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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Beschleunigungsdetektor,
wie beispielsweise auf einen G-Sensor,
der für
ein Fahrzeug, wie ein Kraftfahrzeug verwendet wird.
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Beschleunigungssensoren
werden für
ein Fahrzeug, wie für
ein Kraftfahrzeug verwendet, um einen Bewegungszustand des Fahrzeugs
zu ermitteln oder um einen Stoss bzw. Schlag zu ermitteln, der auf
das Fahrzeug zum Zeitpunkt einer Kollision ausgeübt wird. Diese Beschleunigungssensoren werden
an erforderlichen Positionen gesondert angebracht. Da die Genauigkeit
der Ermittlung durch den Zustand der Anbringung der Sensoren an
einem Fahrzeugkörper
bzw. -aufbau beeinflusst wird, ist beispielsweise ein Verfahren
bzw. eine Technik zur Anbringung der Sensoren vorgeschlagen worden, ohne
dass eine Schwankung bzw. Veränderlichkeit der
Anbringungswinkel hervorgerufen wird. Bezüglich dieser Technik sei beispielsweise
auf das Patentdokument JP-A-8-211089 Bezug genommen.
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In
diesem Zusammenhang sind bezüglich dieser
Beschleunigungssensoren ein Beschleunigungssensor zur Ermittlung
eines Zustands einer Bewegung eines Fahrzeugs, wie zuvor beschrieben, und
ein Beschleunigungssensor zur Ermittlung einer Fahrzeugkollision
vorgesehen. Wenn eine Vielzahl von Beschleunigungssensoren in einem
Fahrzeug angeordnet ist, ist sogar dann, wenn die Beschleunigungssensoren
selbst in einer Einheit ausgebildet und in der Größe vermindert
sind, das Gewicht des für
jeden Sensor erforderlichen Kabelbaumes erhöht, was das Fahrzeuggewicht
und die Herstellungskosten steigert.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Beschleunigungsdetektor
bereitzustellen, wobei der Kabelbaum des jeweiligen Beschleunigungs-Detektierabschnitts
des betreffenden Beschleunigungsdetektors gemeinsam genutzt werden
kann, wenn Beschleunigungs-Detektierabschnitte mit unterschiedlichen
Detektierbereichen entsprechend einer ermittelten Beschleunigung
gewechselt werden.
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Um
die obige Aufgabe zu lösen
bzw. um das obige Ziel zu erreichen, wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung
ein Beschleunigungsdetektor zur Umsetzung einer Beschleunigung,
die mittels eines Beschleunigungs-Detektierabschnitts (beispielsweise
mittels eines Detektors 5 für niedriges G, eines Detektors 6 für hohes
G und eines G-Detektors 12 bei einer Ausführungsform)
ermittelt wird, in ein Beschleunigungssignal entsprechend einer
Ausgabecharakteristik, die vorab festgelegt wird, und zur Ausgabe
des Beschleunigungssignals bereitgestellt, wobei der Beschleunigungsdetektor
eine Vielzahl von Ausgabecharakteristiken aufweist (zum Beispiel 3, 4, 8 und 9 bei
einer Ausführungsform),
deren Umsetzungscharakteristiken von einander verschieden sind,
und wobei die zu benutzende Ausgabecharakteristik entsprechend einer
Intensität
der Beschleunigung geändert
wird.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Beschleunigungsdetektor bereitgestellt,
der ferner enthält:
eine
Vielzahl von Beschleunigungs-Detektierabschnitten (zum Beispiel
einen Detektor 5 für
niedriges G und einen Detektor 6 für hohes G bei einer Ausführungsform)
mit voneinander verschiedenen Ausgabecharakteristiken, einen Vergleichsabschnitt
(beispielsweise einen Beschleunigungs-Vergleichsabschnitt 9 bei
einer Ausführungsform)
zur Entscheidung, ob eine durch den Beschleunigungs-Detektierabschnitt
ermittelte Beschleunigung einen bestimmten Wert (beispielsweise
einen Schwellwert bei einer Ausführungsform) überschreitet,
und einen Umschaltabschnitt (beispielsweise einen Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt 8 bei
einer Ausführungsform)
zum Umschalten des Beschleunigungs-Detektierabschnitts, auf den Bezug genommen
wird, wenn eine ermittelte Beschleunigung den bestimmten Wert als
Ergebnis einer Entscheidung überschreitet,
die durch den Vergleichsabschnitt getroffen wird, zu einem Beschleunigungs-Detektierabschnitt,
der eine der Beschleunigung entsprechende Ausgabecharakteristik
aufweist.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung wird der Beschleunigungsdetektor bereitgestellt,
bei dem der Beschleunigungs-Detektierabschnitt enthält:
einen
Beschleunigungssensor (zum Beispiel einen Detektor 5 für niedriges
G bei einer Ausführungsform)
zur Ermittlung eines Anbringungswinkels und einen Beschleunigungssensor
(beispielsweise einen Detektor für
hohes G bei einer Ausführungsform)
zur Ermittlung einer Beschleunigung zum Zeitpunkt einer Kollision.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der Erfindung wird der Beschleunigungsdetektor bereitgestellt,
der ferner enthält:
eine
Vielzahl von Beschleunigungs-Detektierabschnitten (beispielsweise
ein Signal-Umsetzungskennfeld ML für niedriges G und ein Signal-Umsetzungskennfeld
MH für
hohes G bei einer Ausführungsform)
mit voneinander verschiedenen Ausgabecharakteristiken,
einen
Vergleichsabschnitt (beispielsweise einen Beschleunigungsvergleichsabschnitt 9 bei
einer Ausführungsform)
zur Entscheidung, ob eine durch den Beschleunigungs-Detektierabschnitt
(beispielsweise einen G-Detektierabschnitt 12 bei einer
Ausführungsform)
ermittelte Beschleunigung einen bestimmten Wert (beispielsweise
einen Schwellwert bei einer Ausführungsform) überschreitet
oder nicht,
und einen Umschaltabschnitt (beispielsweise einen Signalumsetzer 13 bei
einer Ausführungsform)
zum Umschalten eines Signalumsetzungsabschnitts, auf den Bezug zu
nehmen ist, wenn eine ermittelte Beschleunigung einen bestimmten
Wert als Ergebnis einer Entscheidung überschreitet, die durch den
Vergleichsabschnitt getroffen wird, zu einem Signalumsetzungsabschnitt,
der der Beschleunigung entspricht.
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Gemäß einem
fünften
Aspekt der Erfindung wird der Beschleunigungsdetektor bereitgestellt,
bei dem der Signalumsetzungsabschnitt enthält:
ein Umsetzungskennfeld
bzw. eine Umsetzungskarte (beispielsweise ein Signal-Umsetzungskennfeld ML
für niedriges
G bei einer Ausführungsform)
entsprechend der Ermittlung eines Anbringungswinkels und ein Umsetzungskennfeld
(beispielsweise ein Signal-Umsetzungskennfeld MH für hohes
G bei einer Ausführungsform)
entsprechend der Ermittlung einer Beschleunigung zum Zeitpunkt einer
Kollision.
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Gemäß einem
sechsten Aspekt der Erfindung wird der Beschleunigungsdetektor bereitgestellt,
bei dem ein Festhalteabschnitt (beispielsweise eine Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 bei
einer Ausführungsform)
zum Festhalten eines Zustands vorgesehen ist, in welchem der Beschleunigungs-Detektierabschnitt
zu einem Beschleunigungs-Detektierabschnitt umgeschaltet wird, der eine
der Beschleunigung entsprechende Charakteristik aufweist, oder in
welchem der Signalumsetzungsabschnitt zu einem Signalumsetzungsabschnitt umgeschaltet
wird, der einer Beschleunigung entspricht, wenn eine ermittelte
Beschleunigung einen bestimmten Wert als Ergebnis einer Entscheidung überschritten
hat, die durch den Vergleichsabschnitt getroffen wird, zwischen
dem Vergleichsabschnitt und dem Umschaltabschnitt eingefügt ist.
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Gemäß der Erfindung,
wie sie beim ersten Aspekt beschrieben ist, ist es möglich, eine
zu benutzende Ausgabecharakteristik entsprechend einer Intensität einer
durch den Beschleunigungs-Detektierabschnitt ermittelten Beschleunigung
umzuschalten bzw. zu wechseln. Daher genügt es, lediglich einen Kabelbaumsatz
herzustellen, der für
eine SignalAusgabe nach außen
verwendet wird. Demgemäß kann eine
Gewichtszunahme verhindert werden, und die Herstellkosten können gesenkt
werden.
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Gemäß der Erfindung,
wie sie beim zweiten Aspekt beschrieben ist, können zusätzlich zu dem Vorteil, der
durch den ersten Aspekt bereitgestellt wird, die Beschleunigungs-Detektierabschnitte
verbunden angeordnet sein. Daher kann der Aufbau einfach gemacht
werden.
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Gemäß der Erfindung,
wie sie beim dritten Aspekt beschrieben ist, ist es möglich, sowohl
den Anbringungswinkel als auch die Kollision zu ermitteln.
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Gemäß der Erfindung,
wie sie beim vierten Aspekt beschrieben ist, ist es unnötig, die
Beschleunigungs-Detektierabschnitte
zu vermehren. Daher ist es möglich,
einen von den Beschleunigungs-Detektierabschnitten belegten Platz
bzw. Raum zu verringern.
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Gemäß der Erfindung,
wie sie beim fünften Aspekt
beschrieben ist, ist es möglich,
sowohl den Anbringungswinkel als auch die Kollision zu ermitteln.
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Gemäß der Erfindung,
wie sie beim sechsten Aspekt beschrieben ist, wird sogar dann, wenn
das Ergebnis eines Vergleichs von dem Vergleichsabschnitt abgegeben
wird, dieses durch den Festhalteabschnitt während einer bestimmten Zeitspanne
festgehalten, und sodann erfolgt eine Umschaltung durch den Umschaltabschnitt.
Daher ist es möglich zu
verhindern, dass das Umschalten durch den Umschaltabschnitt häufig vorgenommen
wird. Demgemäß kann die
Entscheidung präziser
vorgenommen werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Seite eines Fahrzeugs gemäß einer
ersten Ausführungsform.
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2 veranschaulicht
in einem Blockdiagramm die erste Ausführungsform.
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3 zeigt
in einem Diagramm eine Ausgangs- bzw. Ausgabecharakteristik eines
Detektierabschnitts für
niedriges G der ersten Ausführungsform.
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4 zeigt
in einem Diagramm die Ausgangs- bzw. Ausgabecharakteristik eines
Detektierabschnitts für
hohes G der ersten Ausführungsform.
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5 zeigt
ein Ablaufdiagramm der ersten Ausführungsform.
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6A bis 6C zeigen
Zeitdiagramme der ersten Ausführungsform.
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7 zeigt
ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform.
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8 zeigt
eine Signalumsetzungsabbildung für
niedriges G der zweiten Ausführungsform.
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9 zeigt
eine Signalumsetzungsabbildung für
hohes G der zweiten Ausführungsform.
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10 zeigt
ein Ablaufdiagramm der zweiten Ausführungsform.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Anschließend wird
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung erläutert.
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1 bis 5 zeigen
Darstellungen, die die erste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung veranschaulichen. Wie in 1 dargestellt,
ist ein Kollisionssensor 1 an eines nicht dargestellten Stossstangeträgers angebracht,
der im vorderen Endbereich eines Fahrzeugaufbaus vorgesehen ist. Dieser
Kollisions-Sensor 1 ist
mit einer elektronischen Steuereinheit ECU 2 verbunden,
welche einen Befestigungs- bzw. Anbringungszustand des Kollisionssensors 1 überwacht
und entsprechend einem Ausgangssignal von dem Kollisionssensor eine
Kollision beurteilt. In dem Fall, dass die ECU-Einheit 2 eine Abnormalität des Befestigungs-
bzw. Anbringungszustands des Kollisionssensors 1 ermittelt, wird
von einer mit der ECU-Einheit 2 verbundenen Warnlampe 4 eine
Warnung abgegeben. In dem Fall, dass die ECU-Einheit 2 eine Kollision durch
den Kollisionssensor 1 ermittelt, wird eine Kollisions-Sicherheitsvorrichtung
betätigt.
Genauer gesagt wird ein Airbag 3 in Betrieb gesetzt.
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Wie
in 2 gezeigt, enthält der Kollisionssensor 1 einen
Detektierabschnitt 5 (einen Beschleunigungs-Detektierabschnitt)
für niedriges
G und einen Detektierabschnitt 6 (einen Beschleunigungs-Detektierabschnitt)
für hohes
G, wobei die Ausgangs- bzw. Ausgabecharakteristik des Detektierabschnitts 5 für niedriges
G und jene des Detektierabschnitts 6 für hohes G voneinander verschieden
sind. Der Detektierabschnitt 5 für niedriges G und der Detektierabschnitt 6 für hohes
G geben jeweils eine Beschleunigung als Spannung ab, und sie sind
mit einem Beschleunigungssignal-Steuerabschnitt 7 verbunden;
der Beschleunigungssignal-Steuerabschnitt 7 ist mit der
ECU-Einheit 2 verbunden. Der Detektierabschnitt 5 für niedriges
G ist ein Beschleunigungssensor, der eine Ausgangs- bzw. Ausgabecharakteristik
(wie in 3 dargestellt) eines schmalen
Bereiches aufweist, in welchem eine Spannung derart abgegeben wird,
dass die betreffende Spannung in einem Bereich von 0 bis 5 Volt
in Bezug auf eine Änderung
der ermittelten Beschleunigung von –1G bis +1G linear gesteigert
werden kann. Der Detektierabschnitt 6 für hohes G ist ein Beschleunigungssensor,
der eine Ausgangs- bzw. Ausgabecharakteristik (in 4 dargestellt)
in einem weiten Bereich aufweist, in welchem eine Spannung derart
abgegeben wird, dass die betreffende Spannung in einen Bereich von
0 bis 5 Volt in Bezug auf eine Änderung
in der ermittelten Beschleunigung von –100G bis +100G linear gesteigert
werden kann. Beide Beschleunigungssensoren sind Beschleunigungssensoren
einer Achse, und eine Empfindlichkeitsrichtung stimmt mit der Längsrichtung
eines Fahrzeugs überein.
Jeder Beschleunigungssensor ist in den Kollisionssensor 1 in
einer solchen Weise einbezogen, dass die Vorderseite positiv ist.
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Der
Beschleunigungssignal-Steuerabschnitt 7 enthält einen
Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt (Umschaltabschnitt) 8,
einen Beschleunigungs-Vergleichsabschnitt
(Vergleichsabschnitt) 9, eine Festhalte-Zeitsteuereinrichtung
(Festhalteabschnitt) 10 und einen Signalumsetzungsabschnitt 11.
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Der
Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt 8 arbeitet wie
folgt. Entsprechend der Ausgangsspannung (der Beschleunigung) des
Detektierabschnitts 8 für
niedriges G und des Detektierabschnitts 6 für hohes
G wird die eine Ausgangsspannung durch die Umschalteinrichtung mittels
Hardware ausgewählt,
und das so ausgewählte
Detektiersignal wird an die Signalumsetzungsvorrichtung 11 abgegeben.
Der Beschleunigungs-Vergleichsabschnitt 9 vergleicht einen
Absolutwert der Beschleunigung entsprechend der von dem Detektierabschnitt für hohes
G abgegebenen Ausgangsspannung mit einem Schwellwert (beispielsweise
4G). In dem Fall, dass der Absolutwert der Beschleunigung den Schwellwert überschreitet,
wird ein Signal, welches nachstehend als Signal A bezeichnet wird,
zur Erleichterung der Durchführung
der Umschaltbewegung durch den Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt 8 abgegeben.
Wenn dieses Signal A abgegeben wird, führt der Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt 8 die
zuvor beschriebene Umschaltbewegung aus.
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In
dem Fall, dass die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 ein
Signal A von dem Beschleunigungs-Vergleichsabschnitt 9 empfängt, arbeitet
sie solange, bis eine bestimmte Zeitspanne (beispielsweise 100ms)
vergeht bzw. vergangen ist. Wenn angesichts der vorstehenden Erläuterung
eine Intensität
einer Beschleunigung der Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 im
Zustand der üblichen
Bewegung niedrig ist, oder dann, wenn eine bestimmte Zeitspanne
von der Erzeugung einer hohen Beschleunigung vergangen ist, wird
die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 abgeschaltet. Wenn
eine hohe Intensität der
Beschleunigung intermittierend erzeugt wird, wird die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 eingeschaltet. Um
das obige Signal A während
einer bestimmten Zeitspanne festzuhalten, wird die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 in
einem Zustand gehalten, in welchem die betreffende Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 zur
Seite des Detektierabschnitts 6 für hohes G umgeschaltet ist.
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Die
Signalumsetzungsvorrichtung 11 setzt ein Ausgangssignal,
welches von dem Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt 8 abgegeben
wird, in ein Beschleunigungssignal um und überträgt es zu der ECU-Einheit 2.
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In
diesem Fall ist das von der Signalumsetzungsvorrichtung 11 abgegebene
Signal ein digitales Signal, das heißt ein Signal, welches von
der Signalumsetzungsvorrichtung 11 als Binärzahl abgegeben wird,
die eine Spannung von 0 bis 5 Volt aufweist. Demgemäß weist
das Signal in beiden Fällen
eine Spannung von 0 bis 5 Volt auf, nämlich in dem Fall, dass das
Signal ein Ausgangssignal des Detektierabschnitts 5 für niedriges
G ist, und in dem Fall, dass das Signal ein Ausgangssignal des Detektierabschnitts 6 für hohes
G ist. Daher ist es notwendig zu unterscheiden, ob das Signal von
dem Detektierabschnitt 5 für niedriges G stammt oder ob
das Signal das Ausgangssignal des Detektierabschnitts 6 für hohes
G ist.
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Wenn
der Detektierabschnitt 5 für niedriges G und der Detektierabschnitt 6 für hohes
G bei dieser Ausführungsform
miteinander vergleichen werden, und zwar unter dem Gesichtspunkt
der Nutzung des Ausgangssignals, kann eine aktualisierte Zeitspanne (eine
Abtastperiode) des von dem Detektierabschnitt 5 für niedriges
G abgegebenen Ausgangssignals länger
festgelegt sein als eine aktualisierte Periode bzw. Zeitspanne des
von dem Detektierabschnitt 6 für hohes G abgegebenen Ausgangssignals.
Die Festlegung wird beispielsweise in einer solchen Weise vorgenommen,
dass das Ausgangssignal des Detektierabschnitts 6 für hohes
G 1ms dauert und dass das Ausgangssignal des Detektierabschnitts 5 für niedriges
G 100ms dauert.
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Anhand
einer Differenz zwischen den aktualisierten Perioden bzw. Zeitspannen
der von dem Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt 8 abgegebenen
Ausgangssignale wird demgemäß entschieden,
ob es sich um ein Ausgangssignal des Detektierabschnitts 5 für niedriges
G handelt oder um ein Ausgangssignal des Detektierabschnitts 6 für hohes G.
Von der Signalumsetzungsvorrichtung 11 wird an die ECU-Einheit 2 ein
Signal abgegeben, welches digital verarbeitet ist und welches das
Ergebnis der Entscheidung enthält.
In diesem Zusammenhang ist ein Detektierabschnitt der aktualisierten
Zeitspanne bzw. Periode in der Signalumsetzvorrichtung 11 vorgesehen.
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Anschließend wird
unter Bezugnahme auf das in 5 dargestellte
Ablaufdiagramm die Arbeitsweise des Beschleunigungssignal-Steuerabschnitts 7 erläutert.
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Beim
Schritt S1 liest der Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt 8 eine von
den Detektierabschnitt 5 für niedriges G abgegebene Ausgangsspannung.
Beim Schritt S2 liest der Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt 8 eine
von dem Detektierabschnitt 6 für hohes G abgegebene Ausgangsspannung.
Beim Schritt S3 wird entschieden, ob ein Absolutwert der Beschleunigung,
die der Ausgangsspannung entspricht, welche beim Schritt S2 gelesen
wird bzw. worden ist, einen Schwellwert (beispielsweise 4G) überschreitet
oder nicht. In dem Fall, dass der Absolutwert der Beschleunigung
nicht größer ist
als der Schwellwert, und zwar als Ergebnis der beim Schritt S3 getroffenen
Entscheidung, geht das Programm weiter zum Schritt S5.
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In
dem Fall, dass der Absolutwert der Beschleunigung den Schwellwert überschreitet,
und zwar als Ergebnis der beim Schritt S3 getroffenen Entscheidung,
wird die Ausgabe des Signals A begonnen, und das Programm geht weiter
zum Schritt S4. Bei diesem Schritt S4 wird die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 zurückgesetzt
und gestartet. Sodann wird ein Zählen
gestartet und während
einer bestimmten Zeitspanne (100ms, wie zuvor beschrieben) durchgeführt, und
das Programm geht weiter zum Schritt S5. Dies bedeutet, dass in
dem Fall, dass ein hohes G erzeugt wird, die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung
unabhängig
von dem Betrieb der Festhalte-Zeitsteuereinrichtung zurückgesetzt
wird. In dem Fall, dass ein hohes G erfolgreich erzeugt wird, wird die
Festhalte-Zeitsteuereinrichtung
jedes Mal zurückgesetzt.
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Beim
Schritt S5 wird entschieden, ob die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 arbeitet
oder nicht, was bedeutet, dass entschieden wird, ob das Signal A
abgegeben wird oder nicht. Diese Entscheidung wird in dem Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt 8 getroffen.
In dem Fall, dass die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 nicht
arbeitet, und zwar als Ergebnis der beim Schritt S5 getroffenen
Entscheidung, wird der Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt 8 zum Empfang
eines Signals umgeschaltet, welches von dem Detektierabschnitt 5 für niedriges
G abgegeben wird. Beim Schritt S8 wird eine Ausgangsspannung des
Detektierabschnitts 5 für
niedriges G durch die Signalumsetzvorrichtung 11 in ein
Beschleunigungssignal umgesetzt. Beim Schritt S7 wird dieses Signal
an die ECU-Einheit 2 zusammen mit einem Signal abgegeben,
welches angibt, dass dieses Signal ein Ausgangssignal des Detektierabschnitts 5 für niedriges
G ist; das betreffende Signal wird als digitales Signal abgegeben.
Auf diese Weise ist die Verarbeitung abgeschlossen.
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In
dem Fall, dass die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 beim
Schritt S5 arbeitet, geht das Programm weiter zum Schritt S6. Beim
Schritt S6 wird eine Ausgangsspannung des Detektierabschnitts 6 für hohes
G in ein Beschleunigungssignal umgesetzt, und das Programm geht
weiter zum Schritt S7.
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Demgemäß wird beim üblichen
Betrieb einer niedrigen Beschleunigung oder in dem Fall, dass eine
bestimmte Zeitspanne nach der Erzeugung einer hohen Beschleunigung
vergangen ist, die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 abgeschaltet.
Wenn eine hohe Beschleunigung intermittierend erzeugt wird, dann
wird die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 jedoch
eingeschaltet, und das zuvor beschriebene Signal A wird während einer
bestimmten Zeitspanne festgehalten. Daher kann ein Zustand, in welchem der
Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt 8 zur Seite des
Detektierabschnitts 6 für
hohes G umgeschaltet ist, festgehalten werden.
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Das
in 6 dargestellte Zeitdiagramm veranschaulicht
einen Zustand, in welchem ein Absolutwert der ermittelten Beschleunigung
den Schwellwert überschreitet,
wobei ein durch den Detektierabschnitt 6 für hohes
G ermitteltes Ausgangssignal während einer
bestimmten Zeitspanne festgehalten wird, nachdem es den Schwellwert überschritten
hat. 6A veranschaulicht das Ergebnis der Ermittlung der
Beschleunigung, 6B veranschaulicht das Ergebnis
eines Vergleichs des Absolutwerts der Beschleunigung mit dem Schwellwert,
und 6C veranschaulicht einen Zustand, in welchem ein
Signal zwischen dem Detektierabschnitt 5 für niedriges
G und dem Detektierabschnitt 6 für hohes G umgeschaltet wird.
Wie in 6A gezeigt, ändert sich in dem Fall, dass
eine Kollision auftritt, bei der eine ermittelte Beschleunigung
den Schwellwert überschreitet,
eine bei der Kollision erzeugte Beschleunigung periodisch.
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Daher
wird, wie in 6B gezeigt, ein Absolutwert
der Beschleunigung alternierend in einen Zustand, in welchem der
Absolutwert den Schwellwert überschreitet,
und in einen Zustand gebracht, in welchem der Absolutwert nicht
größer ist
als der Schwellwert.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird jedoch in dem Fall, dass die ermittelte Beschleunigung den Schwellwert überschritten
hat, ein Signal A von dem Beschleunigungs-Vergleichsabschnitt 9 abgegeben und
während
einer bestimmten Zeitspanne von der Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 festgehalten.
Daher wird, wie in 6C gezeigt, das Ausgangssignal des
Detektierabschnitts 6 für
hohes G festgehalten, das heißt,
dass das Ausgangssignal des Detektierabschnitts 6 für hohes
G nicht fein umgeschaltet wird. Daher kann das Ausgangssignal stabil
aufrechterhalten werden.
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Gemäß der obigen
Ausführungsform
kann entsprechend einer Intensität
der Beschleunigung, die durch den Beschleunigungssensor für niedriges G,
das ist der Detektierabschnitt 5 für niedriges G, und durch den
Beschleunigungssensor für
hohes G ermittelt wird, das ist der Detektierabschnitt 6 für hohes
G, der Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt 8 zwischen
dem Ausgangs bzw. Ausgangssignal des Beschleunigungssensors für niedriges
G und dem Ausgang bzw. Ausgangssignal des Beschleunigungssensors
für hohes
G umschalten, so dass eines der Ausgangssignale des Beschleunigungssensors
für niedriges
G und des Beschleunigungssensors für hohes G verwendet werden
kann. Daher genügt
es, dass lediglich ein Kabelbaumsatz vorgesehen ist, so dass dieser
für die
Ausgabe eines Signals von dem Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt 8 mittels
der Signalumsetzvorrichtung 11 an die ECU-Einheit 2 genutzt
werden kann. Als Ergebnis ist es verglichen mit einem Fall, bei
dem eine Vielzahl von Kabelbaumsätzen
entsprechend dem Detektierabschnitt 5 für niedriges G und dem Detektierabschnitt 6 für hohes
G vorgesehen ist, möglich, eine
Gewichtszunahme zu verhindern und die Herstellungskosten zu senken.
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In
dem Fall, dass der Detektierabschnitt 5 für niedriges
G, der Detektierabschnitt 6 für hohes G und der Beschleunigungssignal-Steuerabschnitt 7 miteinander
in einer Einheit integriert sind, genügt es, lediglich einen Verbindungsstecker
vorzusehen, mit dem der Kabelbaum verbunden ist. Daher kann die
Größe der Einheit
verringert werden, und der Anordnungsraum kann vermindert werden.
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Wenn
ermittelt wird, dass ein Absolutwert der festgestellten Beschleunigung
den Schwellwert überschreitet,
wird ein Signal A von dem Beschleunigungs-Vergleichsabschnitt 9 abgegeben.
Wenn dieses Signal A abgegeben wird, kann der Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt 8 zur
Seite des Beschleunigungssensors für hohes G, das ist der Detektierabschnitt 6 für hohes
G, entsprechend dieser Beschleunigung umgeschaltet werden. Daher
können
der Beschleunigungssensor für
niedriges G, das ist der Detektierabschnitt 5 für niedriges
G, und der Beschleunigungssensor für hohes G, das ist der Detektierabschnitt 6 für hohes
G, einander parallel angeordnet angeschlossen sein. Daher kann der
Aufbau vereinfacht werden bzw. sein.
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Da
sowohl der Beschleunigungssensor für niedriges G, bei dem es sich
um den Detektierabschnitt 5 für niedriges G handelt, als
auch der Beschleunigungssensor für
hohes G, bei dem es sich um den Detektierabschnitt 6 für hohes
G handelt, vorgesehen sind, ist es möglich, einen Zustand des Anbringungs-
bzw. Befestigungswinkels durch das Ausgangssignal des Beschleunigungssensor
für niedriges
G zu ermitteln, bei dem es sich um den Detektierabschnitt 5 für niedriges
G handelt. Zugleich ist es möglich,
einen Kollisionszustand durch das Ausgangssignal des Beschleunigungssensors
für hohes G
zu ermitteln, bei dem es sich um den Detektierabschnitt 6 für hohes
G handelt. Bevor der Kollisionszustand ermittelt wird, ist es daher
möglich
sicherzustellen, dass keine Abweichung im Anbringungs- bzw. Befestigungswinkel
hervorgerufen ist. Demgemäß kann der
Kollisionszustand genau ermittelt werden. Wenn in diesem Zustand
des Anbringungs- bzw. Befestigungswinkels eine Abnormalität hervorgerufen wird,
wird eine Warnung mittels einer Warnlampe 4 abgegeben.
Daher ist es möglich,
schnell Gegenmaßnahmen
zu treffen, um der Situation gerecht zu werden.
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Da
die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 vorgesehen ist und
ein Ausgangssignal des Detektierabschnitts 6 für hohes
G während
einer bestimmten Zeitspanne festgehalten wird, kann sogar dann, wenn
ein Absolutwert der Beschleunigung den Schwellwert überschreitet
oder auf einen Wert absinkt, der nicht größer ist als der Schwellwert,
und zwar durch eine Änderung
in der Beschleunigung zum Zeitpunkt der durch den Detektierabschnitt 6 für hohes
G ermittelten Kollision, das Ausgangssignal des Detektierabschnitts
für hohes
G stabil aufrecht erhalten werden. Dies bedeutet, dass das Ausgangssignal
des Detektierabschnitts für
hohes G nicht fein umgeschaltet wird. Daher führt der Beschleunigungssignal-Umschaltabschnitt 8 nicht
häufig
eine Umschaltoperation aus, und die Entscheidung kann genauer getroffen
werden.
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Nachstehend
wird eine zweite Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die 7 bis 10 erläutert.
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Bei
dieser in 7 dargestellten Ausführungsform
enthält
ein Kollisionssensor 1' einen
einzigen G-Detektierabschnitt
(einen Beschleunigungs- Detektierabschnitt) 12.
Dieser G-Detektierabschnitt 12 ist mit einem weiten Detektierbereich
versehen, mit dem er imstande ist, eine zum Zeitpunkt einer Kollision
hervorgerufene hohe Beschleunigung zu ermitteln. In diesem Fall
stimmt eine Empfindlichkeitsrichtung mit der Längsrichtung eines Fahrzeugs überein,
und die vordere Richtung wird als positiv festgelegt bzw. bestimmt.
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Ein
Beschleunigungssignal-Steuerabschnitt 7' enthält:
einen Beschleunigungs-Vergleichsabschnitt 9,
eine Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 und eine Signalumsetzvorrichtung
(einen Umschaltabschnitt) 13. Der Beschleunigungssignal-Steuerabschnitt 7' enthält ferner:
ein
Umsetzungs-Kennfeld ML für
niedriges G (einen Signalumsetzungsabschnitt, ein Umsetzungs-Kennfeld),
welches mit der Ermittlung eines Befestigungs- bzw. Anbringungswinkels
zurechtkommt, und ein Signalumsetzungs-Kennfeld MH für hohes G (ein Signalumsetzungsabschnitt,
ein Umsetzungs-Kennfeld), welches mit der Ermittlung einer Beschleunigung zum
Zeitpunkt einer Kollision zurechtkommt. Der Beschleunigungs-Vergleichsabschnitt 9 nimmt
eine Ausgangsspannung (eine Beschleunigung) auf, die von dem G-Detektierabschnitt 12 abgegeben
wird, und entscheidet, ob ein Absolutwert der Beschleunigung den
Schwellwert (beispielsweise 4G) überschreitet
oder nicht, und der Vergleichsabschnitt gibt den betreffenden Wert
an die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 ab. Wenn der
Absolutwert der Beschleunigung den Schwellwert überschreitet, arbeitet die
Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 solange, bis eine bestimmte
Zeitspanne (beispielsweise 100ms) vergeht bzw. vergangen ist.
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Aufgrund
der vorstehenden Erläuterung
wird beim üblichen
Betrieb bei niedriger Beschleunigung oder in dem Fall, dass eine
bestimmte Zeitspanne nach der Erzeugung einer hohen Beschleunigung verstrichen
ist, die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 aus-
bzw. abgeschaltet. Wenn eine hohe Beschleunigung intermittierend
hervorgerufen bzw. erzeugt wird, wird jedoch die Festhalte- Zeitsteuereinrichtung 10 eingeschaltet.
In dem Fall, dass der Absolutwert der Beschleunigung den Schwellwert überschreitet, wird
ein Signal, welches als Signal A bezeichnet wird, zur Erleichterung
der Auswahl des Signalumsetzungs-Kennfeldes MH für hohes G während einer bestimmten Zeitspanne
festgehalten. Daher kann ein Zustand, in welchem ein Signalumsetzungs-Kennfeld MH
für hohes
G ausgewählt
wird bzw. ist, festgehalten werden.
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Die
Signalumsetz- bzw. Signalumsetzungsvorrichtung 13 setzt
eine Beschleunigung, die einer von dem G-Detektierabschnitt 12 abgegebenen
Ausgangsspannung entspricht, in einen umgesetzten Wert entsprechend
den beiden Arten bzw. Typen von Kennfeldern des Signalumsetzungs-Kennfeldes
ML für
niedriges G und des Signalumsetzungs-Kennfeldes MH für hohes
G um. Der so umgesetzte Wert wird an die ECU-Einheit 2 abgegeben.
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In
diesem Fall wird die ermittelte Beschleunigung unter Heranziehung
des Signalumsetzungs-Kennfeldes MH für hohes G in ein Beschleunigungssignal
umgesetzt, während
die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 arbeitet, und durch
Heranziehung des Signalumsetzungs-Kennfeldes ML für niedriges
G, während
die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 nicht arbeitet.
Dies bedeutet, dass es möglich
ist, zwischen dem Signalumsetzungs-Kennfeld ML für niedriges G und dem Signalumsetzungs-Kennfeld MH
für hohes
G durch Software umzuschalten.
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8 veranschaulicht
in einem Diagramm eine Charakteristik bzw. eine Kennlinie des Signalumsetzungs-Kennfeldes ML für niedriges
G, und 9 veranschaulicht in einem Diagramm eine Charakteristik
bzw. eine Kennlinie eines Signalumsetzungs-Kennfeldes MH für hohes
G. In dem in 8 dargestellten Signalumsetzungs-Kennfeld
ML für niedriges
G sind einem Bereich von –1G
bis +1G, der zur Ermittlung einer Neigung des Anbringungszustands
des Kollisionsdetektors 1' herangezogen
wird, proportional die Werte von 0 bis 255 zugewiesen. Andererseits
sind in dem in 9 dargestellten Signalumsetzungs-Kennfeld
MH für
hohes G einem weiten Bereich von -100G bis +100G, der zur Ermittlung
einer Kollision herangezogen wird, proportional die Werte von 0
bis 255 zugewiesen. In diesem Fall ist ein Beschleunigungssignal,
welches von der Signalumsetzvorrichtung bzw. Signalumsetzungsvorrichtung 13 an
die ECU-Einheit 2 abgegeben wird, ein digitales Signal.
Ein umgesetzter Wert, der erhalten wird, wenn die ermittelte Beschleunigung
entsprechend dem zuvor beschriebenen Kennfeld ersetzt wird, ist
eine Binärzahl.
Ferner ist eine Bezugsmarkierung bzw. Referenzmarke eingeschlossen,
welche eine Unterscheidung zwischen der Umsetzung vornimmt, bei
der der umgesetzte Wert durch das Signalumsetzungs-Kennfeld ML für niedriges
G umgesetzt wird bzw. ist, und der Umsetzung, bei der umgesetzte Wert
durch das Signalumsetzungs-Kennfeld MH für hohes G umgesetzt wird bzw.
ist.
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Genauer
gesagt wird die Unterscheidung wie folgt getroffen. Vor den numerischen
Werten von 8 Bits von 0 bis 255 wird 1 Bit als Unterscheidungs- bzw.
Diskriminierungsbit gesichert. Wenn der Wert dieses Diskriminierungsbit
gegeben ist mit „0", ist unterschieden
bzw. bestimmt, dass der umgesetzte Wert durch das Signalumsetzungs-Kennfeld
ML für niedriges
G umgesetzt ist. Wenn der Wert dieses Diskriminierungsbits gegeben
ist mit „1", ist bestimmt, dass
der umgesetzte Wert durch das Signalumsetzungs-Kennfeld MH für hohes
G umgesetzt ist.
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Anschließend wird
die Arbeitsweise des Beschleunigungssignal-Steuerabschnitts 7' unter Bezugnahme
auf das in 10 dargestellte Ablaufdiagramm
erläutert.
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Beim
Schritt S10 wird eine von dem G-Detektierabschnitt 12 abgegebene
Ausgangsspannung eingelesen. Beim Schritt S11 wird entschieden,
ob ein Absolutwert der Beschleunigung, die der Ausgangsspannung
entspricht, welche beim Schritt S10 eingelesen wird, einen Schwellwert
(beispielsweise 4G) überschreitet
oder nicht. Diese Entscheidung erfolgt in dem Beschleunigungs-Vergleichsabschnitt 9. In
dem Fall, dass als Ergebnis der beim Schritt S11 vorgenommenen Entscheidung
der Absolutwert der Beschleunigung nicht größer ist als der Schwellwert, geht
das Programm weiter zum Schritt S13.
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In
dem Fall, dass als Ergebnis der beim Schritt S11 getroffenen Entscheidung
der Absolutwert der Beschleunigung den Schwellwert überschreitet,
gibt der Beschleunigungs-Vergleichsabschnitt 9 ein Signal
A ab, und das Programm geht weiter zum Schritt S12. Beim Schritt
S12 wird die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 zurückgesetzt und
gestartet. Sodann führt
die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 eine
Zählung
während
einer bestimmten Zeitspanne (von 100ms, wie zuvor beschrieben) durch.
Sodann geht das Programm weiter zum Schritt S13. Dies bedeutet,
dass in dem Fall, dass ein hohes G erzeugt wird, die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung
unabhängig
vom Betrieb der Festhalte-Zeitsteuereinrichtung zurückgesetzt
wird. In dem Fall, dass aufeinanderfolgend ein hohes G erzeugt wird, wird
die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung jedesmal zurückgesetzt.
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Beim
Schritt S13 wird entschieden, ob die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 arbeitet
oder nicht, das heißt,
es wird entschieden, ob das Signal A abgegeben wird oder nicht.
In dem Fall, dass entschieden wird, dass die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 nicht
arbeitet, geht das Programm weiter zum Schritt S17. Beim Schritt
S17 liest der Signalumsetzabschnitt 13 das Signalumsetzungs-Kennfeld ML für niedriges
G ein. Beim Schritt S15 wird das ermittelte Signal in ein Beschleunigungssignal
umgesetzt, bei dem es sich um ein Signal handelt, welches gebildet wird,
wenn ein Diskriminierungs- bzw. Unterscheidungsbit zu einem umgesetzten
Wert mittels der Signalumsetzvorrichtung 13 hinzugefügt wird.
Beim Schritt S16 wird dieses Signal an die ECU-Einheit 2 abgegeben,
und die Verarbeitung wird bzw. ist abgeschlossen.
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In
dem Fall, dass die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 beim
Schritt S13 arbeitet, geht das Programm weiter zum Schritt S14.
Beim Schritt S14 liest die Signalumsetzungsvorrichtung 13 das
Signalumsetzungs-Kennfeld
MH für
hohes G ein, und das Programm geht weiter zum Schritt S15.
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Gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform
werden das Signalumsetzungs-Kennfeld ML für niedriges G und das Signalumsetzungs-Kennfeld
MH für
hohes G umgeschaltet und entsprechend einer Intensität der durch
den G-Detektierabschnitt 12 ermittelten
Beschleunigung richtig verwendet. Daher ist es unnötig, den
für die
Ausgabe von Signalen von der Signalumsetzungsvorrichtung 13 an
die externe ECU-Einheit 2 benutzten Kabelbaum zu erweitern.
Demgemäß ist es
möglich,
einen Anstieg im Gewicht zu verhindern und die Herstellungskosten
zu senken. Es genügt,
lediglich einen Stecker bzw. Verbinder bereitzustellen, mit dem
der Kabelbaum verbunden ist. Daher kann die Größe der Einheit verringert werden,
und der Anordnungsraum kann reduziert bzw. verkleinert werden.
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Wenn
beim üblichen
Betrieb das Signalumsetzungs-Kennfeld ML für niedriges G ausgewählt ist,
wird eine Beschleunigung von etwa ±1G, wie sie zur Ermittlung
einer Neigung des Kollisionssensors 1' genutzt wird, mit hoher Auflösung ermittelt.
Lediglich dann, wenn eine hohe Beschleunigungsintensität hervorgerufen
wird, bezüglich
der das Auftreten einer Kollision bestimmt wird, kann die hohe bzw.
starke Beschleunigungsintensität
mittels des Signalumsetzungs-Kennfeldes MH für hohes G ermittelt werden.
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Zusätzlich dazu
ist in derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 vorgesehen.
Sogar dann, wenn ein Absolutwert der Beschleunigung den Schwellwert überschreitet
oder auf einen Wert absinkt, der nicht größer ist als der Schwellwert,
und auf Grund einer Änderung
in der zur Zeit einer Kollision hervorgerufenen Beschleunigung,
kann ein Ausgangssignal der Signalumsetzungsvorrichtung 13 stabil
aufrechterhalten werden. Dies bedeutet, dass ein Ausgangssignal
der Signalumsetzungsvorrichtung 13 nicht fein umgeschaltet
wird. Daher kann die Entscheidung genauer erfolgen.
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In
diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende
Erfindung auf die obige spezifische Ausführungsform nicht beschränkt ist.
So wird bei der ersten Ausführungsform
ein Signal beispielsweise von dem Detektierabschnitt 6 für hohes G
an den Beschleunigungs-Vergleichsabschnitt 9 eingangsseitig
abgegeben. Der folgende Aufbau kann jedoch angenommen werden. Ein
Signal wird von dem Detektierabschnitt 5 für niedriges
G an bzw. in den Beschleunigungs-Vergleichsabschnitt abgegeben.
Wenn dieses Signal niedriger ist als der Schwellwert, wird ein Signal
abgegeben. Wenn dieses Signal nicht abgegeben wird, wird der Zustand durch
die Festhalte-Zeitsteuereinrichtung 10 während einer
bestimmten Zeitspanne festgehalten.