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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein passives Sicherheitssystem zum
Schützen
eines Insassen eines Fahrzeugs vor einer Verletzung oder zum Reduzieren
der Schwere von Verletzungen im Falle eines Unfalls, und eine Bestimmungsvorrichtung,
die in dem passiven Sicherheitssystem enthalten ist.
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Eine
Bestimmungsvorrichtung für
ein passives Sicherheitssystem ist in der JP-A-11-194137 vorgeschlagen. In dem passiven
Sicherheitssystem wird ein Airbag in zwei Stufen aufgeblasen, und
zwar unter Verwendung eines Satellitensensors und eines Boden-G-Sensors.
Der Satellitensensor ist in einem Frontabschnitt eines Fahrzeugs
angeordnet und der Boden-G-Sensor ist in einer elektronischen Steuereinheit
ECU angeordnet, die unter der Instrumentenkonsole über dem
Bodentunnel gelegen ist. Das Airbagsystem enthält zwei Aufblasvorrichtungen.
Die Bestimmungsvorrichtung detektiert die Unterschiede in der Phase
zwischen zwei Beschleunigungs-Wellenformen, die von dem Satellitensensor
und dem Boden-G-Sensor erhalten werden. Die Bestimmungsvorrichtung
bestimmt dann die Schwere der Kollision basierend auf der detektierten
Phasendifferenz. Beide der zwei Aufblasvorrichtungen in dem Airbagsystem
werden betätigt,
wenn die Schwere hoch ist, das heißt, wenn der Unfall ernsthaft
ist. Der Airbag wird mit einem hohen Druck aufgeblasen, wenn beide
Aufblasvorrichtungen betätigt
werden und daher wird der Aufschlag bei der Kollision auf den Insassen
reduziert.
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Die
Insassen können
jedoch einen übermäßig hohen
Schlag von dem Airbag empfangen, wenn dieser mit hohem Druck aufgeblasen
wird, für
den Fall, dass die Schwere niedrig ist, das heißt, wenn der Unfall nicht ernsthaft
oder schwer ist. Wenn die Schwere als niedrig bestimmt wird, wird
lediglich eine der zwei Aufblasvorrichtungen betätigt, um den Airbag mit einem
niedrigen Druck aufzublasen. Als Ergebnis wird der Aufschlag des
Airbags auf den Insassen reduziert.
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Jedoch
benötigt
die Bestimmungsvorrichtung des vorgeschlagenen passiven Sicherheitssystems
zwei Arten von Sensoren: einen Satellitensensor und einen Boden-G-Sensor. Wenn eine
Fehlfunktion in einem der Sensoren auftritt, wird die Schwere nicht
mehr richtig bestimmt.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein passives Sicherheitssystem
mit einer Bestimmungsvorrichtung zu schaffen, welche die Schwere
der Kollision basierend auf einer Beschleunigungs-Wellenform bestimmen
kann, die durch einen einzigen Beschleunigungssensor erzeugt wird. Die
Bestimmungsvorrichtung erzeugt Informationen, die dafür erforderlich
sind, um eine passive Sicherheitsvorrichtung in Einklang mit der
Schwere der Kollision anzutreiben.
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Die
Bestimmungsvorrichtung enthält
einen einzigen Beschleunigungssensor und eine Bestimmungsschaltung.
Der Beschleunigungssensor misst eine Beschleunigung eines Fahrzeugs.
Die Bestimmungsschaltung enthält
eine plastische Verformungsimpuls-Detektorschaltung und eine die Schwere
bestimmende Schaltung. Die plastische Verformungsimpuls-Detektorschaltung
ist elektrisch mit dem Beschleunigungssensor verbunden. Die plastische
Verformungsimpuls-Detektorschaltung detektiert einen plastischen
Verformungsimpuls aus einer Beschleunigungs-Wellenform, die mit
Hilfe einer Beschleunigungsmessung erhalten wird. Die die Schwere
bestimmende Schaltung bestimmt die Schwere der Kollision basierend
auf dem plastischen Verformungsimpuls. Mit dieser Konfiguration
ist lediglich ein Sensor erforderlich. Somit kann die Schwere-Bestimmung in zuverlässiger Weise
durchgeführt
werden.
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Die
oben angegebenen 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:
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1 einen
Graphen, der Beschleunigungs-Wellenformen gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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2 einen
Graphen, der Beschleunigungs-Wellenformen mit 10% Sicherheitsgrenzen oder
-rändern
gemäß der ersten
Ausführungsform zeigt;
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3 einen
Graphen, der Beschleunigungs-Wellenformen mit 10% Sicherheitsgrenzen oder
-rändern
und elastische Verformungsimpulse gemäß der ersten Ausführungsform
wiedergibt;
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4A ein
schematisches Diagramm der Beschleunigungs-Wellenformen, die in 3 gezeigt sind,
entsprechend der ersten Ausführungsform;
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4B ein
schematisches Diagramm von elastischen Verformungsimpulsen und von
plastischen Verformungsimpulsen, die in den Beschleunigungs-Wellenformen
enthalten sind, welche in 4A gezeigt
sind, in Einklang mit der ersten Ausführungsform;
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5 eine
perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem passiven Sicherheitssystem gemäß der ersten
Ausführungsform;
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6 ein
Blockschaltbild eines passiven Sicherheitssystems gemäß der ersten
Ausführungsform;
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7 eine
Flussdiagramm des Betriebes, der durch das passive Sicherheitssystem
durchgeführt
wird und welcher mit einem Blockdiagramm einer ECU und eines Airbagsystems
angezeigt wird, welche in dem passiven Sicherheitssystem gemäß der ersten
Ausführungsform
enthalten sind;
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8A ein
schematisches Diagramm, welches den Betrieb eines Komparators in
einem Kollisions-Bestimmungsabschnitt einer Bestimmungsschal tung
darstellt, die in dem passiven Sicherheitssystem gemäß der ersten
Ausführungsform
enthalten ist;
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8B einen
Graphen, der eine Beschleunigungs-Wellenform und einen Schwellenwert
wiedergibt, die für
die Kollisions-Bestimmung gemäß der ersten
Ausführungsform
verwendet werden;
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9A ein
schematisches Diagramm, welches den Betrieb eines Komparators in
dem Schwere-Bestimmungsabschnitt der Bestimmungsschaltung gemäß der ersten
Ausführungsform
darstellt;
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9B einen
Graphen, der die Beschleunigungs-Wellenform und einen Schwellenwert
veranschaulicht, die für
die Schwere-Bestimmung gemäß der ersten
Ausführungsform
verwendet werden;
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10 ein
Blockschaltbild eines passiven Sicherheitssystems gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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11 ein
Flussdiagramm des Betriebes, der durch das passive Sicherheitssystem
durchgeführt
wird und durch ein Blockschaltbild einer ECU und eines Airbagsystems
angezeigt wird, die in dem passiven Sicherheitssystem gemäß der zweiten
Ausführungsform
enthalten sind;
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12A ein schematisches Diagramm, welches den Betrieb
eines Komparators in dem Schwere-Bestimmungsabschnitt der Bestimmungsschaltung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
wiedergibt; und
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12B einen Graphen, der die Beschleunigungs-Wellenform
und einen Schwellenwert veranschaulicht, die für die Schwere-Bestimmung gemäß der zweiten
Ausführungsform
verwendet werden.
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Es
werden nun bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen
erläutert.
In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten
und Vorrichtungen.
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Erste Ausführungsform
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Die
Schwere einer Kollision bei einem Unfall wird höher, wenn die Geschwindigkeit
eines Fahrzeugs zunimmt, und die Schwere wird niedriger, wenn die
Geschwindigkeit des Fahrzeugs abnimmt. Es kann nämlich die Schwere einer Kollision
basierend auf einer Beschleunigungs-Wellenform bestimmt werden,
die durch einen Beschleunigungssensor erzeugt wird.
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Beispiele
für eine
hohe Geschwindigkeit (30-35 mph), für eine mittlere Geschwindigkeit
(20-23 mph) und eine niedrige Geschwindigkeit (unter 16 mph) bzw.
die entsprechenden Beschleunigungs-Wellenformen sind in 1 gezeigt.
Eine Spitze, die eine konstruktive Eigenschaft eines Fahrzeugs anzeigt,
erscheint in jeder Wellenform, wie dies durch einen strichlierten
Kreis angezeigt ist. Die Spitze wird höher, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
anwächst,
das heißt
die Spitze der Wellenform gemäß der mittleren
Geschwindigkeit liegt höher
als diejenige der Wellenform gemäß der niedrigen
Geschwindigkeit, und die Spitze der Wellenform gemäß der hohen
Geschwindigkeit liegt höher
als diejenige der Wellenform gemäß der mittleren
Geschwindigkeit. Es kann daher ein Wert der Geschwindigkeit, nämlich die
Schwere basierend auf der Höhe
der Spitzen, bestimmt werden.
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Jedoch
sind die Beschleunigungs-Wellenformen, die bei einer Fahrzeugkollision
erzeugt werden, von Fahrzeug zu Fahrzeug verschieden, und zwar sogar
unter einem gleichen Modell von Fahrzeugen. Die Schwere-Bestimmung
wird gewöhnlich
unter Einbeziehung solcher Schwankungen oder Variationen durchgeführt. Beispielweise
wird eine Schwankung von ± 10%
in Betracht gezogen, um die Schwere basierend auf der Beschleunigungs-Wellenform
zu bestimmen. Die passive Sicherheitsvorrichtung wird bei einem
Niedrig-Schwere-Wert betrieben, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
relativ niedrig ist. Im Falle eines Airbagsystems wird der Airbag
mit einem niedrigen Druck aufgeblasen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
niedrig ist.
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Spezifischer
ausgedrückt,
wird lediglich eine Aufblasvorrichtung betätigt, um den Airbag mit einem niedrigen
Druck aufzublasen. Eine andere Aufblasvorrichtung wird betätigt, wenn
eine bestimmte Periode verstrichen ist, so dass ein Insasse keinen übermäßig hohen
Schlag von dem Airbag empfängt.
Ein Sicherheitsrand oder -grenze von 10% wird gegenüber der
Beschleunigungs-Wellenform vorgesehen und es wird eine Beschleunigungs-Wellenform
mit 110% der gemessenen Beschleunigungs-Wellenformamplituden bei
der Schwere-Bestimmung verwendet. Daher wird die passive Sicherheitsvorrichtung
in richtiger Weise betrieben.
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Die
passive Sicherheitsvorrichtung wird mit einem hohen Schwere-Wert
betätigt,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ hoch ist. Wenn die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs eine mittlere Geschwindigkeit ist oder eine hohe Geschwindigkeit
ist, werden beiden Aufblasvorrichtungen gleichzeitig betätigt, um
den Airbag mit einem hohen Druck aufzublasen. Es wird dabei ein
Sicherheitsrand oder Sicherheitsgrenze von 10% gegenüber der
Beschleunigungs-Wellenform vorgesehen und die Beschleunigungs-Wellenform mit 90%
der gemessenen Beschleunigungs-Wellenformamplituden wird bei der Schwere-Bestimmung
verwendet. Es wird daher die passive Sicherheitsvorrichtung in richtiger
Weise betätigt.
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Die
Hochgeschwindigkeits- und Mittelgeschwindigkeits-Beschleunigungs-Wellenformen
mit 90% der gemessenen Beschleunigungs-Wellenformamplitude und die
Niedriggeschwindigkeits-Beschleunigungs-Wellenform mit 110% der
gemessenen Beschleunigungs-Wellenformamplitude sind in 2 gezeigt.
Die entsprechenden gemessenen Wellenformen, die in 1 gezeigt
sind, sind ebenfalls in 2 enthalten und sind durch feine
Linien angedeutet. Die X-Achse bildet einen Zeitmaßstab und
die Y-Achse bildet
einen Beschleunigungs- oder Verzögerungsmaßstab. Eine
Spitze, die mit einem strichlierten Kreis angezeigt ist, erscheint
in jeder Wellenform. Die Spitze der Mittelgeschwindigkeits-Wellenform
(90% Wellenformamplitude) liegt höher als diejenige der Hochgeschwindigkeits-Wellenform
(90% Wellenformamplitude). Die Spitze der Hochgeschwindigkeits-Wellenform
(90% Wellenformamplitude) liegt höher als diejenige der Mittelgeschwindigkeits-Wellenform
(90% Wellenformamplitude). Die Werte der Spitzen sind nicht proportional
zu den Fahrzeuggeschwindigkeiten, wenn die Variationen in Betracht
gezogen werden bzw. berücksichtigt werden.
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Es
sei angenommen, dass die Beschleunigungs-Wellenform einen elastischen
Verformungsimpuls enthält,
der auf eine Zerstörung
des gesamten Fahrzeugs bezogen ist, und einen plastischen Verformungsimpuls
enthält,
der auf eine Zerstörung
von einzelnen Teilen des Fahrzeugs bezogen ist. Basierend auf dieser
Annahme kann die Schwere exakt basierend auf dem plastischen Verformungsimpuls bestimmt
werden. Es wird daher der plastische Verformungsimpuls von der Beschleunigungs-Wellenform
abgetrennt.
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Die
Mittelgeschwindigkeits-Beschleunigungs-Wellenform, die Niedriggeschwindigkeits-Beschleunigungs-Wellenform,
der elastische Verformungsimpuls und der plastische Verformungsimpuls sind
in 3 gezeigt. Der elastische Verformungsimpuls besteht
aus einem Impuls mit langer Periode und niedriger Frequenz, von
dem eine halbe Periode gleich ist der gesamten Periode einer Kollision.
Die elastischen Verformungsimpulse und die plastischen Verformungsimpulse,
die in den Niedriggeschwindigkeits- und Mittelgeschwindigkeits-Beschleunigungs-Wellenformen
enthalten sind, sind schematisch in 4A veranschaulicht.
Jede der Niedriggeschwindigkeits-Beschleunigungs-Wellenformen
und der Mittelgeschwindigkeits-Beschleunigungs-Wellenformen enthält den elastischen Verformungsimpuls und
den plastischen Verformungsimpuls. Die Spitze der Niedriggeschwindigkeits-Beschleunigungs-Wellenform
liegt höher
als diejenige der Mittelgeschwindigkeits-Beschleunigungs-Wellenform,
das heißt
es sind die Werte oder Pegel der Spitzen (elastischer Verformungsimpuls
+ plastischer Verformungsimpuls) nicht zur Fahrzeuggeschwindigkeit
proportional.
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Der
plastische Verformungsimpuls wird von der Beschleunigungs-Wellenform
abgetrennt. Die plastischen Verformungsimpulse der Niedriggeschwindigkeits-Beschleunigungs-Wellenform
und der Mittelgeschwindigkeits-Beschleunigungs-Wellenform werden
mit dem gleichen Bezugswert bewertet. Als ein Ergebnis liegt die
Spitze der Mittelgeschwindigkeits-Beschleunigungs-Wellenform höher als
diejenige der Niedriggeschwindigkeits-Beschleunigungs-Wellenform,
wie in 4B gezeigt ist. Es werden nämlich die
Werte oder Pegel der Spitzen proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Gemäß den 5 und 6 enthält ein passives
Sicherheitssystem 1 eine elektronische Steuereinheit (ECU) 2 und
Airbagsysteme 3, die in einem Fahrzeug 9 installiert
sind. Die ECU 2 ist ortsfest unter einer Instrumentenkonsole 92 angeordnet,
und zwar über
einem Bodentunnel (nicht gezeigt), etwa in der Mitte einer Seite-zu-Seite-Linie
des Fahrzeugs 9. Es enthält einen Mikrocomputer 20 und
einen Boden-G-Sensor 21. Der Boden-G-Sensor 21 besteht aus
einem Beschleunigungssensor und bildet eine Bestimmungsvorrichtung,
und zwar zusammen mit dem Mikrocomputer 20. Der Mikrocomputer 20 besitzt
eine I/O-Schaltung 200, ein Störsignalfilter 201 und
eine Bestimmungsschaltung 202. Die Bestimmungsschaltung 202 umfasst
eine Kollisions-Bestimmungsschaltung 202a, eine elastische
Verformungsimpuls-Detektorschaltung 202b, eine plastische
Verformungsimpuls-Detektorschaltung 202c und eine Schwere-Bestimmungsschaltung 202d.
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Eines
der Airbagsysteme 3 ist im Zentrum des Steuerrades 93 angeordnet,
und zwar in der Innenseite oder innerhalb des Steuerrades 93,
und ein anderes Airbagsystem 3 ist innerhalb der Instrumentenkonsole 92 auf
der Passagierseite angeordnet. Jedes Airbagsystem 3 enthält zwei
Aufblasvorrichtungen (nicht gezeigt) und einen Airbag (nicht gezeigt).
Das Airbagsystem 3 bläst
den Airbag mit zwei unterschiedlichen Werten auf, abhängig von
der Schwere der Kollision.
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Es
wird nun die Betriebsweise des passiven Sicherheitssystems unter
Hinweis auf 7 erläutert. Daten, die von dem Boden-G-Sensor 21 ausgegeben
werden, welche eine Beschleunigungs-Wellenform enthalten, werden
zu der I/O-Schaltung 200 über eine Signalleitung S1 gesendet
und die Beschleunigungs-Wellenform wird in eine digitale Form gebracht,
und zwar durch die I/O-Schaltung. Die digitalen Daten, die die digitale
Form der Beschleunigungs-Wellenform enthalten, werden zu dem Störsignalfilter 201 über eine
Signalleitung S2 übertragen. Die
Beschleunigungs-Wellenform, die in den digitalen Daten enthalten
ist, wird durch das Störsignalfilter 201 in
eine Form gebracht. Die geformte Beschleunigungs-Wellenform wird
zu der Kollisions-Bestimmungsschaltung 202a über eine
Signalleitung S3 übertragen.
Die geformte Beschleunigungs-Wellenform enthält einen elastischen Verformungsimpuls und
einen plastischen Verformungsimpuls.
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Die
geformte Beschleunigungs-Wellenform wird auch zu der elastischen
Verformungsimpuls-Detektorschaltung 202b über eine
Signalleitung S5 übertragen.
Die elastische Verformungsimpuls-Detektorschaltung 202b enthält ein Tiefpassfilter
(nicht gezeigt) mit einer Grenzfrequenz von 6 bis 7 Hz. Eine Frequenz
des elastischen Verformungsimpulses liegt niedriger als diejenige
des plastischen Verformungsimpulses. Daher verwendet die elastische
Verformungsimpuls-Detektorschaltung 202b das Tiefpassfilter
zum Abtrennen des elastischen Verformungsimpulses aus der geformten
Beschleunigungs-Wellenform. Diese sendet dann den elastischen Verformungsimpuls
zu der plastischen Verformungsimpuls-Detektorschaltung 202c,
und zwar über
eine Signalleitung S9. Der elastische Verformungsimpuls wird auch
zu der Kollisions-Bestimmungsschaltung 202a über eine
Signalleitung S6 übertragen.
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Die
geformte Beschleunigungs-Wellenform wird auch zu der plastischen
Verformungsimpuls-Detektorschaltung 202c über eine
Signalleitung S13 übertragen.
Eine elastische Verformungsimpulskomponente, die dem elastischen
Verformungsimpuls entspricht und von der elastischen Verformungsimpuls-Detektorschaltung 202b eingespeist
wird, wird aus der geformten Beschleunigungs-Wellenform entfernt.
Als ein Ergebnis wird der plastische Verformungsimpuls detektiert.
Der detektierte plastische Verformungsimpuls wird zu der Kollisions-Bestimmungsschaltung 202a über eine
Signallei tung S7 übertragen.
Der detektierte plastische Verformungsimpuls wird auch zu der Schwere-Bestimmungsschaltung 202d über eine
Signalleitung S10 gesendet.
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Die
Kollisions-Bestimmungsschaltung 202a enthält einen
Komparator, wie in 8A gezeigt ist. Die geformte
Beschleunigungs-Wellenform wird mit dem elastischen Verformungsimpuls
und dem plastischen Verformungsimpuls korrigiert. Die korrigierte Beschleunigungs-Wellenform
wird dem Komparator über
einen der Eingangsanschlüsse
eingespeist. Ein Kollisions-Bestimmungs-Schwellenwert TH1, der für die Bestimmung
verwendet wird, ob die Betätigung des
Airbagsystems 3 erforderlich ist, wird dem anderen Eingangsanschluss
eingespeist. Der Schwellenwert TH1 wird in einem ROM (nicht gezeigt)
im Voraus abgespeichert. Der Komparator vergleicht die korrigierte
Beschleunigungs-Wellenform mit dem Schwellenwert TH1. Wenn ein Teil
der korrigierten Beschleunigungs-Wellenform den Schwellenwert TH1 überschreitet,
wie in 8B gezeigt ist, sendet die Kollisions-Bestimmungsschaltung 202a ein
Signal, welches nach einer Betätigung
der ersten Aufblasvorrichtung (erstes Aufblasvorrichtungs-Betätigungssignal)
von dem Airbagsystem 3 anfragt, und zwar über eine
Signalleitung S4. Das erste Aufblasvorrichtungs-Betätigungssignal
wird auch zu einem UND-Gatter 205 über eine
Signalleitung S8 übertragen.
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Die
Schwere-Bestimmungsschaltung 202d enthält einen Komparator, der in 9A gezeigt
ist. Der plastische Verformungsimpuls wird dem Komparator über einen
der Eingangsanschlüsse
eingespeist. Der Schwere-Bestimmungs-Schwellenwert TH2 wird dazu
verwendet, um zu bestimmen, ob die Betätigung der zweiten Aufblasvorrichtung
erforderlich ist, und wird dem anderen Eingangsanschluss eingespeist.
Der Schwellenwert TH2 wird in einem ROM (nicht gezeigt) im Voraus
abgespeichert. Der Komparator vergleicht den plastischen Verformungsimpuls
mit dem Schwellenwert TH2. Wenn ein Teil des plastischen Verformungsimpulses
den Schwellenwert TH2 überschreitet,
wie in 9B gezeigt ist, sendet die Schwere-Bestimmungsschaltung 202d ein
Signal, welches nach einer Betätigung
der zweiten Aufblasvorrichtung anfragt (zweite Aufblasvorrichtungs-Betätigungssignal),
und zwar zu dem UND-Gatter 205 über eine Signalleitung S11.
Das LTND-Gatter 205 sendet ein Signal zum Betätigen der zweiten
Auf blasvorrichtung zu dem Airbagsystem 3, wenn sie sowohl
das erste Aufblasvorrichtungs-Betätigungssignal als auch das
zweite Aufblasvorrichtungs-Betätigungssignal
empfängt,
und zwar über eine
Signalleitung S12.
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In
dem passiven Sicherheitssystem 1 wird die Schwere der Kollision
basierend auf dem plastischen Verformungsimpuls bestimmt, der von
einem Ausgang des Boden-G-Sensors 21 erhalten
wird. Es ist nämlich
kein zusätzlicher
Sensor für
die Schwere-Bestimmung erforderlich und es ergibt sich somit eine
Schwere-Bestimmung in zuverlässiger
Weise. Ferner werden die geformte Beschleunigungs-Wellenform, der
elastische Verformungsimpuls und der plastische Verformungsimpuls
der Kollisions-Bestimmungsschaltung 202a eingespeist. Es
wird daher die Kollisions-Bestimmung in exakter Weise durchgeführt.
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Die
plastische Verformungsimpuls-Detektorschaltung 202c entfernt
die elastische Verformungsimpulskomponente von der elastischen Verformungsimpuls-Detektorschaltung 202b aus
der geformten Beschleunigungs-Wellenform. Als ein Ergebnis wird
der plastische Verformungsimpuls basierend auf einer Ausgangsgröße eines
einzelnen Sensors detektiert und daher sind irgendwelche zusätzlichen Filter
oder plastischen Verformungsimpuls-Detektorvorrichtungen nicht erforderlich.
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Der
Boden-G-Sensor 21 und die Bestimmungsschaltung 202 sind
modular ausgeführt
und sind in der ECU 2 angeordnet. Daher beanspruchen diese
nicht sehr viel Montageraum im Vergleich mit einer Vorrichtung,
bei der ein Beschleunigungssensor und eine Bestimmungsschaltung
entfernt angeordnet sind. Ferner können der Boden-G-Sensor 21 und
die Bestimmungsschaltung 202 für andere Modelle an Fahrzeugen
mit verwendet werden.
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Der
Boden-G-Sensor 21 neigt weniger dazu, im Falle eines Unfalls
zerstört
zu werden, da die ECU 2 ortsfest unter der Instrumentenkonsole 92 und über dem
Bodentunnel angeordnet ist. Es wird daher die Schwere-Bestimmung
in richtiger Weise durchgeführt,
und zwar ungeachtet dem Grad des Aufschlags bei der Kollision.
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Ein
Betätigungssignal,
welches die Betätigung
der ersten Aufblasvorrichtung anfragt, wird zu dem UND-Gatter 205 über die
Signalleitung S8 gesendet. Es wird daher die zweite Aufblasvorrichtung nicht
betätigt,
bevor die Betätigung
der ersten Aufblasvorrichtung erfolgt ist.
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Zweite Ausführungsform
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Gemäß 10 enthält ein passives
Sicherheitssystem 10 eine ECU 5 und ein Airbagsystem 3. Die
ECU 5 enthält
einen Mikrocomputer 50 mit einer Bestimmungsschaltung 502.
Andere Vorrichtungen in dem Mikrocomputer 50, der ECU 5 und
dem passiven Sicherheitssystem 10 sind die gleichen wie
diejenigen des passiven Sicherheitssystems 1 der ersten
Ausführungsform.
Es folgt daher lediglich eine detaillierte Beschreibung in Bezug
auf die Bestimmungsschaltung 502. Die Bestimmungsschaltung 502 enthält die Kollisions-Bestimmungsschaltung 202a,
die plastische Verformungsimpuls-Detektorschaltung 202c und
die Schwere-Bestimmungsschaltung 202d. Sie enthält jedoch
nicht die elastische Verformungsimpuls-Detektorschaltung 202b.
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Es
werden Signale in dem passiven Sicherheitssystem 10 übertragen,
wie in 11 gezeigt ist, wenn eine Kollision
auftritt. Eine Beschleunigungs-Wellenform, die durch das Störsignalfilter 201 geformt
worden ist, wird der plastischen Deformationsimpuls-Detektorschaltung 202c über die
Signalleitung S13 eingespeist. Die plastische Deformationsimpuls-Detektorschaltung 202c enthält ein Hochpassfilter
(nicht gezeigt) mit einer Grenzfrequenz von 60 bis 70 Hz. Ein plastischer
Deformationsimpuls wird dadurch detektiert, indem die Beschleunigungs-Wellenform
mit dem Hochpassfilter gefiltert wird, da eine Frequenz des plastischen
Verformungsimpulses höher
liegt als diejenige des elastischen Verformungsimpulses. Der detektierte
plastische Verformungsimpuls wird zu der Schwere-Bestimmungsschaltung 202d über die
Signalleitung S10 übertragen.
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Der
plastische Deformationsimpuls, der durch das Hochpassfilter (HPF)
detektiert wurde, und der Schwere-Schwellenwert TH2 werden dem Komparator
der Schwere-Bestimmungsschaltung 202d eingespeist,
wie in 12A gezeigt ist. Der Komparator
vergleicht den plastischen Verformungsimpuls mit dem Schwere-Schwellenwert
TH2. Wenn ein Teil des plastischen Verformungsimpulses den Schwere-Schwellenwert
TH2 überschreitet,
wie in 12B gezeigt ist, wird ein Betätigungssignal,
welches die Betätigung
der zweiten Aufblasvorrichtung anfragt, in das UND-Gatter 205 über die
Signalleitung S11 eingespeist. Der plastische Verformungsimpuls
wird auch zu der Kollisions-Bestimmungsschaltung 202a über die
Signalleitung S7 übertragen.
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Das
passive Sicherheitssystem 10 liefert die gleichen Wirkungen
wie das passive Sicherheitssystem 1 nach der ersten Ausführungsform.
Jedoch ist die Konfiguration des passiven Sicherheitssystems 10 einfacher
als dasjenige des passiven Sicherheitssystems 1 der ersten
Ausführungsform,
da dieses keine elastische Verformungsimpuls-Detektorschaltung 202b enthält.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor erläuterten
und in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern
kann auch in vielfältiger
Weise implementiert werden, ohne dabei den Rahmen der Erfindung
zu verlassen. Beispielsweise kann die ECU 2, 5 dazu
verwendet werden, um ein Sitzgurt-Vorspannsystem zu realisieren,
um einen Sitzgurt zu straffen, und zwar entsprechend der Schwere
der Kollision im Falle eines Unfalls.
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Das
passive Sicherheitssystem 1, 10 oder die ECU 2, 5 können mit
einem existierenden passiven Sicherheitssystem getrennt verwendet
werden. Spezifischer ausgedrückt,
wird eine Kollision basierend auf Beschleunigungs-Wellenformen bestimmt, die
von einem Satellitensensor 91 ausgegeben werden, der an
der Front oder an den Seiten des Fahrzeugs 9 angeordnet
ist, wie in 5 dargestellt ist, und von dem
Boden-G-Sensor 21 ausgegeben
werden. Damit kann die Schwere der Kollision basierend auf der Beschleunigungs-Wellenform
bestimmt werden, die von dem Boden-G-Sensor 21 ausgegeben wird.
Die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters oder des Hochpassfilters kann auf
irgendeine Frequenz eingestellt werden; beispielsweise kann diese
auf eine Frequenz zwischen 5 Hz und 10 Hz eingestellt werden. Irgendeine
Technik, um ähnliche
Ergebnisse zu erhalten, die durch das Tiefpassfilter oder Hochpassfilter
erreicht werden, wie beispielsweise eine Intervallintegration und
eine Intervalldifferenziation können ebenfalls
verwendet werden.