breitenrichtung groß. Als ein Ergebnis wird die Kollisionslast pro Einheitsfläche (beispielsweise Einheitsbreite), die auf das Kollisionsobjekt oder den Fahrzeugkörper einwirkt, klein und die Deformierung in der Tiefenrichtung (longitudinalen Richtung) des Kollisionsobjektes oder des Fahrzeugkörpers wird klein.
Im Gegensatz dazu wird in einem Fall, bei dem die Breite des Kollisionsobjektes schmal ist, die Kollisionsbreite des Fahrzeugkörpers klein (schmal). Als ein Ergebnis wird die Kollisionslast pro Einheitsfläche (beispielsweise Einheitsbreite), die auf das Kollisionsobjekt oder den Fahrzeugkörper wirkt, groß und die Deformierung des Kollisionsobjektes oder des Fahrzeugkörpers in der Tiefenrichtung wird groß. Die Kollisionslast-Detektionssignalwellenform ändert sich mit dem Grad der Eindrückverformung des Kollisionsobjektes oder des Stoßfängers.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kollisionsobjekt-Diskriminiergerät für Fahrzeuge zu schaffen, welches exakt zwischen Kollisionsobjekten diskriminieren kann, und zwar ungeachtet der Änderung in den Steifigkeitswerten und den Gestalten der Kollisionsobjekte.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung, der nicht beansprucht wird, wird nicht nur eine Kollisionslast (welche Informationen enthält in Verbindung mit der Kollisionslast), sondern auch eine aktuelle Kollisionsbreite dazu verwendet, um zwischen der Art eines Kollisionsobjektes zu diskriminieren. Bei einer Kollisionsbreitendetektion wird nicht nur die Kollisionsbreite selbst verwendet, sondern auch ein Signal, welches eine Korrelation dazu hat.
Dabei kann die Steifigkeit oder Festigkeit des Kollisionsobjektes ebenfalls dazu verwendet werden, um zwischen dem Kollisionsobjekt zu diskriminieren. Als Steifigkeit oder Festigkeit des Kollisionsobjektes wird nicht nur die Steifigkeit oder Festigkeit des Kollisionsobjektes selbst, sondern auch ein Signal mit einer Korrelation dazu verwendet.
Wenn die Kollisionsbreite detektiert wird, kann die Steifigkeit des Kollisionsobjektes unter Verwendung der Kollisionsbreite und der Kollisionslast detektiert werden. Es wird angenommen, daß die Steifigkeit oder Festigkeit des Kollisionsobjektes einen Parameter bedeutet, der einen Widerstand des Kollisionsabschnitts anzeigt, und zwar hinsichtlich der Deformation zum Zeitpunkt der Kollision. Ein Fußgänger, das heißt ein menschliches Wesen, und andere Kollisionsobjekte werden hinsichtlich der Steifigkeit oder Festigkeit in unterschiedlicher Weise betrachtet bzw. in Betracht gezogen. Wenn demzufolge eine Diskriminierung des Kollisionsobjektes basierend auf der Steifigkeit oder Festigkeit des Kollisionsobjektes durchgeführt wird, kann das Kollisionsobjekt mit der Steifigkeit oder Festigkeit, die von derjenigen eines Fußgängers verschieden ist, exakt gegenüber einem Fußgänger diskriminiert werden.
Ferner können drei Eigenschaften, welche das Kollisionsobjekt betreffen, nämlich die Masse des Kollisionsobjektes, dessen Festigkeit oder Steifigkeit und dessen Breite dazu verwendet werden, um die Diskriminierung durchzuführen, wobei eine exakte Kollisionsobjektdiskriminierung ungeachtet der Fahrzeuggeschwindigkeit möglich wird. Die Steifigkeit oder Festigkeit bildet einen Deformationswiderstand des Kollisionsobjektes pro Einheitsbreite und es wird die Information, welche die Steifigkeit oder Festigkeit des Kollisionsobjektes betrifft, korrigiert, und zwar in bezug auf eine Änderung der Steifigkeit oder Festigkeit auf Grund der Kollisionsbreite oder -weite.
Eine Erhöhungsrate (zunehmende Geschwindigkeit) der Kollisionslast besitzt eine positive Korrelation zu der zusammengesetzten Kollisionssteifigkeit, wenn die Kollisionsbreite der -weite konstant ist. Das heißt, es gibt eine positive Korrelation zu der zusammengesetzten Kollisionssteifigkeit oder -festigkeit pro Einheit der Kollisionsbreite. Demzufolge kann die zusammengesetzte Kollisionssteifigkeit aus einer Erhöhungsrate der Kollisionslast und der Kollisionsbreite erhalten werden. Da die Steifigkeit oder Festigkeit des Stoßdämpfers selbst bei einer willkürlichen Kollisionsbreite bereits bekannt ist, kann die Steifigkeit oder Festigkeit des Kollisionsobjektes aus der erhaltenen zusammengesetzten Steifigkeit oder Festigkeit und der gespeicherten Stoßdämpfersteifigkeit oder -festigkeit erhalten werden.
Wenn diese Steifigkeit des Kollisionsobjektes durch die Kollisionsbreite korrigiert wird, kann die Steifigkeit des Kollisionsobjektes unabhängig von der Kollisionsweite oder -breite, das heißt der Deformationswiderstand pro Einheit der Kollisionsweite oder -breite, erhalten werden. Die Steifigkeitswerte der Kollisionsobjekte variieren in Einklang mit dem jeweiligen Kollisionsobjekt. Wenn der Steifigkeitsbereich von Fußgängern im voraus gemessen und abgespeichert wurde, kann eine Fußgängerdiskriminierung basierend auf der Steifigkeit des Kollisionsobjektes durchgeführt werden.
Gemäß einem beanspruchten Aspekt der Erfindung schickt eine arithmetische Schaltungseinrichtung zum Berechnen der Kollisionsbreite elektrische Versorgungsspannung zu einem von zwei linken Enden eines Paarens von Widerstandsleitungen und zu einem von beiden rechten Enden derselben, wobei die anderen der zwei linken Enden des Paares der Widerstandsleitungen und die anderen der zwei rechten Enden derselben über ein Paar von Widerstandselementen jeweils geerdet sind. Die Kollisionsweite oder -breite wird basierend auf dem Spannungsabfall von beiden Widerstandselementen berechnet.
Das Paar der Widerstandsleitungen gelangt in elektrischen Kontakt miteinander, und zwar an einem Kollisionsabschnitt, und es wird die Kollisionsbreite basierend auf einem ersten elektrischen Widerstandswert zwischen dem einen Ende bzw. der einen Endseite der beiden Widerstandsleitungen und der detektierten Kontaktstelle und einem zweiten elektrischen Widerstandswert zwischen der anderen Endseite der beiden Widerstandsleitungen und der detektierten Kontaktstelle detektiert. Der erste elektrische Widerstandswert ist beispielsweise proportional zu einem Abstand zu einem Ende des Kontaktbereiches und der zweite elektrische Widerstandswert ist beispielsweise proportional zu einem Abstand zu dem anderen Ende des Kontaktbereiches. Da die Gesamtlänge der Widerstandsleitung bekannt ist, kann die Breite des Kontaktbereiches dadurch berechnet werden, indem die zwei Abstände von der Gesamtlänge subtrahiert werden.
Gemäß einem beanspruchten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind ein Frontseitensensor und ein Rückseitensensor vorgesehen. Jeder der Sensoren gibt einen vorbestimmten EIN-Pegel aus, wenn eine Aufschlagskraft einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, und gibt einen vorbestimmten AUS-Pegel aus, wenn der Schwellenwert nicht überschritten wird. Der Pegel der Kollisionslast wird basierend auf der Kombination dieser Pegeländerungen bestimmt, ferner auf der Grundlage einer Zeitdauer und auf der Grundlage einer EIN-Zeitdifferenz.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung, der nicht beansprucht wird, wird die Kollisionslast (welche Informationen in Verbindung mit derselben enthält) in Einklang mit der Fahrzeuggeschwindigkeit geändert. Daher kann die detektierte Kollisionslast oder die Information, die mit derselben verbunden ist, in Einklang mit der Fahrzeuggeschwindigkeit korrigiert werden, oder ein Schwellenwert, der zum Zwecke eines Vergleiches und zum Diskriminieren der detektierten Kollisionslast oder der Informationen verwendet wird, die mit derselben in Verbindung steht, geändert werden. Es wird daher der Einfluß der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf die Kollisionslast kompensiert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, der nicht beansprucht wird, enthält ein Kollisionslast-Detektionssensor eine Vielzahl von filmförmigen druckempfindlichen Sensoren, die an einer Stoßstange wenigstens in der Fahrzeuglateralrichtung in einer vorbestimmten Abstandsteilung angeordnet sind, um jeweils Lastsignale auszugeben, die sich basierend auf der Kollisionslast ändern. Die Lastsignale, die von den jeweiligen filmförmigen druckempfindlichen Sensoren ausgegeben werden, werden addiert, um dadurch die Kollisionslast zu berechnen. Ein Fußgänger oder kein Fußgänger wird basierend auf einem detektierten Lastmuster bestimmt, und zwar in Verbindung mit einem gespeicherten Lastmuster.
Die oben genannte Aufgabe und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich klarer aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockschaltbild, welches ein Kollisionsobjekt-Diskriminiergerät für Fahrzeuge gemäß einer nicht beanspruchten Ausführungsform zeigt;
2 eine schematische Ansicht, die eine Anordnung des Kollisionsobjekt-Diskriminiergerätes in einem Fahrzeug bei der Ausführungsform wiedergibt;
3 eine schematische Ansicht, die eine Kollisionsbreite-Detektionssensor bei der Ausführungsform darstellt;
4 ein Schaltungsdiagramm, welches einen Schaltungsteil des Kollisionsbreite-Detektionssensors anzeigt, der in 3 wiedergegeben ist;
5 eine schematische Ansicht, die eine Abwandlung des Kollisionsbreite-Detektionssensors darstellt;
6 eine schematische Ansicht, die eine abgewandelte Ausführung des Kollisionslast-Detektionssensors zeigt;
7 eine schematische Ansicht, die eine abgewandelte Ausführungsform des Kollisionslast-Detektionssensors veranschaulicht;
8 eine schematische Ansicht, die eine abgewandelte Ausführungsform des Kollisionslast-Detektionssensors wiedergibt;
9 ein Flußdiagramm, welches eine Fußgängerdiskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform wiedergibt;
10 ein Flußdiagramm, welches eine erste abgewandelte Ausführungsform einer Fußgängerdiskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform darstellt;
11 ein Flußdiagramm, welches eine zweite abgewandelte Ausführungsform der Fußgängerdiskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform veranschaulicht;
12 ein Flußdiagramm, welches eine dritte abgewandelte Ausführungsform der Fußgängerdiskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform veranschaulicht;
13 ein Blockschaltbild, welches ein Kollisionsobjekt-Diskriminiergerät für Fahrzeuge gemäß der beanspruchten Ausführungsform der Erfindung wiedergibt;
14 eine schematische Ansicht, welche eine Anordnung des Kollisionsobjekt-Diskriminiergerätes in einem Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der Erfindung wiedergibt;
15 ein Schaltungsdiagramm, welches einen Schaltungsteil des Kollisionslast-Detektionssensors bei der Ausführungsform der Erfindung darstellt;
16 ein Kennliniendiagramm einer Kollisionsaufschlagskraft, die in einen frontseitigen Kollisionsdetektionssensor bei der Ausführungsform der Erfindung eingegeben wird;
17 ein Kennliniendiagramm einer Kollisionsaufschlagskraft, die auf einen rückseitigen Kollisionsdetektionssensor bei der Ausführungsform der Erfindung eingespeist wird;
18 ein Kennliniendiagramm einer Kollisionsaufschlagskraft, die in einen frontseitigen Kollisionsdetektionssensor eingespeist wird;
19 ein Kennliniendiagramm einer Kollisionsaufschlagskraft, die in einen rückseitigen Kollisionsdetektionssensor eingegeben wird;
20 ein Flußdiagramm, welches einen Teil der Kollisionsobjekt-Diskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform der Erfindung wiedergibt;
21 ein Flußdiagramm, welches den anderen Teil der Kollisionsobjekt-Diskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform der Erfindung darstellt;
22 ein Flußdiagramm, welches einen Teil einer ersten abgewandelten Ausführungsform der Kollisionsobjekt-Diskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
23 ein Flußdiagramm, welches den anderen Teil der ersten abgewandelten Ausführungsform der Kollisionsobjekt-Diskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
24 ein Flußdiagramm, welches einen Teil einer zweiten abgewandelten Ausführungsform der Kollisionsobjekt-Diskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform der Erfindung darstellt;
25 ein Flußdiagramm, welches den anderen Teil der zweiten abgewandelten Ausführungsform der Kollisionsobjekt-Diskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
26 ein Flußdiagramm, welches einen Teil einer dritten abgewandelten Ausführungsform der Kollisionsobjekt-Diskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform der Erfindung darstellt;
27 ein Flußdiagramm, welches den anderen Teil der dritten abgewandelten Ausführungsform der Kollisionsobjekt-Diskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform der Erfindung zeigt;
28 ein Flußdiagramm, welches einen Teil einer vierten abgewandelten Ausführungsform der Kollisionsobjekt-Diskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
29 ein Flußdiagramm, welches den anderen Teil der vierten abgewandelten Ausführungsform der Kollisionsobjekt-Diskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform der Erfindung darstellt;
30 ein Flußdiagramm, welches einen Teil einer fünften abgewandelten Ausführungsform der Kollisionsobjekt-Diskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
31 ein Flußdiagramm, welches den anderen Teil der fünften abgewandelten Ausführungsform der Kollisionsobjekt-Diskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform der Erfindung wiedergibt; und
32 ein Kennliniendiagramm, welches eine Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Schwellenwertzeit bei der fünften abgewandelten Ausführungsform der Kollisionsobjekt-Diskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
33 eine schematische Ansicht, welche eine Anordnung eines Kollisionsobjekt-Diskriminiergerätes gemäß einer nicht beanspruchten Ausführungsform wiedergibt;
34 eine schematische perspektivische Ansicht, welcher Sensorzellen darstellt, die als Kollisionslast-Detektionssensor bei der Ausführungsform verwendet werden;
35 ein Blockschaltbild, welches ein Kollisionsobjekt-Diskriminiergerät bei der Ausführungsform wiedergibt;
36 ein Flußdiagramm, welches eine Fußgängerdiskriminierverarbeitung bei der Ausführungsform veranschaulicht;
37 einen Graphen, der ein Lastverteilungsmuster eines Objektes äquivalent einem Fußgänger bei der Ausführungsform darstellt;
38 einen Graphen, der ein Lastverteilungsmuster eines Kollisionsobjektes wiedergibt, welches verschieden von einem Fußgänger ist, und zwar in Verbindung mit der Ausführungsform;
39 einen Graphen, der ein Lastverteilungsmuster eines Kollisionsobjektes, verschieden von einem Fußgänger, bei der Ausführungsform wiedergibt;
40 einen charakteristischen Graphen, der eine Differenz in der Detektionsempfindlichkeit gemäß der Anordnungsposition eines Kollisionslast-Detektionssensors zwischen der Ausführungsform und deren abgewandelten Ausführungsform darstellt;
41 eine schematische Längsschnittansicht einer Nachbarschaft eines Kollisionslast-Detektionssensors gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Ausführungsform;
42 eine schematische Längsschnittansicht einer Nachbarschaft des Kollisionslast-Detektionssensors gemäß einer Abwandlung der Ausführungsform veranschaulicht; und
43 eine schematische Längsschnittansicht einer Nachbarschaft des Kollisionslast-Detektionssensors gemäß einer nicht beanspruchten Ausführungsform.
Die vorliegende Erfindung wird nun in Einzelheiten unter Hinweis auf die verschiedenen Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
[EINE AUSFÜHRUNGSFORM, DIE NICHT BEANSPRUCHT WIRD]
Um zunächst auf 1 einzugehen, so besteht ein Kollisionsobjektbestimmungsgerät gemäß einer ersten Ausführungsform aus einem Kontaktbreite-Detektionssensor 1, einem Kollisionslast-Detektionssensor 2, einer elektronischen Steuereinheit 4 und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5. Die Steuereinheit 4 gibt Informationen hinsichtlich einer Kollision zu einem Passagierschutzgerät 10A und zu einem Fußgängerschutzgerät 10B aus. Diese Informationen enthalten eine Information darüber, ob das Kollisionsobjekt aus einem Fußgänger besteht oder nicht.
Der Kontaktbreite-Detektionssensor 1 ist als erster Kollisionsdetektionssensor vorgesehen und erstreckt sich in der lateralen Richtung an der Frontfläche einer Stoßdämpferabdeckung 8, welche einen Stoßdämpfer (Absorbiervorrichtung) 3 umgibt. Der Kollisionslast-Detektionssensor 2 ist als zweiter Kollisionsdetektionssensor vorgesehen und erstreckt sich in der lateralen Richtung an der rückwärtigen Fläche des Stoßdämpfers 3. Der Stoßdämpfer 3 ist so ausgebildet, daß er sich in der lateralen Richtung an der Frontfläche eines Stoßdämpferverstärkungsteiles 7 erstreckt, welches lateral in dem Frontteil eines Fahrzeugkörpers 6 vorgesehen ist. Der Stoßdämpfer 3, das Verstärkungsteil 7 und die Abdeckung 8 bilden einen Teil des Fahrzeugkörpers 6.
Der Kontaktbreite-Detektionssensor 1 detektiert eine Kollisionsbreite, das heißt eine laterale Breite oder Weite eines Kollisionsobjektes, welches mit dem Detektionssensor 1 in Kontakt beim Aufprall gelangt. Der Kontaktbreite-Detektionssensor 1 ist so konstruiert, wie in den 3 und 4 dargestellt ist. Der Kontaktbreite-Detektionssensor 1 enthält ein Paar von leitenden Teilen 11 und 12, wie beispielsweise Drähte und Streifen, die voneinander beabstandet sind, und zwar in einem vorbestimmten räumlichen Intervall in der Fahrzeuglängsrichtung (Front-Heck-Richtung) und erstrecken sich parallel zueinander in der lateralen Richtung. Das leitende Teil 12 ist an der Frontfläche der Stoßdämpferabdeckung 8 befestigt, und das leitende Teil 11 ist vor dem leitenden Teil 12 angeordnet, und zwar um den vorbestimmten Intervall beabstandet.
Der Intervall zwischen dem leitenden Teil 11 und dem leitenden Teil 12 wird durch Befestigen des leitenden Teiles 11 an dem leitenden Teil 12 über elastische Körper, wie beispielsweise über Gummi, mit einer einheitlichen Dicke eingestellt und fixiert. Die elastischen Körper sind in der lateralen Richtung in einer vorbestimmten Teilung angeordnet, und die leitenden Teile 11 und 12 liegen einander direkt gegenüber, und zwar zwischen dem Paar der benachbarten elastischen Körper. Wenn somit eine Kollision mit dem leitenden Teil 11 auftritt, wird das leitende Teil 11 nach hinten gepreßt und komprimiert die elastischen Körper und gelangt in Kontakt mit dem leitenden Teil 12. Wenn der Kollisionszustand aufgehoben wird, wird die Kompression der elastischen Körper aufgehaben, das leitende Teil 11 kehrt dann in seine ursprüngliche Position zurück.
Um eine fehlerhafte Kollisionsdetektion zu verhindern, ist eine Kollisionslast nicht geringer als ein vorbestimmter Schwellenwertpegel erforderlich, um die elastischen Körper zusammenzudrücken und um das leitende Teil 11 mit dem leitenden Teil 12 in Kontakt zu bringen. In 3 kann die Position der leitenden Teile 11 und 12 auch umgekehrt sein.
Bei dieser Ausführungsform besitzt das leitende Teil 11 einen niedrigen Widerstand, der vernachlässigt werden kann, und das leitende Teil 12 besitzt einen vorbestimmten Widerstandswert. Das leitende Teil 11 ist geerdet. Es werden Stromversorgungsspannungen Vc individuell an beide Enden des leitenden Teiles 12 über Widerstandselemente R1 und R2 angelegt. Die Stromversorgungsspannung Vc kann an das leitende Teil 11 angelegt werden und die Erdung oder Masseverbindung kann an der Seite des leitenden Teiles 12 vorgenommen sein.
Wenn bei dieser Anordnung ein Fall auftritt, bei dem eine Kollision stattfindet, erreichen die Spannungen V01 und V02 an den Verbindungspunkten zwischen dem leitenden Teil 12 und den Widerstandselementen R1 und R2 den Wert der Stromversorgungsspannung Vc. Dadurch wird bestimmt, daß eine Kollision nicht stattgefunden hat.
Nach einer Kollision wird beispielsweise ein Bereich zwischen einem vorbestimmten Punkt P1 des leitenden Teiles 11 in der lateralen Richtung und ein vorbestimmter Punkt P2 (an dem Widerstandselement R2 bzw. auf dessen Seite) zum Kontaktfluß mit dem leitenden Teil 12 gebracht. Wenn ein Widerstandswert des leitenden Teiles 12 von der linken Seite des Fahrzeugs aus (das untere Ende des Leitungsteiles 12 in 3) zu dem Punkt p1 gleich ist r1, wird die Ausgangsspannung V01 gleich Vc(r1/(r1 + R1)). Wenn ein Widerstandswert des leitenden Teiles 12 von der rechten Seite des Fahrzeugs aus (dem oberen Ende des leitenden Teiles in 3) zu dem Punkt p2 gleich wird r2, wird die Ausgangsspannung V02 zu Vc(r2/(r2 + R2)). Es ist zu bevorzugen, daß R1 gleich ist mit R2.
Die Ausgangsspannung V01 und die Ausgangsspannung V02 werden in Einklang mit den Abständen von den beiden Enden des leitenden Teiles 12 zu dem Ende des Kollisionsbereiches geändert. Diese Abstände W1 und W2 können anhand von gespeicherten Plandaten berechnet werden. Die laterale Breite des Kollisionsbereiches kann dadurch berechnet werden, indem diese Abstände W1 und W2 von der gesamten lateralen Länge Wo des leitenden Teiles 12 subtrahiert werden. Bei dieser Ausführungsform werden, wie in 4 gezeigt ist, die Ausgangsspannung V01 und die Ausgangsspannung V02 in digitale Signale mit Hilfe eines A/D-Umsetzers eines Mikrocomputers in der Steuereinheit 4 umgesetzt und werden an den Berechnungsabschnitt des Mikrocomputers angelegt, um eine Verarbeitung durchzuführen, so daß die Kollisionsbreite (Berührungsbreite) berechnet wird.
Der Kontaktbreite-Detektionssensor 1 kann so, wie in 5 dargestellt ist, modifiziert werden. Bei dieser Modifizierung bestehen die leitenden Teile 11 und 12 aus Widerstandsteilen mit Widerstandswerten, die untereinander gleich sind, wobei ein Ende des leitenden Teiles 11 geerdet ist bzw. mit Masse verbunden ist, und wobei die Stromversorgungsspannung Vc an das andere Ende des leitenden Teiles 12 über ein Widerstandselement R angelegt wird. Der elektrische Widerstand von jedem der leitenden Teile 11 und 12 in der lateralen Richtung beträgt r. Eine Ausgangsspannung V0 zum Zeitpunkt einer Nicht-Kollision beträgt Vc.
Wenn die leitenden Teile 11 und 12 miteinander in Berührung gelangen, und zwar an einem kleinen Bereich, wird die Ausgangsspannung V0 zu Vc(r/r + R)). Die gesamte Breite von jedem der leitenden Teile 11 und 12 beträgt W0. Wie in 5 gezeigt ist, wird in einem Fall, bei dem ein Kontaktbereich P eine Kollisionsbreite W besitzt, die Ausgangsspannung zu Vc(r1/r1 + R)). Hierbei bezeichnet r1 den Widerstand der leitenden Teile 11 und 12 und dieser wird zu r(W0 – W)/W). Das heißt, wenn die Kontaktbreite W groß wird, wird die Ausgangsspannung V0 aus Vc(r/r + R)) niedrig und es kann die Kollisionsbreite W anhand der Ausgangsspannung V0 und basierend auf den gespeicherten Plandaten berechnet werden.
Der Kollisionslast-Detektionssensor 2 ist ein Sensor zum Ausgeben einer analogen Signalspannung entsprechend einer Kollisionslast. 6 zeigt ein Beispiel des Kollisionslast-Detektionssensors 2. Der Kollisionslast-Detektionssensor 2 ist aus einem Dünnfilm-Oberflächendrucksensor 2A gebildet. Dieser Sensor 2A ist entlang der Frontfläche des Stoßdämpferverstärkungsteiles 7 vorgesehen und erstreckt sich in der lateralen Richtung. Dieser Sensor 2A besteht aus einem Paar von Elektrodendrähten als leitende Teile, die voneinander um einen vorbestimmten räumlichen Intervall beabstandet sind und die sich in der lateralen Richtung erstrecken, wobei ein Gummifilm, der Kohlenstoff enthält, zwischen beiden Elektrodendrähten angeordnet ist. Wenn eine Kollisionslast auf diesen Gummifilm aufgebracht wird, wird der Gummifilm in der Front-Heck-Richtung komprimiert und der elektrische Widerstand des Gummifilms in der Front-Heck-Richtung (Dickenrichtung) wird abgesenkt. Demzufolge kann die Kollisionslast dadurch detektiert werden, indem der elektrische Widerstand zwischen beiden Elektrodendrähten erfaßt wird.
Der Kollisionslast-Detektionssensor 2A kann jedoch auch eine abweichende Konstruktion von derjenigen haben, die in 6 gezeigt ist. Beispielsweise kann ein Gummirohr, welches einen Drucksensor enthält, in der lateralen Richtung angeordnet sein. Wenn eine Kollision auftritt, wird das Gummirohr zusammengedrückt und der Innendruck erhöht sich in Einklang mit der Kollisionslast.
Zusätzlich, wie in den 7 und 8 gezeigt ist, kann die Kollisionslast durch einen Beschleunigungssensor 2B oder einen Lastsensor 2C detektiert werden. Das heißt, es ist möglich, die Beschleunigungssensoren 2B, die zwischen dem Stoßstangenverstärkungsteil 7 und den Seitenteilen installiert sind, an die Lastsensoren 2C, die an dem Stoßdämpferverstärkungsteil 7 installiert sind, oder an den Seitenteilen, um die Beschleunigung zum Zeitpunkt der Kollision zu detektieren, anzupassen.
Ferner kann der Lastdetektionssensor 2 aus einem Dünnfilm-Oberflächendrucksensor oder aus einem Kontaktschaltersensor bestehen, der an der Oberfläche des Verstärkungsteiles installiert ist, der Stoßdämpferoberfläche installiert ist oder an der Stoßdämpferabdeckoberfläche installiert ist, um den Oberflächendruck zum Zeitpunkt der Kollision zu detektieren, oder es kann ein Verschiebungssensor an dem Stoßdämpfer 3 oder der Stoßdämpferabdeckung 8 installiert sein und dafür ausgebildet sein, um eine Verformung des Stoßdämpfers 3 zum Zeitpunkt der Kollision zu detektieren.
Als nächstes wird ein Fußgängerdiskriminierungsverfahren unter Verwendung der oben beschriebenen detektierten Kollisionsbreite und der detektierten Kollisionslast unter Hinweis auf ein Flußdiagramm beschrieben, welches in 9 gezeigt ist. Diese Bestimmungsverarbeitung wird durch die Steuereinheit 4 bei jedem vorbestimmten Intervall durchgeführt.
Zuerst wird eine Kollisionslast F, die durch den Kollisionslastsensor 2 detektiert wurde, gelesen (S11). In einem Fall, bei dem diese einen Schwellenwert Fth0 (JA bei S12) überschreitet, wird ein eingebauter Zeitgeber T1 zurückgestellt (S13). Das heißt, es wird die Zeitgeberzählung T auf 0 zurückgesetzt. Es wird dann die Kollisionslast F erneut gelesen (S14). Der Zeitgeber T1 wird inkrementiert (S15), bis die Kollisionslast F größer wird als ein Schwellenwert Fth1 und größer wird als Fth0 (JA bei S16). Es wird somit die Zeit (T1), die erforderlich ist, damit die detektierte Last F von dem Schwellenwert Fth0 auf den Schwellenwert Fth1 zunimmt, gemessen.
Wenn die Kollisionslast F den Schwellenwert Fth1 erreicht, wird die zusammengesetzte Kollisionsfestigkeit oder -steifigkeit K des Kollisionsobjektes und des Stoßdämpfers 3 berechnet (S17), und zwar als eine Funktion der gemessenen Zeit T1. Diese Berechnung kann dadurch realisiert werden, indem vorbestimmte gespeicherte Daten verwendet werden, welche eine Beziehung zwischen T1 und K festlegen. Die Beziehung kann mit Hilfe von Experimenten ermittelt werden und es kann eine Umsetztabelle in einem Speicher der Steuereinheit 4 abgespeichert sein. Diese zusammengesetzte Kollisionssteifigkeit K ist ein funktioneller Wert mit einer negativen Korrelation zur Zeit, die erforderlich ist, damit die Kollisionslast F anwachst, und zwar von einem niedrigen Wert auf einen hohen Wert.
Spezifischer gesagt, wenn die zusammengesetzte Kollisionssteifigkeit K groß ist, bedeutet dies, daß der Kollisionsabschnitt zwischen dem Kollisionsobjekt und dem Fahrzeugkörper hart ist, und die Kollisionslast F steigt in einer kurzen Zeit an. Wenn die zusammengesetzte Kollisionssteifigkeit K klein ist, bedeutet dies, daß der Kollisionsabschnitt zwischen dem Kollisionsobjekt und dem Fahrzeugkörper nicht hart ist und die Kollisionslast F erhöht sich in einer langen Zeitspanne. Das heißt, es kann bestimmt werden, daß die zusammengesetzte Kollisionssteifigkeit K ein Parameter ist, der den Widerstand gegen eine Deformation anzeigt.
Als nächstes wird die Kontaktbreite W gelesen (S18), und zwar aus der Ausgangsgröße des Kontaktbreite-Detektionssensors 1, zum Zeitpunkt, wenn die Kollisionslast F größer wird als Fth1. Es wird dann die Kollisionssteifigkeit Kb des Stoßdämpfers 3 berechnet (S19), und zwar als Funktion der detektierten Kollisionsbreite W. Diese Beziehung kann ebenfalls in Form von Plandaten in dem Speicher der Steuereinheit 4 abgespeichert sein.
Als eine Alternative zu dem Schritt S19 kann, wenn angenommen wird, daß die Kollisionsbreite W konstant ist, in Betracht gezogen werden, daß die Kollisionssteifigkeit Kb des Stoßdämpfers 3 zu einem Wert der Kollisionslast F, das heißt dem Widerstand des Stoßdämpfers pro Einheitsbreite zu der Deformation ein konstanter Wert ist. Demzufolge kann die Kollisionssteifigkeit Kb des gesamten Stoßdämpfers so behandelt werden, daß sich diese ergibt aus der Kollisionsbreite W × Stoßdämpferkollisionssteifigkeitswert pro Einheitsbreite. Das heißt, die Kollisionssteifigkeit Kb des Stoßdämpfers 3 bildet hier den Deformationswiderstand des Stoßdämpfers 3, der sich in Einklang mit der Berührungsbreite W ändert.
Als nächstes wird die Kollisionssteifigkeit Kc des Kollisionsobjektes aus der erhaltenen zusammengesetzten Kollisionssteifigkeit K und der Stoßdämpferkollisionssteifigkeit Kb berechnet. Obwohl Plandaten verwendet werden können, ist auch eine Berechnung auf der Grundlage des folgenden Ausdruckes möglich. Kc = (Kb – K)/K·Kb (1)
Die Kollisionsobjekt-Kollisionssteifigkeit Kc kann so betrachtet werden, daß sie ein Anzeichen ist, welches den Deformationswiderstand des Kollisionsabschnittes des Kollisionsobjektes zum Zeitpunkt der Kollision angibt. Ein Fußgänger besitzt einen Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereiches. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist angenommen, daß die Kollisionsobjekt-Kollisionssteifigkeit Kc sich auch in Einklang mit der Kollisionsbreite W ändert, wobei die Kollisionsobjekt-Kollisionssteifigkeit pro Einheit der Kollisionsbreite berechnet wird und dies als Kollisionsobjekt-Kollisionssteifigkeit Kc verwendet wird.
Als nächstes wird bestimmt (S20), ob die Kollisionsobjekt-Kollisionssteifigkeit Kc innerhalb eines vorbestimmten Bereiches (von Kth1 bis Kthh) liegt oder nicht. Es wird diskriminiert (S22), daß das Kollisionsobjekt aus einem Fußgänger besteht, und zwar in einem Fall, bei dem die Steifigkeit Kc innerhalb des Bereiches liegt. Es wird auch diskriminiert (S23), daß das Kollisionsobjekt kein Fußgänger ist, und zwar in einem Fall, bei dem die Steifigkeit Kc außerhalb des Bereiches fällt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird diskriminiert, daß das Kollisionsobjekt ein Fußgänger ist, und zwar für den Fall, bei dem Kc innerhalb des Bereiches von 30 N/mm bis 150 N/mm fällt. Das Kollisionsobjekt ist von einem Fußgänger in einem Fall verschieden, bei dem diese Größe außerhalb des Bereiches liegt. Das heißt, in 9 wird Kth1 auf 30 eingestellt und Kthh wird auf 150 eingestellt.
(Erste abgewandelte Ausführungsform)
Eine abgewandelte Ausführungsform einer Fußgängerdiskriminierung wird nun unter Hinweis auf ein Flußdiagramm beschreiben, welches in 10 gezeigt ist.
In 10 ist der Verarbeitungsschritt S21 der gleiche wie derjenigen von 9. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform wird selbst in einem Fall, bei dem die Kollisionsobjekt-Kollisionssteifigkeit Kc innerhalb des Bereiches liegt, innerhalb welchem das Kollisionsobjekt als ein Fußgänger betrachtet werden kann, nicht unmittelbar auf einen Fußgänger geschlossen bzw. eine Bestimmung durchgeführt. Es wird nämliche eine zusätzliche Fußgängerdiskriminierungsroutine ausgeführt, um auf diese Weise die Fußgängerdiskriminierungsgenauigkeit zu verbessern.
Es wird zuerst bestimmt (S24), ob die Kollisionsbreite W innerhalb eines vorbestimmten Bereiches von Wth1 bis Wthh fällt, und zwar als möglicher Bereich einer Fußgänger-lateralen Breite. Wenn die Kollisionsbreite nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, so wird bestimmt, daß das Kollisionsobjekt von einem Fußgänger verschieden ist (S25). Wenn diese innerhalb des vorbestimmten Bereiches fällt, wird ein eingebauter Zeitgeber T2 zurückgesetzt (S26) und es wird die Kollisionslast F erneut gelesen (S27). Der Zeitgeber für T2 wird inkrementiert (S28), so daß die Zeit T2, die verstreicht, bis die Kollisionslast F kleiner wird als der Schwellenwert Fth1 (größer als Fth0), erneut gemessen wird.
Wenn die Kollisionslast F den Schwellenwert Fth1 erreicht, der größer ist als Fth0 (JA bei S29), wird die Kollisionsobjektmasse M berechnet (S30), und zwar als eine Funktion der gemessenen Zeit T2. Diese Masse M kann unter Verwendung von gespeicherten Plandaten bestimmt werden, die eine Beziehung zwischen T2 und der Kollisionsobjektmasse M definieren. Die Beziehung kann experimentell definiert werden und es kann eine Umwandlungstabelle in der Steuereinheit 4 gespeichert sein.
Spezifischer ausgedrückt, nachdem das Kollisionsobjekt intensiv gegen den Fahrzeugkörper gedrückt worden ist, wird es auf Grund der Elastizität des Kollisionsobjektes und des Stoßdämpfers 3 abgestoßen, und die Kollisionslast F wird abgesenkt. Die Zeitperiode, innerhalb welcher das Kollisionsobjekt intensiv gegen den Fahrzeugkörper gedrückt gehalten wird, verkürzt sich, wenn die Masse des Kollisionsobjektes gering ist. Diese Zeit ist jedoch lang, wenn die Masse des Kollisionsobjektes groß ist. Demzufolge kann die Masse M des Kollisionsobjektes aus der Zeit des Zeitgebers gemäß T2 berechnet werden.
Als nächstes wird bestimmt (S31), ob die berechnete Masse M des Kollisionsobjektes innerhalb eines vorbestimmten Bereiches von Mth1 bis Mthh fällt oder nicht, und zwar als den möglichen Bereich der Masse eines Fußgängers. Wenn diese innerhalb des Bereiches fällt, so wird bestimmt, daß das Kollisionsobjekt ein Fußgänger ist (S32). Wenn diese nicht innerhalb des Bereiches fällt, so wird bestimmt (S33), daß das Kollisionsobjekt nicht aus einem Fußgänger besteht und die Routine wird dann beendet.
Das heißt, bei dieser abgewandelten Ausführungsform wird lediglich in dem Fall, bei dem drei Werte, das heißt die Masse M des Kollisionsobjektes, die Kontaktbreite W, die durch den Kontaktbreite-Detektionssensor 1 detektiert wird, und die Kollisionssteifigkeit Kc des Kollisionsobjektes, innerhalb vorbestimmter Bereiche fallen, das Kollisionsobjekt als ein Fußgänger bestimmt. In dem Fall, bei dem irgendeiner der drei Werte außerhalb des vorbestimmten Bereiches fällt, wird bestimmt, daß es sich um ein anderes Objekt als um einen Fußgänger handelt. Es kann somit die Diskriminierungsgenauigkeit in bemerkenswerter Weise angehoben werden.
(Zweite abgewandelte Ausführungsform)
Eine weitere abgewandelte Ausführungsform in Verbindung mit der Fußgängerdiskriminierung wird unter Hinweis auf ein Flußdiagramm beschrieben, welches in 11 gezeigt ist. Bei diesem Diskriminierungsprozeß wird die Änderung der Kollisionslast auf Grund der Fahrzeuggeschwindigkeit V korrigiert.
Spezifischer ausgedrückt, nach dem Schritt S12 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V gelesen (S34), und zwar von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5. Um die Änderung in der Kollisionslast F zu korrigieren, die sich in Einklang mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V ändert, werden die jeweiligen Schwellenwerte der 9 und 10 berechnet oder korrigiert (S35), und zwar durch Verwenden einer gespeicherten Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und den jeweiligen Schwellenwerten.
Nebenbei bemerkt, wenn die zusammengesetzte Kollisionssteifigkeit K, die Stoßdämpferkollisionssteifigkeit Kb und die Kollisionsobjektmasse M berechnet werden (S36, S37, S38), geschieht dies ferner auch auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Zu diesem Zweck können jeweils Plandaten für unterschiedliche Fahrzeuggeschwindigkeiten vorgesehen sein. Indem dies so realisiert wird, kann der Einfluß der Fahrzeuggeschwindigkeit auf die Kollisionslast kompensiert werden.
(Dritte abgewandelte Ausführungsform)
Es wird nun eine dritte abgewandelte Ausführungsform unter Hinweis auf ein Flußdiagramm beschrieben, welches in 12 gezeigt ist. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform ist die Reihenfolge der Berechnungsschritte der Steifigkeit K, Kb, Kc und der Berechnungsschritt der Masse M bei der zweiten abgewandelten Ausführungsform, die in 11 gezeigt ist, umgekehrt.
Zuerst wird eine maximale Last Fmax auf einen Anfangswert F1 eingestellt (S40), und zwar nachdem die Zeit T2 zurückgesetzt wurde (S26). Die Last F wird dann korrigiert (S41, S42), wenn die Last F nicht kleiner ist als Fth1 (NEIN bei S29). Wenn die Last F kleiner ist als Fth1 (JA bei S29), wird die Kollisionsobjektsmasse M berechnet (S43), basierend auf der maximalen Kollisionslast Fmax, zusätzlich zu der Zeit T2 und der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Als nächstes wird die zusammengesetzte Kollisionssteifigkeit K als Funktion der Kollisionsobjektmasse M, der Zeit T1 und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet.
Wenn hierbei die zusammengesetzte Kollisionssteifigkeit K und die Kollisionsobjektmasse M bestimmt werden (S43, S44), und zwar durch Verwenden der gespeicherten Plandaten, können die Plandaten für die jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeiten vorgesehen sein. Es können somit die Masse des Kollisionsobjekts und auch die Kollisionssteifigkeit mit hoher Genauigkeit erhalten werden.
(Vierte abgewandelte Ausführungsform)
Bei den Routinen, die in den 9 und 10 gezeigt ist, wird lediglich bestimmt, ob die Kollisionslast F größer ist als der Schwellenwert Fth1 oder nicht. Demzufolge kann im Falle der 9 und 10 der Kollisionslast-Detektionssensor 2 aus einem Binärsensor und nicht aus einem Analogsensor gebildet sein.
[BEANSPRUCHTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG]
Ein Kollisionsobjekt-Diskriminiergerät für Fahrzeuge gemäß einer zweiten Ausführungsform wird nun unter Hinweis auf die Blockschaltbilder beschrieben, die in den 13 und 14 gezeigt sind. Bei dieser Ausführungsform wird der Kontaktbreite-Detektionssensor 1, der an der Frontseite des Stoßdämpfers 3 gemäß der Darstellung in 1 und 2 vorgesehen ist, als ein Frontseitenkollisionsdetektionssensor verwendet. Der Kollisionslast-Detektionssensor 2, der an der rückwärtigen Seite des Stoßdämpfers 3 vorgesehen ist, wie in den 1 und 2 dargestellt ist, wird als ein rückseitiger Kollisionsdetektionssensor 2 verwendet.
Obwohl der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 die gleiche Konstruktion hat wie der Kontaktbreite-Detektionssensor 1, der in den 1 und 2 gezeigt ist, detektiert dieser eine Kontaktbreite und gibt ein binäres Signal aus, welches einen EIN-Pegel erreicht, wenn eine Kollisionslast einen vorbestimmten Schwellenwertpegel überschreitet, und zwar an einen Schaltungsteil des Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2. Der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 ist so konstruiert, wie in 3 veranschaulicht ist. Wie jedoch in 15 dargestellt ist, werden die Ausgangsspannung V01 und die Ausgangsspannung V02 jeweils in binäre Signale mit Hilfe von Schmitt-Triggerschaltungen 100 und 101 umgesetzt. Diese binären Signale werden in eine ODER-Schaltung 102 eingespeist und es wird ein logisches Summensignal von denselben an den Schaltungsteil des Rückseitenkollisionsdetektionssensors 2 ausgegeben.
Spezifischer ausgedrückt, werden bei dem Kontaktbreite-Detektionssensor 1 von 3 dann, wenn eine Kollision auftritt, die Ausgangsspannung V01 und die Ausgangsspannung V02 schrittweise von einer Nicht-Kollisionslast auf einen bestimmten Wert geändert. Wenn die Schwellenwerte der Schmitt-Triggerschaltungen 100 und 102 auf Zwischenwerte dieser Änderungsbreite zwischen den zwei Werten eingestellt werden, kann die Existenz einer Kollision aus der Ausgangsspannung V01 und der Ausgangsspannung V02 des Kontaktbreite-Detektionssensors 1 von 3 detektiert werden.
Der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 unterscheidet sich von dem Kollisionslast-Detektionssensor 2 der 1 und 2 dadurch, daß es sich um einen Binärsensor handelt zum Ausgeben eines EIN-Wertes, wenn die Kollisionslast einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, und um einen AUS-Wert auszugeben, wenn die Kollisionslast diesen nicht überschreitet. Der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 kann in solcher Weise konstruiert werden, daß beispielsweise bei dem Kontaktbreite-Detektionssensor 1, der in 5 gezeigt ist, das Paar der leitenden Teile 11 und 12 aus Elektrodendrähten mit niedrigem Widerstand gebildet ist.
Wenn bei einer Kollision die Kollisionslast größer wird als ein vorbestimmter Schwellenwert, der durch den Elastizitätskoeffizienten des elastischen Zwischenkörpers reguliert wird, gelangen die leitenden Teile 11 und 12 miteinander in Berührung, und zwar an dem Kollisionsabschnitt. Die Ausgangsspannung V0 wird auf den EIN-Wert dadurch geändert. Wenn die Kollisionslast niedriger wird als der vorbestimmte Schwellenwert, der durch den Elastizitätskoeffizienten des elastischen Körpers reguliert wird, werden die leitenden Teile 11 und 12 voneinander auf Grund der Elastizität des elastischen Zwischenmaterials voneinander getrennt. Die Ausgangsspannung V0 wird daher zu der Stromversorgungsspannung Vc, das heißt dem AUS-Wert. Der EIN-Wert und der AUS-Wert der Ausgangsspannung V0 werden in binäre Werte in einem vorbestimmten Spannungsbereich umgesetzt.
Als Stoßdämpfer 3 können zusätzlich zu einem, der eine Aufschlagkraftverteilung und Aufschlagkraftabsorption durch plastische Verformung vornimmt, wie beispielsweise Polyurethan, auch ein Stoßdämpfer mit der gleichen Operation verwendet werden, der eine elastische Verformung garantiert. Der Stoßdämpfer 3 hat Funktionen, um die Kollisionsaufschlagkraft, die durch die Kollision mit dem Kollisionsobjekt erzeugt wird, auf die rückwärtigen Teile zu übertragen, und hat die Funktion, diese Kraft zu verteilen und zu dämpfen und auch die Kollisionsaufschlagskraft, die auf den Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 wirkt, zu vermindern. Obwohl ein Teil der rückwärtigen Fläche des Stoßdämpfers 3 in enge Berührung oder engen Kontakt mit der Frontfläche des Rückseitenkollisionsdetektionssensors 2 gelangt, kann der verbleibende Teil (beispielsweise der Abschnitt, der sich über und unter dem Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 erstreckt) der rückwärtigen Fläche des Stoßdämpfers 3 in engen Kontakt mit der Frontfläche des Stoßdämpferverstärkungsteiles 7 gelangen.
Die Steuereinheit 4 inkorporiert einen Mikrocomputer, der eine vorbestimmte Operation durchführt, basierend auf vorbestimmten Eingangssignalen, die wenigstens die Ausgangssignale des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1 und des Rückseitenkollisionsdetektionssensors 2 enthalten, und diskriminiert eine Quelle der Kollisionsaufschlagskraft, das heißt ob das Kollisionsobjekt aus einem Fußgänger besteht oder nicht. Wenn die Größe der Kollisionsaufschlagskraft groß ist, kann ein Fußgängerschutzgerät (beispielsweise ein Airbag zum Schützen eines Passagiers usw.) 10A aktiviert werden. Wenn es sich bei dem Kollisionsobjekt um einen Fußgänger handelt, kann ein Fußgängerschutzgerät (beispielsweise ein Fußgängerschutzairbag, ein Haubenaufklappgerät usw.) 10B aktiviert werden.
Die 16 bis 19 zeigen Änderungen der Lasten (Aufschlagskräfte), die auf den Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 und den Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 zum Zeitpunkt der Kollision mit einem Fußgänger wirken, ebenso mit einem leichten Objekt (leicht umfallendes Objekt) und einer leichten Befestigung, die mit Hilfe von Experiment erhalten werden können. Es wird angenommen, daß der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 und der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 Binärpegelausgangssignale ausgeben, und zwar in Einklang mit den Schwellenwerten (EIN-Wert), in Einklang mit der Größe der Eingangslast.
Die 16 und 18 zeigen Ausgangswellenformen des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1, welche Änderungen der angelegten Last angeben. 16 zeigt Kollisionswellenformen in bezug auf einen Fußgänger, ein leichtes Objekt und eine leichte Befestigung, und 18 zeigt ferner eine Kollisionswellenform in bezug auf eine schwere Befestigung zusätzlich zu den Wellenformen, die in 16 gezeigt sind. Die 17 und 19 zeigen Ausgangswellenformen des Rückseitenkollisionsdetektionssensors 2. 17 zeigt Kollisionswellenformen in bezug auf einen Fußgänger, ein leichtes Objekt und eine leichte Befestigung, und 19 zeigt ferner eine Kollisionswellenform in bezug auf eine schwere Befestigung zusätzlich zu den früheren Wellenformen, die in 17 dargestellt sind.
Die 16 und 18 unterscheiden sich voneinander hinsichtlich des EIN-Wertes des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1. In 16 ist der EIN-Wert auf niedrig eingestellt (leicht), so daß das Sensorsignal eingeschaltet wird, und zwar selbst für ein leichtes Objekt. In 18 ist der EIN-Wert höher eingestellt, so daß das Sensorsignal nicht nur bei einem leichten Objekt eingeschaltet wird. In ähnlicher Weise unterscheiden sich die 17 und 19 voneinander hinsichtlich des EIN-Wertes des inseitigen Kollisionssensors 2. In 17 ist der EIN-Wert so eingestellt, daß der Sensor nicht nur für ein leichtes Objekt eingeschaltet wird. In 19 ist der EIN-Wert so eingestellt, daß der Sensor lediglich für eine schwere Befestigung oder ein schweres Hindernis eingeschaltet wird.
Hierbei können der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 oder der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 auch ein analoges Ausgangssignal entsprechend der Eingangslast ausgeben. In diesem Fall wird dieses analoge Ausgangssignal durch einen Komparator oder eine ähnliche Einrichtung digitalisiert. Natürlich können die Sensoren 1 und 2 Sensoren für eine binäre Ausgangsgröße sein, und zwar mit Schwellenwerten entsprechend diesen EIN-Werten.
Ein leichtes Objekt umfaßt beispielsweise ein bewegbares Objekt, wie beispielsweise ein Zeichenschild. Die leichte Befestigung umfaßt eine solche mit einer relativ niedrigen Masse unter den Objekten, die auf dem Boden befestigt sind, beispielsweise ein Straßenzeichen oder Straßenschild. Eine schwere Befestigung umfaßt beispielsweise eine Betonwand. Bei diesen Vorgaben besteht eine Fußgänger-EIN-Zeitdauer (EIN-Zeitdauer) ÄTs (16 und 18), ÄTb (17) aus einer Zeit, wenn der Sensor 1 oder 2 zum Zeitpunkt der Kollision mit einem Fußgänger eingeschaltet wird.
Ein EIN-Zeitdauerschwellenwert Tsth1 (16 und 18), Tbth1 (17) ist eine vorbestimmte Schwellenwertzeit, die so eingestellt ist, daß sie um eine vorbestimmte Zeit langer ist als der Zeitpunkt, wenn die EIN-Zeitdauer als beendet angenommen wird. Es wird angenommen, daß der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1, der in den 16 und 18 gezeigt ist, und der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2, der in den 17 und 19 gezeigt ist, die gleiche Ausgangscharakteristik besitzen.
Wie in den 16 und 17 gezeigt ist, wird die Last, die in den Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 eingegeben wird und auf ein leichtes Objekt, einen Fußgänger und eine leichte Befestigung wirkt, sehr viel kleiner als die Last, die in den Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 auf Grund der Dämpfung und der Verzögerung durch den Stoßdämpfer 3 eingespeist wird. Spezieller ausgedrückt, besitzt, wie anhand der Kollisionswellenform eines leichten Objektes ersehen werden kann, der Stoßdämpfer 3 eine Charakteristik, daß dieser eine Hochfrequenzkomponente der Last stark dämpft.
Wie jedoch anhand der 18 und 19 ersehen werden kann, bietet der Dämpfer in bezug auf eine schwere Befestigung, wie beispielsweise eine Betonblockwand, kaum eine Aufschlagsdämpfung eine Verzögerungswirkung. Daher erzeugen der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 und der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 Ausgangsgrößen mit nahezu der gleichen Wellenform.
Durch Einstellen des EIN-Pegels in 16 und 17 kann ersehen werden, daß ein leichtes Objekt (leicht umfallendes Objekt) von anderen Objekten unterschieden werden kann, und zwar durch die Kombination der Ausgangswerte der beiden Sensoren 1 und 2. Das heißt, nachdem der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 eingeschaltet wurde und, wenn der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 nicht in einer vorbestimmten Zeit, welche eine Übergangsverzögerung in dem Stoßdämpfer enthält, eingeschaltet wird, kann das Kollisionsobjekt als ein leichtes Objekt bestimmt werden.
Jedoch kann bei den 16 und 17 eine leichte Befestigung nicht von einem Fußgänger unterschieden werden. Das gleiche trifft für den Fall zu, bei dem der EIN-Wert so eingestellt ist, wie dies in den 18 und 19 gezeigt ist. Das heißt, dies ist deshalb der Fall, da die Ausgangsspitzenwerte von beiden Sensoren 1 und 2 zum Zeitpunkt einer Fußgängerkollision jeweils nahezu auf dem gleichen Wert liegen. Wie jedoch anhand eines Vergleichs zwischen den 16 und 17 ersehen werden kann, unterscheiden sich ein Fußgänger und eine leichte Befestigung stark voneinander hinsichtlich der EIN-Zeitdauer und die EIN-Zeitdauer eines Fußgängers ist in bemerkenswerter Weise kürzer.
Es wird demzufolge bestimmt, ob die EIN-Zeitdauer von einem oder von beiden der Sensoren 1 und 2 nicht größer ist oder länger ist als ein vorbestimmter EIN-Zeitdauerschwellenwert oder nicht. Wenn diese nicht größer oder länger ist, wird bestimmt, daß das Kollisionsobjekt ein Fußgänger ist. Es kann somit ein Fußgänger von einer leichten Befestigung und von einer schweren Befestigung unterschieden werden. Im folgenden werden eine leichte Befestigung und eine schwere Befestigung lediglich gattungsgemäß als Befestigung (fixture) bezeichnet.
Es sei darauf hingewiesen, daß ein Fußgänger und ein leichtes Objekt durch Kombination der Ausgangswerte der beiden Sensoren 1 und 2 voneinander unterschieden werden können und daß ein Fußgänger und eine Befestigung durch die EIN-Zeitdauer von einem der zwei Sensoren 1 und 2 diskriminiert werden kann. Das heißt, es wird möglich, in exakter Weise zwischen einem Fußgänger aus vielfältigen Kollisionsobjekten durch Kombination der Ausgangswerte der beiden Sensoren 1 und 2 und der EIN-Zeitdauer zu unterscheiden. Eine Fußgängerdiskriminierungsoperation, die durch die Steuereinheit 4 ausgeführt wird, ist in Form von Flußdiagrammen in den

20 und 21 veranschaulicht. Die Diskriminierungsbedingung ist in der folgenden Tabelle dargestellt. Tabelle 1

	Kombination von EIN/AUS		EIN-Zeitdauer ΔT
	Front	Rückseite	Front	Rückseite
leicht umfallendes Objekt	EIN	AUS	-	-
Fußgänger		EIN	ΔTs > Tsth1	ΔTb < Tbth1
leichte Befestigung			Tsth1 ≤ ΔTs	Tbth1 ≤ ΔTb
schwere Befestigung

ΔTb: Rückseitensensorzeitdauer
Tbth: Rückseitensensorzeitdauer-Diskriminierschwellenwert

In der Tabelle 1 bezeichnet ΔTs die EIN-Zeitdauer des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1; Tsth1 den EIN-Zeitdauerschwellenwert des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1; ΔTb die EIN-Zeitdauer des Rückseitenkollisionsdetektionssensors 2; und Tbth1 den EIN-Zeitdauerschwellenwert des Rückseitenkollisionsdetektionssensors 2.
Die Flußdiagramme, die in den 20 und 21 gezeigt sind, werden nun in spezifischer Weise beschrieben. In den 20 und 21 bezeichnet Td die EIN-Zeitdifferenz von dem Zeitpunkt, wenn der Frontseitenkollisionsdetektionssensor (Frontsensor) 1 eingeschaltet wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Rückseitenkollisionsdetektionssensor (Rückseitensensor) 2 eingeschaltet wird; ΔTs die EIN-Zeitdauer des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1; Td die Zeit (EIN-Zeitdifferenz) von dem Zeitpunkt an, wenn der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 eingeschaltet wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 1 eingeschaltet wird (EIN-Zeitdifferenz); Tsth1 die Fußgänger-EIN-Zeitdauerschwelle; und Tdth1 die Schwellenwertzeit (EIN-Zeitdifferenzschwellenwert) bis zu einer Diskriminierung, daß der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 nicht eingeschaltet wurde (EIN-Zeitdifferenzschwellenwert).
Wenn die Verarbeitung startet, werden die EIN-Zeitdauer Td bzw. der Zählwert des Zeitgebers und der EIN-Zeitdifferenzzählwert Td des Zeitgebers zurückgestellt (S100). Es wird dann der Ausgangswert des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1 gelesen (S104) und es wird ein Wartevorgang durchgeführt, bis der Ausgangswert den EIN-Wert überschreitet (S105). Wenn die Ausgangsgröße den EIN-Wert überschreitet, wird der Ausgangswert von dem Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 gelesen (S106).
Es wird geprüft, ob der Ausgangswert den EIN-Wert überschreitet oder nicht (S108). Wenn der Ausgangswert nicht überschritten wird, wird überprüft, ob die EIN-Zeitdifferenz Td den EIN-Zeitdifferenzschwellenwert Tdth1 überschreitet oder nicht (Silo). Wenn die EIN-Zeitdifferenz nicht überschreitet, wird der Wert des EIN-Zeitdifferenzzeitgebers Td inkrementiert (S112) und die Verarbeitung kehrt dann zu dem Schritt S106 zurück. Wenn eine Überschreitung stattfindet, wird das Kollisionsobjekt als ein leichtes Objekt bestimmt (S113) und die Routine endet dann.
Nebenbei bemerkt, wenn bei dem Schritt S108 der Ausgangswert des Rückseitenkollisionsdetektionssensors 2 den EIN-Wert überschreitet, verläuft die Verarbeitung zu dem Schritt S103.
Es wird dann die Ausgangsgröße des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1 erneut gelesen (S130). Es wird bestimmt, ob der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 EIN ist oder nicht (S132). Wenn der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 AUS ist, so wird bestimmt, daß das Kollisionsobjekt ein Fußgänger ist (S138) und die Routine wird beendet.
Wenn der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 EIN ist, wird der Wert ΔTs des EIN-Zeitdauerzeitgebers des Frontseitensensors inkrementiert. Es wird bestimmt, ob ΔTs kleiner ist als der EIN-Zeitdifferenzschwellenwert Tsth1 oder nicht (S142). Wenn keine Überschreitung stattfindet, kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S130 zurück. Wenn eine Überschreitung stattfindet, wird das Kollisionsobjekt als eine Befestigung S146 bestimmt und die Routine endet.
(Erste abgewandelte Ausführungsform)
Die erste abgewandelte Ausführungsform ist in den 22 und 23 gezeigt. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform wird der Schritt S154 zu der Verarbeitung hinzugefügt, die in den 20 und 21 gezeigt ist.
Spezifischer ausgedrückt, wird bei dem Schritt S154 bestimmt, ob die EIN-Zeitdifferenz Td von der Zeit vom Zeitpunkt an, wenn der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 eingeschaltet wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 eingeschaltet wird, kleiner ist als der EIN-Zeitdifferenzschwellenwert Tdth2 oder nicht, und zwar als der Schwellenwert für die Diskriminierung der Länge der EIN-Zeitdifferenz Td. Wenn Td kleiner ist als Tdth2, wird als Kollisionsobjekt eine Befestigung bestimmt (S146). Wenn dies nicht der Fall ist, wird bestimmt, daß es sich um einen Fußgänger handelt (S138).
(Zweite abgewandelte Ausführungsform)
Wie anhand der 18 und 19 ersehen werden kann, kann in einem Fall, bei dem der EIN-Wert auf hoch eingestellt ist, ein Fußgänger mit hoher Genauigkeit mit Hilfe eines Diskriminierungsverfahrens bestimmt werden, welches von dem Diskriminierungsverfahren nach den 20 und 21 verschieden ist. Das heißt, ein Fußgänger und ein leichtes Objekt (leicht umfallendes Objekt) können anhand der Ausgangswerte der beiden Sensoren 1 und 2 diskriminiert werden. Wenn der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 eingeschaltet wird, ist das Kollisionsobjekt kein leichtes Objekt.
Ferner sind in bezug auf einen Fußgänger oder andere Befestigungen (leichte Befestigung oder schwere Befestigung) ein Fußgänger und eine Befestigung stark voneinander verschieden, und zwar hinsichtlich der EIN-Zeitdauer des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1. Die EIN-Zeitdauer eines Fußgängers ist bemerkenswert kürzer. Demzufolge wird bestimmt, ob die EIN-Zeitdauer des Sensors 1 nicht größer ist als eine vorbestimmte EIN-Zeitdauer bzw. -Zeitdauerschwellenwert oder nicht. Wenn diese nicht größer ist, wird bestimmt, daß das Kollisionsobjekt ein Fußgänger ist. Es kann somit ein Fußgänger von einem leichten Objekt bzw. leichter Befestigung und einer schweren Befestigung unterschieden werden. Wenn ferner der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 eingeschaltet wird und der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 nicht in einer vorbestimmten Zeit eingeschaltet wird (inklusive einer Verzögerung in dem Stoßdämpfer), kann bestimmt werden, daß es sich um eine schwere Befestigung handelt.

Das heißt, bei diesem Diskriminierungsverfahren kann ein Fußgänger von einem leicht umfallenden Objekt, einer leichten Befestigung und einer schweren Befestigung unterschieden werden bzw. diskriminiert werden. Ferner kann auch lediglich eine schwere Befestigung bestimmt werden. Ferner kann eine spezielle Schutzsteuerung für lediglich eine schwere Befestigung eingebaut werden. Dieser Diskriminierungszustand ist in der folgenden Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2

	Kombination von EIN/AUS		EIN-Zeitdauer ΔT
	Front	Rückseite	Front	Rückseite
leicht umfallendes Objekt	AUS	AUS	-	-
Fußgänger	EIN		ΔTs > Tsth2	-
leichte Befestigung			Tsth2 ≤ ΔTs	-
schwere Befestigung		EIN	-	-

In der Tabelle 2 bezeichnet ΔTs die EIN-Zeitdauer des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1; und Tsth2 den EIN-Zeitdauerschwellenwert des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1.
Diese modifizierte Diskriminierungsoperation, die durch die Steuereinheit 4 ausgeführt wird, ist in den Flußdiagrammen in den 24 und 25 gezeigt. Tsth2 bezeichnet einen Fußgänger-EIN-Dauerschwellenwert.
Bei dieser abgewandelten Ausführungsform wird der Schritt S170 nachfolgend dem Schritt S108 hinzugefügt. Spezifischer ausgedrückt, wenn der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 eingeschaltet wird, wird das Kollisionsobjekt als eine schwere Befestigung bestimmt (S170). Wenn die EIN-Zeitdifferenz Td den Schwellenwert Tdth1 überschreitet, verläuft die Verarbeitung zu dem Schritt S130.
(Dritte abgewandelte Ausführungsform)
Dieses Fußgänger-Diskriminierungsverfahren wird unter Verwendung der Eigenschaften durchgeführt, die in den 16 und 19 gezeigt sind. Bei diesem Verfahren kann eine schwere Befestigung von anderen unterschieden werden, und zwar durch Kombination der Ausgangswerte der zwei Sensoren 1 und 2. Wenn die Fußgänger-EIN-Zeitdauer nicht langer ist als der EIN-Zeitdauerschwellenwert von 16, kann eine leichte Befestigung von einem Fußgänger unterschieden werden und auch von einem leichten Objekt (leicht umfallendes Objekt).

In diesem Fall kann jedoch ein Fußgänger nicht von einem leichten Objekt unterschieden werden. Eine zweite EIN-Zeitdauer bzw. -Schwellenwert wird in bevorzugter Weise zwischen den beiden Wellenformen vorgesehen. In einem Fall, bei dem die EIN-Zeitdauer kleiner ist als der zweite EIN-Zeitdauerschwellenwert, kann als Kollisionsobjekt ein leichtes Objekt bestimmt werden. Der Diskriminierungszustand oder -bedingung ist in der folgenden Tabelle 3 veranschaulicht. Tabelle 3

	Kombination von EIN/AUS		EIN-Zeitdauer ΔT
	Front	Rückseite	Front	Rückseite
leicht umfallendes Objekt	EIN	AUS	Tsth3L ≤ ΔTs	-
Fußgänger			Tsth3L ≤ ΔTs ≤ Tsth3H	-
leichte Befestigung			Tsth3H ≤ ΔTs	-
schwere Befestigung		EIN	-	-

In der Tabelle 3 bezeichnet ΔTs die EIN-Zeitdauer des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1; Tsth3L bezeichnet den zweiten EIN-Zeitdauerschwellenwert des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1; und Tsth3H bezeichnet den zweiten EIN-Zeitdauerschwellenwert des Frontseitenkollisionsdetektionssensors (der EIN-Zeitdifferenzschwellenwert, der in 16 gezeigt ist).
Diese modifizierte Diskriminierungsoperation wird durch die Steuereinheit 4 ausgeführt und sie ist in den Flußdiagrammen der 26 und 27 dargestellt.
Bei dieser abgewandelten Ausführungsform wird der Schwellenwert Tsth (S142) nach Tsth3H geändert, so daß das zu bestimmende Kollisionsobjekt zu einer leichten Befestigung wird, wenn die EIN-Zeitdauer des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1 nicht niedriger ist als der Schwellenwert Tsth3H. Ferner werden die Schritt S143 und S148 hinzugefügt. Die EIN-Zeitdauer des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1 wird mit dem Schwellenwert Tsth3L verglichen. Wenn die EIN-Zeitdauer nicht länger ist als der Schwellenwert, so wird als Kollisionsobjekt ein leicht umfallendes Objekt bestimmt (S148).
(Vierte abgewandelte Ausführungsform)
Dieses Fußgängerdiskriminierungsverfahren wird unter Verwendung der Eigenschaften oder Kennlinien ausgeführt, die in den 17 und 18 wiedergegeben sind.

Ein leichtes Objekt kann von anderen mit Hilfe der Kombination der Ausgangswerte der beiden Sensoren 1 und 2 diskriminiert werden. Nebenbei bemerkt, wenn die Fußgänger-EIN-Zeitdauer von einem oder von beiden der Sensoren 1 und 2 nicht länger ist als der EIN-Zeitdauerschwellenwert kann ein Fußgänger von einer leichten Befestigung und einer schweren Befestigung unterschieden werden. Der Unterscheidungszustand bzw. Diskriminierungsbedingung ist in der Tabelle 4 dargestellt. Tabelle 4

	Kombination von EIN/AUS		EIN-Zeitdauer ΔT
	Front	Rückseite	Front	Rückseite
leicht umfallendes Objekt	AUS	AUS	-	-
Fußgänger	EIN	EIN	ΔTs > Tsth4	ΔTb < Tbth4
leichte Befestigung			Tsth2 ≤ ΔTs	Tbth4 ≤ ΔTb
schwere Befestigung

In der Tabelle 4 bezeichnet ΔTs die EIN-Zeitdauer des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1; Tsth4 bezeichnet den EIN-Zeitdauerschwellenwert des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1; ΔTb bezeichnet die EIN-Zeitdauer des Rückseitenkollisionsdetektionssensors 2; und Tbth4 bezeichnet den EIN-Zeitdauerschwellenwert des Rückseitenkollisionsdetektionssensors 2.
Die Kollisionsobjektbestimmungsoperation wird durch die Steuereinheit 4 gemäß den 28 und 29 ausgeführt. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform werden die Schwellenwert Tdth1 (S110) und Tsth1 (S142) in den 20 und 21 geändert nach Tdth4 (S110) bzw. Tsth4 (S142). Selbst wenn Td größer ist als Tdth4 wird nicht bestimmt, daß es sich um ein leicht umfallendes Objekt handelt.
(Fünfte abgewandelte Ausführungsform)
Gemäß diesem Diskriminierungsverfahren werden der EIN-Zeitdauerschwellenwert Tsth1 und der EIN-Zeitdifferenzschwellenwert Tdth1 basierend auf dem Signal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 geändert. Das heißt, in einem Fall, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V hoch ist, besteht, da die Last groß ist, eine Tendenz dahingehend, daß die EIN-Zeitdauer Ts lang wird. Auch existiert eine Tendenz dahingehend, daß die EIN-Zeitdauerdifferenz Td kurz wird. Wenn demzufolge der EIN-Zeitdauerschwellenwert groß gemacht wird, und zwar mit groß werden der Fahrzeuggeschwindigkeit, kann eine präzisere Diskriminierung realisiert werden. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig wird, wird der EIN-Zeitdauerschwellenwert verkürzt und ein Diskriminierungsergebnis kann sehr schnell erhalten werden.
Diese Diskriminierungsoperation, die durch die Steuereinheit 4 ausgeführt wird, ist in Form von Flußdiagrammen in den 30 und 31 wiedergegeben und es ist auch die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem EIN-Zeitdauerschwellenwert oder dem EIN-Zeitdifferenzschwellenwert in 32 gezeigt. In den 30 bis 32 bezeichnet Tsth1 eine Fußgänger-EIN-Zeitdauer bzw. -Schwellenwert; und Tdth1 einen EIN-Zeitdifferenzschwellenwert, das heißt einen EIN-Zeitdifferenzschwellenwert als einen Schwellenwert zur Diskriminierung der Länge der EIN-Zeitdifferenz als eine Verzögerungszeit von dem Zeitpunkt an, wenn der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 eingeschaltet wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 eingeschaltet wird.
In den Flußdiagrammen, die in den 30 und 31 gezeigt sind, wird ein Schritt S160 zu den Flußdiagrammen hinzugefügt, die in den 20 und 21 gezeigt sind. Bei dem Schritt S160 wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit V gelesen und es werden der EIN-Zeitdauerschwellenwert Tsth1 des Frontseitenkollisionsdetektionssensors 1 und der EIN-Zeitdifferenzschwellenwert Tdth1 aus einer Datenkarte gelesen, in der die Charakteristika gespeichert sind, die in 32 gezeigt sind, und zwar in Einklang mit der Fahrzeuggeschwindigkeit.
(Sechste abgewandelte Ausführungsform)
Anhand der 16 und 17 kann ersehen werden, daß eine Befestigung und ein Fußgänger voneinander verschieden sind, und zwar hinsichtlich der EIN-Zeitdifferenz Td. Das heißt, in 17 ist ein Fall veranschaulicht, bei dem der EIN-Wert höher eingestellt ist, die EIN-Zeitdifferenz von dem Zeitpunkt an (16), wenn der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 eingeschaltet wird, und zwar für einen Fußgänger, bis zu dem Zeitpunkt (17), wenn der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 eingeschaltet wird, langer ist als die EIN-Zeitdifferenz von dem Zeitpunkt an, wenn der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 eingeschaltet wird, und zwar für eine Befestigung, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 eingeschaltet wird.
Dies ergibt sich bei der Kollision mit einem Fußgänger deshalb, da speziell eine hochfrequente Komponente der Last in der Stoßstange stark gedämpft wird und eine Verzögerung auftritt. Es kann daher zwischen einem Fußgänger und einer Befestigung unterschieden werden, und zwar durch die Größe der EIN-Zeitdifferenz.
(Siebte abgewandelte Ausführungsform)
Anhand von den 18 und 19 kann ersehen werden, daß eine schwere Befestigung und eine leichte Befestigung oder ein Fußgänger voneinander verschieden sind, und zwar hinsichtlich der EIN-Zeitdifferenz. Das heißt, in 19 ist im Fall, bei dem der EIN-Wert weiter abgesenkt wird und so eingestellt wird, daß der Sensor eingeschaltet wird, und zwar für einen Fußgänger und eine leichte Befestigung, die EIN-Zeitdifferenz von dem Zeitpunkt an (18), wenn der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 für eine schwere Befestigung eingeschaltet wird, bis zu dem Zeitpunkt (19), wenn der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 eingeschaltet wird, kürzer ist als die EIN-Zeitdifferenz von dem Zeitpunkt an, wenn der Frontseitenkollisionsdetektionssensor 1 für die leichte Befestigung eingeschaltet wird oder für einen Fußgänger eingeschaltet wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Rückseitenkollisionsdetektionssensor 2 eingeschaltet wird. Dies ergibt sich, da bei einer Kollision mit einer schweren Befestigung die Dämpfung der Last, speziell eine hochfrequente Komponente, in dem Stoßdämpfer klein ist.
Nebenbei bemerkt, ist die EIN-Zeitdifferenz eines Fußgängers länger als diejenige der leichten Befestigung. Dies ist deshalb der Fall, da ein Fußgänger hochgeschleudert wird, die Wellenform (welche viele hochfrequente Komponenten enthält) so beschaffen ist, daß die Last abrupt gedämpft wird, so daß die Wellenform sehr glatt wird, und zwar auf Grund der großen Dämpfung der hochfrequenten Komponenten in dem Stoßfänger, und wobei die EIN-Zeitdifferenz groß wird. Unter Verwendung der EIN-Zeitdifferenzen kann die Art des Kollisionsobjektes sehr schnell bestimmt werden.
[EINE WEITERE AUSFÜHRUNGSFORM, DIE NICHT BEANSPRUCHT WIRD]
Ein Kollisionsobjekt-Diskriminiergerät gemäß der dritten Ausführungsform wird nun unter Hinweis auf die 33 bis 35 beschrieben. Das Kollisionsobjekt-Diskriminiergerät verwendet 64 filmartige druckempfindliche Sensoren (Sensorzellen) 201 bis 232 und 201' bis 232' als Kollisionslast-Detektionssensor 2. Dieser Kollisionslastsensor 2 arbeitet auch als ein Kollisionsbreite-Detektionssensor, der in 1 gezeigt ist.
Die Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' sind zwischen dem Verstärkungsteil 7, welches lateral in dem Frontteil des Fahrzeugkörpers 6 vorgesehen ist, und dem Stoßfänger 3 vor dem Verstärkungsteil 7 angeordnet und sie besitzen Stoß absorbierende Eigenschaften und sind lateral in einer konstanten Teilung angeordnet. Jedoch können diese auch zwischen der Stoßfängerabdeckung 8 und dem Stoßfänger 3 angeordnet sein oder können lateral in der Innenseite der Stoßfängerabdeckung 8 eingebettet sein.
Wie in 34 gezeigt ist, sind die Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' an beiden Seitenrändern einer band- oder streifenförmigen Basis 200 angebracht, die dafür vorgesehen ist, um sich in der lateralen Richtung eines Fahrzeugs zu erstrecken, wobei die Anordnung in einer konstanten Teilung in der lateralen Richtung realisiert ist und eine wechselseitige integriert ausgeführt ist. Die Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' in 4 sind als filmförmige druckempfindliche Sensoren oder Oberflächendrucksensoren bekannt und die bandförmige Basis 200 und die Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' bilden den Kollisionslastsensor 2.
Die Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' sind jeweils aus gut bekannten Oberflächendrucksensoren gebildet. Als Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' kann ein leitender Gummityp-Oberflächendrucksensor, der in 6 gezeigt ist, in geeigneter Weise ausgeführt sein, bei dem eine leitende, Teilchen enthaltende Gummischicht zwischen Polyesterfilmen gehalten wird, an dessen Innenseiten Elektrodenschichten ausgebildet sind. Zusätzlich kann ein Oberflächendrucksensor vom Typ einer leitenden Tintenschicht in geeigneter Weise ausgeführt sein bzw. für die beabsichtigten Zwecke eingesetzt sein, bei dem eine gut bekannte leitende Tintenschicht zwischen ähnlichen Harzfilmen mit Elektrodenschichten gehalten wird. Die Struktur und die Betriebsweise selbst dieser Art eines filmförmigen, druckempfindlichen Sensors sind gut bekannt.
Wenn eine Last auf die Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' in der Dickenrichtung aufgebracht wird, wird der elektrische Widerstandswert der leitenden, Teilchen enthaltenden Gummischicht oder der leitenden Tintenschicht reduziert. Der elektrische Widerstandswert zwischen dem Paar der Elektrodenschichten auf beiden Seiten der variablen Widerstandsschicht wird in Einklang mit der Zunahme der Last reduziert.
In 34 ist die bandförmige Basis 200 in solcher Weise konstruiert, daß ein oberes Polyesterband, auf dessen Innenseite Signalleitungen ausgebildet sein können, und ein unteres Polyesterband über einen isolierenden Abstandshalter in Form eines Harzfilmes laminiert sind. Der isolierende Abstandshalter isoliert die Signalleitungen elektrisch von den zwei Polyesterstreifen oder -bändern, die einander gegenüber liegen. In den Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' kann anstelle des isolierenden Abstandshalters die leitende Tintenschicht oder die leitende, Teilchen enthaltende Gummischicht zwischen dem oberen Polyesterband und dem unteren Polyesterband gehalten werden. Die Paare der Elektrodenschichten der Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' sind jeweils dadurch ausgebildet, indem die Signalleitungen des oberen Polyesterstreifens und die Signalleitungen des unteren Polyesterstreifens erweitert sind.
Jedoch sind einige der jeweiligen Paare der Elektrodenschichten der Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' jeweils aus einer gemeinsamen leitenden Schicht gebildet und sind so ausgeführt, daß sie das gleiche Potential haben. Die anderen der Paare der Elektrodenschichten der Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' sind einzeln mit einer Gesamtzahl von 24 Signalleitungen verbunden (nicht gezeigt), die elektrisch voneinander isoliert sind und auf der bandförmigen Basis 200 vorgesehen sind und sich in der lateralen Richtung erstrecken. Hierbei werden gemäß 34 die Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' in bevorzugter Weise in der lateralen Richtung um die Hälfte von einer Sensorzellenteilung verschoben, und zwar in bezug auf die Sensorzellen 201 bis 232, die benachbart oben und unten über der bandförmigen Basis 200 angeordnet sind, wenn die Auflösung in der lateralen Richtung verdoppelt werden soll. Natürlich können die Sensorzellen auf lediglich einer Seite der bandförmigen Basis 200 angeordnet sein oder es können die Kollisionslastsensoren 2, die je aus den Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' gebildet sind, und die bandförmige Basis 200 zueinander parallel verlaufend, oben und unten angeordnet sein.
Es wird eine konstante Spannung an die Signalleitungen angelegt, die von den Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' ausgehen, und zwar über unterschiedliche Lastwiderstandselemente, und die Potentiale der Verbindungspunkte der Lastwiderstandselemente und der Signalleitungen werden in einen A/D-Umsetzer über eine Multiplexer mit hoher Geschwindigkeit und zeitsequentiell eingelesen. Die jeweiligen Signalleitungen können zeitsequentiell mit den Lastwiderstandselementen über den Multiplexer verbunden sein. Eine parallele Verarbeitung der Vielzahl der Sensorausgangssignale oder die sequentielle Verarbeitung selbst unter Verwendung des Multiplexers sind gut in der Schaltungstechnologie bekannt.
Im folgenden wird eine Fußgängerdiskriminiermethode unter Verwendung der Ausgangssignale der Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' unter Hinweis auf ein Flußdiagramm beschrieben, welches in 36 gezeigt ist. Die Fußgängerdiskriminierroutine gemäß diesem Flussdiagramm wird wenigstens alle mehrere Millisekunden ausgeführt.
Zuerst werden Kollisionslasten f1 bis f32 von den Sensorzellen 201 bis 232 gelesen und es werden Kollisionslasten f1' bis f32' aus den Sensorzellen 201' bis 232' gelesen (S200). Wenn eine oder mehrere derselben einen vorbestimmten Schwellenwert (fth) überschreitet (S202) wird bestimmt, daß die aufgetretene Kollision und die Verarbeitung zu dem Schritt S204 voranschreitet. Wenn die ermittelte Größe nicht größer ist als der Schwellenwert fth, wird bestimmt, daß keine Kollision aufgetreten ist und die Verarbeitung wird beendet.
Bei dem Schritt S204 werden unter den Kollisionslasten, welche den Schwellenwert (fth) überschreiten, die Kollisionslast, die von der Sensorzelle an der äußerst linken Position ausgegeben wird, und die Kollimatorlinse, die von der Sensorzelle an der äußerst rechten Position ausgegeben wird, extrahiert. Die Breite, in der lateralen Richtung gemessen, der zwei Sensorzellen zum Ausgeben der zwei Kollisionslasten wird als eine Kollisionsbreite W bestimmt.
Als nächstes werden alle Kollisionslasten, welche den Schwellenwert (fth) überschreiten, addiert, um eine Kollisionslastsumme Σf zu berechnen. Dieses Summe Σf wird als die Kollisionslast betrachtet, die auf das Fahrzeug aufgebracht wird (S206). Alle Lasten einer Gesamtheit von 64 Kollisionslasten, das heißt die Kollisionslasten f1 bis f32 und die Kollisionslasten f1' bis f32' können addiert werden, um die Kollisionslastsumme Σf zu erhalten. Danach wird ein Musteranpaßprozeß durchgeführt, bei dem ein Lastverteilungsmuster in der lateralen Richtung der Kollisionslasten der jeweiligen Sensorzellen in dem Bereich der Kollisionsbreite extrahiert wird. Dieses wird mit einer vorbestimmten Zahl von Lastverteilungsmustern P verglichen, die experimentell festgelegt wurden und in einem Speicher abgelegt sind. Das am meisten geeignete Muster der gespeicherten Lastverteilungsmuster wird dann als das Lastverteilungsmuster P zu diesem Zeitpunkt festgelegt (S208).
Als nächstes werden die jeweiligen Werte von W Σf und von P substituiert oder mit einem Datenplan verglichen, in welchem Kombinationen aus der Kollisionsbreite W, der Kollisionslastsumme Σf und dem Lastverteilungsmuster P bei vielfältigen Fußgängerkollisionen gespeichert sind. Es wird bestimmt, ob die substituierten Werte mit der Kombination der gespeicherten Werte koinzidieren (S210). In einem Fall, bei dem diese miteinander koinzidieren, wird bestimmt, daß das Kollisionsobjekt zu diesem Zeitpunkt aus einem Fußgänger besteht (S212). Wenn diese nicht miteinander koinzidieren, wird bestimmt, daß das Kollisionsobjekt zu diesem Zeitpunkt kein Fußgänger ist (S214) und die Verarbeitung kehrt dann zur Hauptroutine zurück.
37 zeigt ein typisches Verteilungsmuster von Ausgangslasten (Oberflächendruckwerten) der jeweiligen Sensorzellen in einem Fall, bei dem eine Kollision auftritt, und zwar mit einem Aufschlagsobjekt (Urethanschaum mit einer Dicke von 25 mm ist um einen geraden Metallpol mit einem Durchmesser von 70 mm gewickelt) äquivalent einem Bein eines Fußgängers bei einem vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitswert. 38 zeigt ein Verteilungsmuster der Ausgangslasten (Oberflächendruckwerte) der jeweiligen Sensorzellen in einem Fall, bei dem eine Kollision mit einer Aufschlagsvorrichtung (Urethanschaum mit einer Dicke von 25 mm ist um einen geraden Metallpol mit einem Durchmesser von 30 mm herumgewickelt) stattfindet, nicht äquivalent mit einem Bein eines Fußgängers bei dem gleichen Fahrzeuggeschwindigkeitswert. In den 37 und 38 zeigen gerade Linien mit Pfeilen an beiden Enden die laterale Breite W1 an, wo ein Oberflächendruckwert nicht weniger als ein vorbestimmter gemeinsamer Schwellenwert auftritt. In einem Fall, bei dem diese laterale Breite W1 kleiner ist als ein bestimmter Wert, kann ein Kollisionsobjekt so bestimmt werden, daß es sich nicht um ein Bein eines Fußgängers handelt.
39 zeigt ein Verteilungsmuster der Ausgangslasten (Oberflächendruckwerte) der jeweiligen Sensorzellen in einem Fall, bei dem eine Kollision mit einer Aufschlagvorrichtung erfolgt (einer Metallplatte mit einer Breite von 30 mm), und zwar nicht äquivalent einem Bein eines Fußgängers bei der gleichen Fahrzeuggeschwindigkeit wie im Falle der 37 und 38. In den 37 und 39 zeigt eine gerade Linie mit Pfeilen an beiden Enden eine laterale Breite W1 an, wo ein Oberflächendruckwert nicht weniger als ein gemeinsamer vorbestimmter Schwellenwert auftritt. In einem Fall, bei dem die laterale Breite W1 kleiner ist als ein bestimmter Wert, kann ein Kollisionsobjekt so bestimmt werden, daß es sich nicht um ein Bein eines Fußgängers handelt.
Der vorbestimmte Wert kann mit Hilfe der Kollisionslastsumme Σf geändert werden, ebenso mit Hilfe des Kollisionslastmaximalwertes oder ähnlichem, und zwar zusätzlich zu der Fahrzeuggeschwindigkeit. Darüber hinaus wird bei den 37 bis 39 eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob ein Kollisionsobjekt ein Bein eines Fußgängers ist, indem ein Gestaltvergleich des Verteilungsmusters der Oberflächendruckwerte, die durch die jeweiligen Sensorzellen detektiert wurden, vorgenommen wird.
(Erste abgewandelte Ausführungsform)
Bei der dritten Ausführungsform kann der Schwellenwert fth zu einem Funktionswert mit einer positiven Korrelation zur Fahrzeuggeschwindigkeit gemacht werden, die durch den Geschwindigkeitssensor 5 detektiert wird, oder es kann das Lastverteilungsmuster P komprimiert oder expandiert werden, entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit.
(Zweite abgewandelte Ausführungsform)
Bei der dritten Ausführungsform werden die Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' nach hinten zu deformiert, und zwar zum Zeitpunkt der Kollision auf Grund der Deformierung des Stoßfängers 3, und damit wird die detektierte Kollisionslast dadurch klein. Daher können die Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' zwischen der Stoßfängerabdeckung 8 und dem Stoßfänger 3 angeordnet sein. Eine unterbrochene Linie B in 40 zeigt eine Relation zwischen einer Kollisionslastsumme Σf und den addierten Kollisionslasten in einem Fall gemäß der dritten Ausführungsform an, wobei die Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' zwischen dem Stoßfänger 3 und dem Verstärkungsteil 7 angeordnet sind. Eine ausgezogene Linie A in 40 zeigt eine Beziehung zwischen einer Kollisionslastsumme Σf und den addierten Kollisionslasten in einem Fall gemäß der zweiten abgewandelten Ausführungsform an, wobei die Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' zwischen der Stoßfängerabdeckung 8 und dem Stoßfänger 3 angeordnet sind.
(Dritte abgewandelte Ausführungsform)
In einem Fall, bei dem die Größe einer Eingangslast pro Einheitsfläche von dem Stoßfänger 3 auf die Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' und der dynamische Bereich der Sensorzellen 201 bis 232 und 201' bis 232' nicht miteinander in ausgezeichneter Weise koinzidieren, können diese dadurch miteinander koinzident gemacht werden, indem eine Lastkonzentrationsplatte 91 oder eine Lastverteilungsplatte 92 vorgesehen wird, wie jeweils in den 41 und 42 gezeigt ist.
Gemäß der dritten Ausführungsform und deren abgewandelten Ausführungen wird es dadurch, daß die filmförmigen druckempfindlichen Sensoren 201 bis 232 und 201' bis 232' in der lateralen Richtung angeordnet sind und an den Stoßfänger 3 angepaßt sind, möglich, die Existenz einer Kollision zu detektieren, ferner die Kollisionslastsumme zu erfassen, die Kollisionsbreite zu ermitteln, die zeitweilige Änderung der Kollisionslast festzustellen, die Kollisionsposition in der lateralen Richtung zu erfassen und auch das Lastverteilungsmuster in der lateralen Richtung exakt und mit hoher Geschwindigkeit zu ermitteln. Es wird daher möglich, eine Fußgängerdiskriminierung mit hoher Genauigkeit unter Verwendung von einer Art von Sensoren durchzuführen.
[EINE WEITERE AUSFÜHRUNGSFORM, DIE NICHT BEANSPRUCHT WIRD]
Bei der vierten Ausführungsform, die in 43 gezeigt ist, ist der Kollisionslast-Detektionssensor 2 so angeordnet, wie in 8 dargestellt ist, und ist als ein Verzerrungsmeßlehrensensor 120 (distortion gauge sensor) konstruiert. Ein Paar der Seitenteile 10 ist in einer Richtung von der Front zum Heck hin angeordnet. An dem Frontende der Seitenteile 10 ist das Verstärkungsteil 7 lateral vorgesehen. Der Verzerrungsmeßlehresensor 120 ist an der rückwärtigen Oberfläche eines Halterungsblockes 110 angebracht.
Der Halterungsblock 110 besteht aus einem dicken Plattenteil, dessen Front einen Vorsprung 13 aufweist, der mit Hilfe eines Bolzens an dem zentralen Teil in der Fahrzeugrichtung der rückwärtigen Oberfläche des Verstärkungsteiles 7 befestigt ist, welches aus einem rechteckförmigen zylindrischen Metallteil besteht, welches sich in der lateralen Richtung erstreckt. Das obere Ende und das untere Ende der rückwärtigen Oberfläche des Halterungsblockes 110 sind mit Hilfe von Bolzen oder Schrauben an dem oberen Ende und an dem unteren Ende der Seitenteile 10 mit hoher Steifigkeit befestigt. Wenn eine Kollisionslast auf den Zentrumsteil in der vertikalen Richtung des Halterungsblockes 110 aufgebracht wird, und zwar von dem Verstärkungsteil 7, wird der Halterungsblock 110 gebogen. Da der Verzerrungsmeßlehrensensor 120 an der rückwärtigen Fläche des Halterungsblockes 110 angebracht ist, kann der Verzerrungsmeßlehrensensor 120 die Verformung des Halterungsblockes detektieren, die sich entsprechend der Größe der Kollisionslast ändert, und zwar in Form einer Änderung in dem elektrischen Widerstandswert. Obwohl in 43 das obere Ende und das untere Ende des Halterungsblockes 110 durch das Seitenteil 10 gehaltert wird, kann das linke Ende und das rechte Ende des Halterungsblockes 110 stattdessen durch die Seitenteile 10 abgestützt und gehaltert sein.
Gemäß dieser Ausführungsform braucht ein Oberflächendrucksensor nicht über der Frontfläche in der lateralen Richtung des Stoßfängers 3 angeordnet zu sein, und selbst in einem Fall, bei dem die Kollisionslast an irgendeiner Position in der lateralen Richtung der Stoßfängerabdeckung 3 auftritt, wird die Kollisionslast letztendlich zu einem Paar von rechten und linken hochsteifen Seitenteilen 10 übertragen. Somit kann die Kollisionslast in sicherer Weise durch eine kleine Anzahl von Sensoren detektiert werden. Das heißt, wenn die Verzerrungsmeßlehrensensoren 120 oder die Kollisionslastsensor, die damit äquivalent sind, an den Frontflächen der zwei Seitenteile 10 vorgesehen sind, und die Gesamtheit der detektierten Lasten berechnet wird, kann die Kollisionslast sicher erfaßt werden. Zusätzlich können die Lasten, die durch die rechten und die linken Kollisionslastsensoren detektiert werden, getrennt bestimmt werden. Ferner kann die Kollisionsposition in der lateralen Richtung ebenfalls mit Hilfe der Zeitdifferenz oder der Größendifferenz der Ausgangswellenformen der zwei Kollisionssensoren bestimmt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die offenbarte Ausführungsform und deren offenbarten abgewandelten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in anderen vielfältigen Wegen implementiert werden, ohne dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

Kollisionsobjekt-Diskriminiergerät für Fahrzeuge, mit einem Pufferteil (3), das sich an der Frontseite des Fahrzeugs in einer lateralen Richtung des Fahrzeugs erstreckt, wobei das Gerät aufweist: Kollisionsdetektionssensoren (1, 2), die an dem Pufferteil (3) vorgesehen sind, um in Reaktion auf eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Kollisionsobjekt Ausgangssignale zu erzeugen; und eine Kollisionsobjekt-Diskriminiereinrichtung (4) zum Diskriminieren eines Kollisionsobjektes basierend auf den Ausgangssignalen der Kollisionsdetektionssensoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollisionsdetektionssensoren (1, 2) einen frontseitigen Kollisionsdetektionssensor (1) und einen rückseitigen Kollisionsdetektionssensor (2) umfassen, die an einer Frontseite und einer Rückseite des Pufferteiles (3) vorgesehen sind, um eine Kollisionslast zu detektieren, die an diesen jeweils anliegt; der frontseitige Kollisionsdetektionssensor (1) ein erstes Paar an leitenden Teilen (11, 12) und eine Schaltung (100–102) zum Detektieren der Kollision basierend auf einer elektrischen Widerstandsänderung zwischen dem ersten Paar der leitenden Teile enthält, wobei das erste Paar der leitenden Teile um ein spezifiziertes Intervall in der longitudinalen Richtung des Fahrzeugs voneinander beabstandet sind und an einem Kollisionsabschnitt in elektrischen Kontakt miteinander bringbar sind; der rückseitige Kollisionsdetektionssensor (2) ein zweites Paar von leitenden Teilen (11, 12) und eine Schaltung (100–102) zum Detektieren der Kollision basierend auf einer elektrischen Widerstandsänderung zwischen dem zweiten Paar der leitenden Teile enthält, wobei das zweite Paar der leitenden Teile um ein spezifiziertes Intervall in der longitudinalen Richtung voneinander beabstandet sind und an dem Kollisionsabschnitt miteinander in elektrischen Kontakt bringbar sind; und die Kollisionsobjekt-Diskriminiereinrichtung (4) einen Wert der Kollisionslast basierend auf Wertänderungszeitlagen der Ausgangssignale des frontseitigen Kollisionsdetektionssensors und des rückseitigen Kollisionsdetektionssensors diskriminiert.
Kollisionsobjekt-Diskriminierungsgerät nach Anspruch 1, wobei: der frontseitige Kollisionsdetektionssensor (1) ein arithmetisches Schaltungsteil aufweist, das einen Spannungsabfall zwischen den beiden linken Enden des ersten Paares der leitenden Teile, und einen Spannungsabfall zwischen beiden rechten Enden des ersten Paares der leitenden Teile detektiert, und welches die Kollisionsbreite in der lateralen Richtung des Fahrzeugs basierend auf den detektierten Spannungsabfällen berechnet.
Kollisionsobjekt-Diskriminiergerät nach Anspruch 1, wobei: das erste Paar der leitenden Teile (11, 12) jeweils Widerstandswerte aufweist, die im wesentlichen untereinander gleich sind; und der frontseitige Kollisionsdetektionssensor (1) ein arithmetisches Schaltungsteil aufweist, das einen Spannungsabfall zwischen einem Ende von einem des ersten Paares der leitenden Teile detektiert, und welches die Kollisionsbreite basierend auf einem detektierten Spannungsabfall berechnet.
Kollisionsobjekt-Diskriminiergerät nach Anspruch 1, wobei: die Kollisionsobjekt-Diskriminiereinrichtung (4) die Zeitperioden mißt, in welchen die Ausgangssignale des frontseitige Kollisionsdetektionssensors und des rückseitigen Kollisionsdetektionssensors einen Schwellenwert jeweils überschreiten, ferner eine Zeitperiode zwischen Zeitpunkten mißt, bei denen die Ausgangssignale des frontseitige Kollisionsdetektionssensors und des rückseitigen Kollisionsdetektionssensors jeweils den Schwellenwert überschreiten, und das Kollisionsobjekt basierend auf den gemessenen Zeitperioden diskriminiert.