DE102006018901B4

DE102006018901B4 - Kollisionserfassungssystem für eine Seitentür und Insassenschutzsystem

Info

Publication number: DE102006018901B4
Application number: DE102006018901A
Authority: DE
Inventors: Toshihito Kariya Nonaka; Satoru Kariya Takehara; Minoru Kariya Fujioka
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2008-10-23
Anticipated expiration: 2026-04-25
Also published as: US20060244245A1; JP2006306219A; US7711467B2; DE102006018901A1; JP4534856B2

Abstract

Seitentürkollisionserfassungssystem für ein Fahrzeug, aufweisend:
einen Innendrucksensor (3), der einen Innendruck einer Seitentür (2) des Fahrzeugs erfasst, welcher durch eine Seitenkollision der Seitentür (2) verändert wird, wobei:
der Innendrucksensor (3) ein Innendrucksignal aufgrund des Türinnendrucks ausgibt; und
der Innendrucksensor (3) in einem Innenraum der Seitentür (2) installiert ist;
einen Sensor (3', 4), der einen physikalischen Wert erfasst, welcher durch die Seitenkollision verändert wird, und ein Signal für den physikalischen Wert ausgibt, wobei der Sensor (3', 4) in dem Innenraum der Seitentür (2) installiert ist; und
eine Kollisionsbestimmungsschaltung (5, 51, 51', 52, 52', 53, 54), die bestimmt, ob die Seitenkollision basierend auf dem Innendrucksignal und dem Signal für einen physikalischen Wert auftritt, wobei die Kollisionsbestimmungsschaltung (5, 51, 51', 52, 52', 53, 54) enthält:
eine erste Binärsignalberechnungseinrichtung (51) zum Berechnen eines ersten Binärsignals basierend auf einem ersten Schwellwert für das Innendrucksignal;
eine zweite Binärsignalberechnungseinrichtung...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Seitentürkollisionserfassungssystem für das Erfassen einer Kollision an einer Fahrzeugseitentür und betrifft ein Insassenschutzsystem, welches einen Fahrzeuginsassen im Falle einer Kollision schützt.
Das ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung H2-249740 offenbart ein System, das einen Seitenairbag aufbläst bzw. aktiviert, wenn es eine Kollision eines Subjekts mit einer Seitentür des Fahrzeugs unter Verwendung eines in einem geschlossenen Innenraum (Lufttank) der Fahrzeugseitentür installierten Drucksensor erfasst. Im folgenden wird das beschriebene System als druckbasiertes Seitentürkollisionserfassungssystem bezeichnet.
Ein weiters bekanntes Verfahren enthält einen Sicherungssensor (Stoßsensor), welcher einen Halbleiterbeschleunigungssensor oder einen Reedschalter aufweist, der in einer Säule oder in dem Boden des Fahrzeugs installiert ist. Der Sicherungssensor erfasst den Stoß einer Seitenkollision unter Verwendung des Halbleiterbeschleunigungssensors oder des Reedschalters, welcher eine Stoßkraft erfasst, die erzeugt wird, wenn die Säule oder der Boden deformiert werden, um so den Seitentürairbag zu aktivieren. Im folgenden wird das zuvor beschriebene Verfahren als Stoßkraft-basiertes Seitenkollisionserfassungsverfahren bezeichnet. Das obige Druck-basierte Seitentürkollisionserfassungssystem erfasst vorteilhafterweise jegliche Seitenkollision, welche an irgendeiner Stelle der Seitentür auftritt, unter Verwendung des Drucksensors (einen internen Türdrucksensor), der in einem abgeschlossenen Raum innerhalb der Seitentür installiert ist. Ebenso erfasst das obige Stoßkraft-basierte Seitenkollisionserfassungsverfahren vorteilhafterweise nicht-seitliche Kollisionen, welche nicht an der Seitentür auftreten, da die Deformation der Säule oder des Bodens aufgrund einer nicht-seitlichen Kollision bei diesem Verfahren erfasst wird.
Vorzugsweise wird die Seitenkollision aufgrund einer logischen Verknüpfung eines Ausgangssignals, das durch einen internen Türdrucksensor bereitgestellt wird und einem Ausgangssignal, das durch den Stoßsensor bereitgestellt wird, welcher die Deformation der Säule oder des Bodens erfasst, bestimmt, um eine fehlerhafte Bestimmung der Seitentürkollision zu begrenzen. Hierbei kann die fehlerhafte Bestimmung aufgrund eines erhöhten Türinnendrucks, welcher nicht auf einer Seitentürkollision basiert, oder aufgrund der Deformation der Säule oder des Bodens, welche nicht auf einer Seitentürkollision basiert, auftreten. Somit kann ein Genauigkeitsgrad bei der Erfassung einer Seitentürkollision vorteilhaft verbessert werden. Bspw. kann eine Kollision aufgrund der Deformation der Säule oder des Bodens erfasst werden und der Kollisionsort aufgrund eines Anstiegs des Türinnendrucks an der Seitentür identifiziert werden. Ebenso wird auch für den Fall, bei dem die Seitentür mit Wucht geschlossen wird und der Stoßsensor ein großes Ausgangssignal liefert, eine fehlerhafte Bestimmung einer Seitenkollision begrenzt werden, da der Türinnendruck sich zu diesem Zeitpunkt nicht stark ändert.
Jedoch kann bei dem obigen Kombinationssystem der auf der Säule oder dem Boden installierte Stoßsensor unvorteilhafterweise ein kleines Signal ausgeben, wenn eine Stange, welche einen kleinen Kollisionsbereich aufweist, wie etwa ein Stangenstromabnehmer oder ein Stander, mit einer leicht verformbaren Seitentür kollidiert. Ebenso kann der Stoßsensor der auf der Säule oder dem Boden montiert ist, beabstandet von der Seitentür angeordnet sein, welche die Kollisionsstelle ist. Daher benötigt die Übertragung der Deformation zu dem Stoßsensor Zeit und ein abgeschwächtes Signal aufgrund der Übertragung kann die Sensitivität der Stoßerfassung verschlechtern. Das obige herkömmliche Airbagaufblas- bzw. -aktivierungssystem für eine Seitentürkollision und andere Airbagaktivierungssysteme sollen die fehlerhafte Aktivierung des Airbags begrenzen und ebenso die Seitenkollision der Seitentür ohne Verzögerung exakt erfassen.
Die DE 198 58 760 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Steuern eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs, welche einen druckempfindlichen Sensor (1) zum Erkennen einer durch einen Aufprall hervorgerufenen Druckänderung in einer fahrzeugrandseitig angeordneten Kammer und fahrzeugrandseitig einen Beschleunigungssensor (2) zum Aufnehmen einer Fahrzeugquerbeschleunigung (g) enthält. Eine Auswerteeinheit (3) werten den aufgenommenen Druck (p) und die aufgenommene Querbeschleunigung (g) aus. Eine Zündeinheit (4) steuert das Insassenschutzmittel (5) abhängig von dem ausgewerteten Druck (p) und der ausgewerteten Beschleunigung (g).
Die DE 42 40 399 A1 offenbart einen Sensor (5) für ein Sicherheitssystem in Kraftfahrzeugen für Insassen, der durch einen mehrschichtigen Aufbau von Leiterfolien (10 bis 14), Isolationspapier (15) und in einem Abstand (40) von einer Folie (10) angeordneten Nadeln (17, 18) die Detektion von Beulgeschwindigkeit, Volumen, Ort und Änderungsablauf in der Zeit bzw. Reihenfolge eines, die Karosserie verformenden Gegenstandes ermöglicht. Die Richtung der Verformung ist über eine in Flächensegmente (30) unterteilte Leiterfolie (10) bestimmbar, indem die in den Sensor (5) eindringenden Nadeln (18) die Flächensegmente (30) mit wenigstens einer gegenteilig gepolten Leiterfolie (11) kurzschließen. Der Aufbau des Sensors (5) ist sehr preisgünstig und liefert reproduzierbare Aussagen auf einfachstem Wege. Es ist auch keine Nachjustage des Sensors (5) bei Reparaturen an der Karosserie erforderlich, da der Sensor (5) ein eigenständiges, geschlossenes System darstellt. Ein großer Vorteil ist die einfache Herstellung und Montage des Sensors.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Seitentürkollisionserfassungssystem zu schaffen, welches zumindest einen der obigen Nachteile verhindert oder abschwächt.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein Seitentürkollisionserfassungssystem für ein Fahrzeug vorgesehen, welches einen Innendrucksensor, einen Sensor für einen physikalischen Wert und eine Kollisionsbestimmungsschaltung enthält. Der Innendrucksensor erfasst einen Türinnendruck einer Seitentür des Fahrzeugs. Der Innendrucksensor gibt ein Innendrucksignal basierend auf dem Türinnendruck aus und der Innendrucksensor ist in einem Innenraum der Seitentür installiert. Der Sensor für einen physikalischen Wert erfasst einen physikalischen Wert und gibt ein Signal eines physikalischen Wertes aufgrund des physikalischen Wertes aus. Der Sensor für einen physikalischen Wert wird im Innenraum der Seitentür installiert. Die Kollisionsbestimmungsschaltung bestimmt aufgrund des Innendruckssignals und des Signals für den physikalischen Wert ob eine Seitenkollision aufgetreten ist.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ebenso ein Insassenschutzsystem für ein Fahrzeug vorgesehen, welches das obige Seitentürkollisionserfassungssystem und eine Insassenschutzvorrichtung enthält. Die Insassenschutzvorrichtung sieht einen Schutz für einen Insassen eines Fahrzeugs aufgrund eines Bestimmungsergebnisses der Kollisionsbestimmungsschaltung des Seitentürkollisionserfassungssystems vor.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ebenso ein Seitentürkollisionserfassungssystem für ein Fahrzeug vorgesehen, welches eine Vielzahl von Sensoren für einen physikalischen Wert und eine Kollisionsbestimmungsschaltung enthält. Jede der Vielzahl von Sensoren für einen physikalischen Wert erfasst einen entsprechenden physikalischen Wert, der durch die Seitenkollision einer Seitentür des Fahrzeugs verändert wird. Jeder der Vielzahl von Sensoren für einen physikalischen Wert gibt ein entsprechendes Signal für den physikalischen Wert aus, welcher mit dem entsprechenden physikalischen Wert übereinstimmt. Jede der Vielzahl von Sensoren für einen physikalischen Wert ist in einem Innenraum der Seitentür installiert. Jeder der entsprechenden physikalischen Werte ist ein anderer als ein Türinnendruck der Seitentür. Die Kollisionsbestimmungsschaltung bestimmt aufgrund der Signale von entsprechenden physikalischen Werten, die durch die Vielzahl von Sensoren für einen physikalischen Wert ausgegeben werden, ob eine Seitenkollision aufgetreten ist.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ebenso ein Insassenschutzsystem für ein Fahrzeug vorgesehen, welches das obige Seitentürkollisionserfassungssystem und eine Insassenschutzvorrichtung enthält. Die Insassenschutzvorrichtung sieht einen Schutz eines Fahrzeugsinsassen aufgrund eines Bestimmungsergebnisses der Kollisionsbestimmungsschaltung des Seitentürkollisionserfassungssystems vor.
Die Erfindung und ihre dazugehörigen Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und der begleitenden Zeichnung besser ersichtlich, in welcher:
1 ein schematisches Diagramm eines Seitentürkollisionserfassungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform ist;
2 ein schematisches Schaltdiagramm ist, welches das Seitentürkollisionserfassungssystem gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
3 ein schematisches Schaltdiagramm ist, das eine Modifikation der ersten Ausführungsform zeigt;
4 eine schematische Schnittansicht ist, die einen Seitentürseitenkollisionssensor eines Seitentürkollisionserfassungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
5 eine schematische Schnittansicht ist, die einen Seitentürseitenkollisionssensor eines Seitentürkollisionserfassungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
6 eine schematische Schnittansicht ist, die einen Seitentürseitenkollisionssensor eines Seitentürkollisionserfassungssystems gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt;
7 eine schematische Schnittansicht ist, die einen Seitentürseitenkollisionssensor eines Seitentürkollisionserfassungssystems gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt;
8 eine schematische Schnittansicht ist, die einen Seitentürseitenkollisionssensor eines Seitentürkollisonserfassungssystems gemäß einer Modifikation der fünften Ausführungsform zeigt.
(Erste Ausführungsform)
In 1 ist ein Innenraum einer Seitentür 2 eines Fahrzeugs allgemein umschlossen und die Seitentür 2 enthält einen Türinnendrucksensor 3 und einen Beschleunigungssensor 4, welche mit einem vorbestimmten Abstand in der Längsrichtung des Fahrzeugs 1 in dem Innenraum angeordnet sind. Bei der ersten Ausführungsform ist der Türinnendrucksensor 3 an einer vorderen Seite der Seitentür 2 angeordnet. Der Beschleunigungssensor 4, welcher als der Sensor für einen physikalischen Wert dient, ist an der hinteren Türseite angeordnet.
In 2 enthält eine Seitentürkollisionsbestimmungsschaltung 5 Komparatoren 51, 52 ein AND-Gatter 53 und einen Puffer-Verstärker (nicht gezeigt), welcher ein von dem AND-Gatter 53 bereitgestelltes Ausgangssignal verstärkt. Die Ausgangsspannung von dem Puffer-Verstärker wird der Seitenairbagbetätigungsvorrichtung 6 zugeführt. Die Seitentürkollisionsbestimmungsschaltung 5 und die Seitenairbagbetätigungsvorrichtung 6 sind innerhalb des Fahrzeugs angeordnet, bspw. in einem Konsolenkasten des Fahrzeugs. Sie können jedoch auch an verschiedenen Stellen angeordnet sein. Der Türinnendrucksensor 3 enthält einen Halbleiterdrucksensor, welcher in einer Harzverpackung aufgenommen ist. Der Beschleunigungssensor 4 enthält einen Halbleiterbeschleunigungssensor, welcher in einer Harzverpackung aufgenommen ist. Diese Halbleiterdruck- und Halbleiterbeschleunigungssensoren sind bekannt und daher wird auf ihre Erläuterung verzichtet. Der Türinnendrucksensor 3, welcher hauptsächlich die Seitentürkollision erfasst, wird als Hauptsensor zum Erfassen der Seitentürkollision bezeichnet, und der Beschleunigungssensor 4, welcher die Seitentürkollision sekundär erfasst, wird als Sicherungssensor zum Erfassen der Seitentürkollision bezeichnet.
Im folgenden wird ein Betrieb der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Das Ausgangssignal, das von dem Türinnendrucksensor 3 bereitgestellt wird, wird durch den Komparator 51 in ein binäres Signal umgewandelt. Das Ausgangssignal, das durch den Beschleunigungssensor 4 bereitgestellt wird, wird durch den Komparator 52 in ein binäres Signal verwandelt. Die zwei binären Signale werden an das AND-Gatter 53 angelegt. Das AND-Gatter 53 liefert ein endgültiges Bestimmungsergebnis der Seitentürkollision, welches als Signal einer logischen Verknüpfung von zwei binären Signalen beschreibbar ist, an die Seitenairbagbetätigungsvorrichtung 6. Hierbei bezeichnet das Signal der logischen Verknüpfung von dem AND-Gatter 53, welches als eine Logik-Verknüpfungsberechnungseinrichtung dient, ein „hochwertiges" Binärsignal (i. e. logisch 1) nur für den Fall, wenn die zwei Binärsignale der Komparatoren 51, 52 ebenfalls hochwertige Binärsignale darstellen. Wenn andererseits das Signal der logischen Verknüpfung ein niedrigwertiges Binärsignal (d. h. logisch 0) darstellt, dann bläst die Seitenairbagbetätigungsvorrichtung 6 den Seitenairbag auf, wenn das Verknüpfungssignal, welches von dem AND-Gatter 53 ausgegeben wird, ein hochwertiges Binärsignal ist. Hierbei kann ein Signalpfad über den Komparator 41 als Hauptbestimmungssystem bezeichnet werden, und ein anderer Signalpart über den Komparator 42 als Sicherungssystem bezeichnet werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein entsprechender Schwellwert für jeden der Komparatoren 51, 52 derart eingestellt, daß der Komparator 52 ein hochwerti ges Binärsignal ausgibt, wenn die Kollisionsstoßkraft auf die Seitentüre derart klein ist, daß der Komparator 51 ein niedrigwertiges Binärsignal ausgibt. Insbesondere ist der Schwellwert 2, welcher mit dem Komparator 52 korrespondiert, wesentlich kleiner eingestellt, als ein Schwellwert 1, welcher mit dem Komparator 51 korrespondiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Türinnendrucksensor 3 in dem Innenraum der Seitentür installiert und der Beschleunigungssensor 4, welcher als der Sensor für einen physikalischen Wert dient, ebenso in dem Innenraum der Seitentür 2 installiert ist. Daher wird die Kollision ohne Verzögerung verglichen mit dem herkömmlichen Fall erfasst, bei dem der Stoßsensor, welcher in der Säule oder in dem Boden installiert ist, eine Deformation der Säule oder des Bodens erfassen. Ebenso wird eine Verschlechterung im Genauigkeitsgrad bei der Erfassung der Seitenkollision begrenzt, wobei die Verschlechterung aufgrund einer abgedämpften Stoßkraft während der Übertragung der Stoßkraft von der Seitentür zu der Säule oder dem Boden verursacht wird. Daher ist der Genauigkeitsgrad bei der Erfassung einer Seitentürkollision verbessert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Seitenkollision an der Seitentür 2 lediglich dann identifiziert, wenn eine Erhöhung des Türinnendrucks aufgrund der Seitenkollision an der Seitentür 2 durch den Türinnendrucksensor 3 erfasst wird und gleichzeitig die Stoßkraft der Deformation der Seitentürplatte durch den Beschleunigungssensor 4 erfasst wird. Somit wird eine Fehlerfassung der Seitenkollision wesentlich begrenzt, so daß der Genauigkeitsgrad bei der Erfassung der Seitenkollision an der Seitentür 2 erhöht wird.
Insbesondere wird bei dieser Ausführungsform auch dann, wenn einer der Seitentürkollisionssensoren eine fehlerhafte Bestimmung vornimmt, eine Schutzvorrichtung, wie etwa der Airbag, nicht betrieben bzw. ausgelöst. Somit wird die Zuverlässigkeit des Systems verbessert.
Im folgenden wird eine erste Modifikation der ersten Ausführungsform beschrieben. Bei der obigen Ausführungsform wird das AND-Gatter 53 verwendet. Jedoch kann alternativ auch ein OR-Gatter verwendet werden. Bei der ersten Ausführungsform wird die Seitenkollision in den folgenden zwei Fällen erfasst. Bei einem ersten Fall ist die Deformation der Seitentürplatte aufgrund der Seitenkollision so gering, daß der Ausgang des Beschleunigungssensors 4 nicht den Schwellwert 2 erreicht. Bei dem ersten Fall jedoch ist das Ausgangssignal von dem Türinnendrucksensor 3 relativ groß. Im Gegensatz dazu ist bei einem zweiten Fall der Anstieg des Türinnendrucks augrund der Seitenkollision so gering, daß das Ausgangssignal von dem Türinnendrucksensor 3 nicht den Schwellwert 1 erreicht. Jedoch wird bei dem zweiten Fall das Ausgangssignal von dem Beschleunigungssensor 4 aufgrund der Deformation des Bodens ziemlich groß.
Eine zweite Modifikation der ersten Ausführungsform wird im folgenden beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform dient der Beschleunigungssensor 4 als Sicherungssensor. Alternativ kann jedoch jeder Sensor als Sicherungssensor dienen, falls dieser Sensor, welcher bekannt ist oder äquivalent zu einem bekannten Sensor, in der Lage ist, den Stoß aufgrund der Seitenkollision zu erfassen. Ebenso kann ein anderer Drucksensor, welcher den Türinnendruck ähnlich wie der Türinnendrucksensor 3 erfasst, alternativ als Sicherungssensor dienen. In jedem Fall wird jeder Sensor, der als der Sensor für einen physikalischen Wert dient, in dem Innenraum der Seitentür 2 zusammen mit dem Türinnendrucksensor 3 installiert, so daß eine Verzögerung des Betriebs der Seitenairbagbetätigungsvorrichtung aufgrund der Verzögerung des Ausgangssignals durch den Sensor für den physikalischen Wert verhindert bzw. begrenzt wird.
Eine dritte Modifikation der ersten Ausführungsform wird im folgenden beschrieben. Eine Kombination des Ausgangssignalwerts (hoch- oder niedrigwertig), welche durch den Türinnendrucksensor 3 bereitgestellt wird, und dem Ausgangssignalwert (hoch- oder niedrigwertig), welche durch den Beschleunigungssensor 4 bereitgestellt wird, für die Bestimmung kann alternativ als eine Kombination modifiziert werden, wie in 3 dargestellt. Ein Bestimmungsverfahren zum Bestimmen der Seitentürkollision bei der dritten Modifikation der ersten Ausführungsform wird im folgenden beschrieben.
Eine in 3 gezeigte Schaltung enthält zusätzlich Komparatoren 51', 52', ein AND-Gatter 53 und ein OR-Gatter zusätzlich zu der in 2 gezeigten Schaltung. Hierbei dient der Türinnendrucksensor 3 als der Hauptsensor und der Beschleunigungssensor 4 als der Sicherungssensor. Die Komparatoren 51, 52 und AND-Gatter 53 arbeiten in der gleichen Weise wie in der Schaltung der in 2 gezeigten ersten Ausführungsform. Im folgenden wird ein zweites Bestimmungssystem, welches die Komparatoren 51', 52' und das AND-Gatter 53' enthält, beschrieben.
Das Ausgangssignal, das von dem Türinnendrucksensor 3 bereitgestellt wird, wird durch den Komparator 51' in ein binäres Signal umgewandelt. Das Ausgangssignal, das durch den Beschleunigungssensor 4 bereitgestellt wird, wird durch den Komparator 52' in ein binäres Signal umgewandelt. Die zwei binären Signale werden an das AND-Gatter 53' angelegt. Das AND-Gatter 53' gibt das Bestimmungsergebnis der Seitentürkollision, welches als ein Signal einer logischen Verknüpfung von zwei binären Signalen beschrieben werden kann, an das OR-Gatter 54 aus. Hierbei gibt das OR-Gatter 54, welches als eine logische Additionsberechnungsschaltung dient, ein logisches Additionssignal aus, welches einem hochwertigen Binärsignal entspricht, wenn zumindest eines der beiden logischen Verknüpfungssignale, die von den beiden AND-Gattern 53, 53' bereitgestellt werden, ein hochwertiges Binärsignal darstellen. Im Gegensatz dazu gibt das OR-Gatter 54 ein logisches Additions- bzw. Verknüpfungssignal aus, welches ein minderwertiges Binärsignal darstellt, wenn die beiden Signal der logischen Verknüpfung niederwertige Binärsignal darstellen. Bei der vorliegenden Modifikation erfasst daher das zweite Bestimmungssystem ebenso zusätzlich zu dem Bestimmungssystem, das in 2 gezeigt ist, die Seitentürkollision. Hierbei kann ein Signalpfad über den Komparator 52' als Hauptbestimmungssystem bezeichnet werden und ein anderer Signalpfad über den Komparator 51' kann als Sicherungssystem bezeichnet werden.
Bei der dritten Modifikation der ersten Ausführungsform wird ein korrespondierender Schwellwert für jeden der Komparatoren 51', 52' derart eingestellt, daß der Komparator 51' ein hochwertiges Binärsignal auch dann ausgibt, wenn die Kollisionsstoßkraft der Seitentür 2 so gering ist, daß der Komparator 52' ein niederwertiges Binärsi gnal ausgibt. Insbesondere wird ein Schwellwert 3, welcher mit dem Komparator 51' korrespondiert wesentlich geringer eingestellt, als ein Schwellwert 4, welcher mit dem Komparator 52' korrespondiert. Ebenso wird der Schwellwert 2, welcher mit dem Komparator 52 korrespondiert, wesentlich kleiner eingestellt, als der Schwellwert 1, welcher mit dem Komparator 51 korrespondiert.
Insbesondere wird der Schwellwert des Komparators 51 größer als der Schwellwert des Komparators 51' eingestellt. Ebenso wird der Schwellwert des Komparators 52' größer eingestellt als der des Komparators 52. Somit wird der Genauigkeitsgrad bei der Erfassung einer Seitentürkollision erhöht.
(zweite Ausführungsform)
Im Folgenden wird der Aufbau des Türinnendrucksensors 3 und des Beschleunigungssensors 4 bei der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Ähnliche Bauteile des Seitentürkollisionserfassungssystems der vorliegenden Ausführungsform, welche mit den Bauteilen des Seitentürkollisionserfassungssystem der ersten Ausführungsform gleich sind, werden mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Ein integrierter Sensor 7 enthält ein Sensorgehäuse 71, einen Türinnendrucksensor 3 und eine Beschleunigungssensor 4. Der Türinnendrucksensor 3 und der Beschleunigungssensor 4 sind in dem Sensorgehäuse 71 enthalten. Der Türinnendrucksensor 3 ist ein Halbleiterdrucksensor, welcher als ein im Harz gegossene integrierte Schaltung (IC) aufgebaut ist. Ebenso ist der Beschleunigungssensor 4 ein Halbleiterbeschleunigungssensor, welcher als ein im Harz gegossener IC aufgebaut ist. Diese Sensoren sind bekannt und daher wird auf ihre Erläuterung verzichtet. Der Türinnendrucksensor 3 ist starr auf der Hauptoberfläche eines Substrats 72 montiert, welches aus Keramik oder Harz hergestellt ist. Ebenso ist der Beschleunigungssensor 4 starr auf der rückwärtigen Oberfläche des Substrats 72 montiert. Ein Anschluss 73 ist in dem Sensorgehäuse 71 eingegossen und ein Ende des Anschlusses 73 ist an dem Substrat 72 befestigt und sein anderes Ende ragt in einem Verbinderabschnitt 72 hinein. Somit wird der Türinnen drucksensor 3 und der Beschleunigungssensor 4 über dem Anschluss 73 und das Substrat 72 extern mit Leistung versorgt. Ebenso werden die Ausgangssignale, die von dem Türinnendrucksensor 3 und dem Beschleunigungssensor 4 bereitgestellt werden, über das Substrat 72 und dem Anschluss 72 ausgegeben. Ein Montageabschnitt 75 hält das Sensorgehäuse 1 auf dem Seitentürpanel (nicht gezeigt) oder einem Verbindungsteil, welches mit dem Seitentürpanel verbunden ist. Ein Druckzufuhranschluss 76 legt den Türinnendruck an einen Membranabschnitt (nicht gezeigt) des Türinnendrucksensors 3.
Dieser Aufbau erleichtert die Installation des Türinnendrucksensors 3 und des Beschleunigungssensors 4 an der Seitentür, welche einen Innenraum für die Installation aufweisen kann. Ebenso verringert dieser Aufbau sowohl die Anzahl an notwendigen Bauteilen als auch die Menge an notwendigem Material. Des Weiteren kann die Verdrahtung und Signalverarbeitung erleichtert sein.
(dritte Ausführungsform)
Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Bauteile eines Seitentürkollisionserfassungssystems der vorliegenden Erfindung, welche ähnlich zu den Bauteilen des Seitentürkollisionserfassungssystems der ersten Ausführungsform sind, werden mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ein Drucksensor ersetzt jedoch alternativ den Beschleunigungssensor 4, welcher als der Sensor für einen physikalischen Wert bei der ersten Ausführungsform dient. Die zwei Seitentürkollisionssensoren sind bei der dritten Ausführungsformn wie in 5 gezeigt, integral aufgebaut.
Ein integrierter Sensor 7' enthält ein Sensorgehäuse 71 und die Türinnendrucksensoren 3, 3'. Die Türinnendrucksensoren 3, 3' sind in dem Gehäuse 71 enthalten. Die Türinnendrucksensoren 3, 3' sind Halbleitersensoren, welche als in Harz gegossen integrierte Schaltungen (IC) aufgebaut sind. Diese Sensoren sind bekannt und es wird daher auf ihre Erläuterung verzichtet. Einer der Türinnendrucksensoren 3, 3' dient als der Sensor für einen physikalischen Wert in der vorliegenden Erfindung.
Die Türinnendrucksensoren 3, 3' sind Seite an Seite auf der Hauptoberfläche des Substrats 72 befestigt, welches aus Keramik oder Harz hergestellt ist. Ein Anschluss 73 ist in das Sensorgehäuse 72 gegossen und ein Ende des Anschlusses 73 ist mit dem Substrat 72 verbunden und sein anderes Ende ragt in einem Verbinderabschnitt 74 hinein. Somit können die Türinnendrucksensoren 3, 3' über den Anschluss 73 und das Substrat 72 extern mit Leistung versorgt werden. Ebenso können Ausgangssignale, die durch die Türinnendrucksensoren 3, 3' bereitgestellt werden, durch das Substrat 72 und dem Anschluss 73 ausgegeben werden. Der Montageabschnitt 75 trägt das Sensorgehäuse 71 auf dem Seitentürpanel (nicht gezeigt) oder auf dem Verbindungsteil, welches mit dem Seitentürpanel verbunden ist. Das Sensorgehäuse 71 enthält Druckzufuhranschlüsse 76, welche den Türinnendruck an einen Membranabschnitt (nicht gezeigt) jedes der Türinnendrucksensoren 3, 3' anlegt.
Dieser Aufbau erleichtert die Installation der Türinnendrucksensoren 3, 3' an der Seitentür, welche einen engen Raum für die Installation aufweisen kann. Ebenso verringert dieser Aufbau die Anzahl an notwendigen Bauteilen oder eine Menge an notwendigem Material. Des Weiteren kann die Verdrahtung und die Signalverarbeitung erleichtert sein. Schwellwerte für die Türinnendrucksensoren 3, 3' können identisch oder verschieden voneinander sein. Einer der Schwellwerte kann kleiner als der andere Schwellwert eingestellt werden, so dass eine kleine Abweichung des Türinnendrucks erfasst werden kann.
Eine Modifikation der zweiten und dritten Ausführungsformen wird im folgenden beschrieben. In 4 ist ein Paar des Türinnendrucksensors 3 und des Beschleunigungssensors 4 integral aufgebaut. In 5 ist ein paar von zwei Türinnendrucksensoren 3, 3' integral aufgebaut. Es können jedoch auch zwei oder mehr Sensoren, welche unterschiedlich zu den obigen Sensoren sind, integral aufgebaut sein, falls diese Sensoren zum Erfassen einer Seitentürkollision in der Lage sind. Diese Sensoren können ein Geräusch (akustische Kennlinie bzw. Akustikwert), Licht (optische Kennlinie bzw. Optikwert) oder eine Deformation (Verschiebungkennlinie bzw. -wert) erfassen, welche auf grund der Deformation der Tür bei der Kollision erzeugt werden. Dabei kann dann die Genauigkeit der Erfassung der Seitentürkollision ohne eine Verzögerung auch dann erzielt werden, wenn der Türinnendruck nicht ausreichend ansteigen sollte, aufgrund einer Beschädigung der Seitentür 2 oder aufgrund einer kleinflächigen Kollision.
(vierte Ausführungsform)
Im Folgenden wird die vierte Ausführungsform unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Ähnliche Bauteile des Seitentürkollisionserfassungssystems der vorliegenden Erfindung, welche ähnlich zu den Bauteilen des Seitentürkollisionserfassungssystems der ersten Ausführungsform sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei der vierten Ausführungsform sind die beiden Drucksensoren (Türinnendrucksensoren) 3, 3' der dritten Ausführungsform in einem gemeinsamen Halbleiterchip integriert. Hierbei ist der Chipaufbau eines Membranhalbleiterdrucksensors bekannt und es wird daher auf seine Erläuterung verzichtet.
Wie in 6 gezeigt, enthält ein Halbleitersubstrat 100 zwei dünne Abschnitte (Membranabschnitte) 101, 102, welche getrennt voneinander in einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind. Ein Dehnungsmesser (nicht gezeigt) ist auf jeden der beiden dünnen Abschnitte (Membranabschnitte) 101, 102 ausgebildet. Ein Referenzdruck wird auf eine Oberfläche jedes der zwei dünnen Abschnitte (Membranabschnitte) 101, 102 angelegt. Der Türdruck wird auf die andere Oberfläche jedes der zwei dünnen Abschnitte über den gemeinsamen Druckzufuhranschluss 76 angelegt. Dieser Aufbau verringert im Wesentlichen eine Strukturgröße der Sensoren für das Seitentürkollisionserfassungssystem, das die beiden Türinnendrucksensoren verwendet.
(fünfte Ausführungsform)
Im Folgenden wird die fünfte Ausführungsform mit Bezug auf 7 beschrieben. Ähnliche Bauteile eines Seitentürkollisonserfassungsssytems der vorliegenden Ausführungsform, welche ähnlich zu den Bauteilen des Seitentürkollisionserfassungssystems der ersten Ausführungsform sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei der fünften Ausführungsform sind ein Drucksensor (Türinnendrucksensor) 3 und der Beschleunigungssensor 4 der zweiten Ausführungsform in einem gemeinsamen Halbleiterchip integriert. Hierbei ist der Aufbau des Membranhalbleiterdrucksensors bekannt. Ebenso ist ein Chipaufbau eines Membranhalbleiterbeschleunigungssensors bekannt. Daher wird auf ihre Erläuterung verzichtet.
Wie in 7 gezeigt enthält das Halbleitersubstrat (chip) 100 einen dünnen Abschnitt (Membranabschnitt) 101. Eine Durchdringungsnut 105 ist in einer U-Form ausgebildet, so dass ein Auskragungsabschnitt 106 um die Durchdringungsnut 105 herum ausgebildet ist. Der Auskragungsabschnitt 106 enthält einen dünnen Abschnitt 103 und einen massiven Abschnitt 104. Der Endabschnitt des dünnen Abschnitts 103 ist mit dem Halbleitersubstrat 100 verbunden. Der Dehnungsmesser (nicht gezeigt) ist auf jeden der dünnen Abschnitte 101, 103 ausgebildet. Der Referenzdruck wird auf eine Oberfläche des dünnen Abschnitts 101 ausgeübt. Der Türdruck wird auf die andere Oberfläche des dünnen Abschnitts 101 über den Druckzufuhrabschnitt 76 angelegt. Der Dehnungsmesser, welcher auf dem dünnen Abschnitt 101 ausgebildet ist, erfasst den Türinnendruck und erzeugt ein Ausgangssingal. In ähnlicher Weise deformiert die Beschleunigung, welche auf dem massiven Abschnitt 104 ausgeübt wird, den dünnen Abschnitt 103 und der auf dem dünnen Abschnitt 103 ausgebildete Dehnungsmesser erzeugt ein Ausgangssignal. Diesr Aufbau verringert im Wesentlichen eine Strukturgröße des Sensors für das Seitenkollisionserfassungssystem, dass den Türinnendrucksensor 3 und den Beschleunigungssensor 4 verwendet. Ebenso kann der Türinnendrucksensor 3 und der Beschleunigungssensor 4 in einem ähnlichen Halbleiterverfahren hergestellt sein.
Eine Modifikation der fünften Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. In 8 kann ein anderer Beschleunigungssensor 4' den Türinnendrucksensor 3, der in 7 gezeigt ist, alternativ ersetzen. Mit anderen Worten einer von zwei Beschleunigungssensoren 4, 4' dient als der Hauptsensor und der andere als der Sicherungssensor. Ebenso können irgendwelche zwei Sensoren, die die Seitenkollision der Seitentür erfassen, alternativ für ein zuverlässiges Seitentürkollisionserfassungssystem verwendet wer den, wenn Ausgangssignale von den beliebigen zwei Sensoren unter Verwendung der in 2 oder 3 gezeigten Schaltung verarbeitet werden. Diese Sensoren können ein Geräusch, Licht oder eine Deformation erfassen, welche aufgrund der Deformation des Bodens bei der Kollision erzeugt werden.
Weitere Vorteile und Modifikationen sind für den Fachmann ohne weiteres offensichtlich. Die Erfindung in ihrer breitesten Bedeutung wird daher nicht durch die spezifischen Details, repräsentativen Vorrichtungen und beispielhaften Darstellungen, die hier gezeigt und beschrieben worden sind, bestimmt.

Claims

Seitentürkollisionserfassungssystem für ein Fahrzeug, aufweisend: einen Innendrucksensor (3), der einen Innendruck einer Seitentür (2) des Fahrzeugs erfasst, welcher durch eine Seitenkollision der Seitentür (2) verändert wird, wobei: der Innendrucksensor (3) ein Innendrucksignal aufgrund des Türinnendrucks ausgibt; und der Innendrucksensor (3) in einem Innenraum der Seitentür (2) installiert ist; einen Sensor (3', 4), der einen physikalischen Wert erfasst, welcher durch die Seitenkollision verändert wird, und ein Signal für den physikalischen Wert ausgibt, wobei der Sensor (3', 4) in dem Innenraum der Seitentür (2) installiert ist; und eine Kollisionsbestimmungsschaltung (5, 51, 51', 52, 52', 53, 54), die bestimmt, ob die Seitenkollision basierend auf dem Innendrucksignal und dem Signal für einen physikalischen Wert auftritt, wobei die Kollisionsbestimmungsschaltung (5, 51, 51', 52, 52', 53, 54) enthält: eine erste Binärsignalberechnungseinrichtung (51) zum Berechnen eines ersten Binärsignals basierend auf einem ersten Schwellwert für das Innendrucksignal; eine zweite Binärsignalberechnungseinrichtung (51') zum Berechnen eines zweiten Binärsignals basierend auf dem zweiten Schwellwert des Innendrucksignals, welcher niedriger als der erste Schwellwert für das Innendrucksingal ist; eine dritte Binärsignalberechnungseinrichtung (52) zum Berechnen eines dritten Binärsignals basierend auf einem dritten Schwellwert für das Signal für einen physikalischen Wert; eine vierte Binärsignalberechnungseinrichtung (52') zum Berechnen eines vierten Binärsignals basierend auf einem vierten Schwellwert für das Signal für einen physikalischen Wert, welcher niedriger als der dritte Schwellwert für das Signal für einen physikalischen Wert eine erste Logikverknüpfungsberechnungseinrichtung (53) zum Berechnen einer ersten logischen Verknüpfung basierend auf dem ersten und vierten Binärsignalen; eine zweite Logikverknüpfungsberechnungseinrichtung (53') zum Berechnen einer zweiten logischen Verknüpfung basierend auf dem zweiten und dritten Binärsignalen; und eine Logikadditionsberechnungseinrichtung (54) für eine logische Adddition basierend auf den ersten und zweiten Verknüpfungsergebnissen, wobei die Kollisionsbestimmungsschaltung (5) basierend auf dem Logikadditionsergebnis bestimmt, ob die Seitenkollision aufgetreten ist.
Seitentürkollisionserfassungssystem gemäß Anspruch 1 wobei: der Innendrucksensor (3), welcher den Türinnendruck erfasst, ein erster Innendrucksensor (3) ist; und der Sensor (3') ein zweiter Innendrucksensor (3') ist, welcher den Türinnendruck erfasst.
Seitentürkollisionerfassungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der physikalische Wert, welcher durch den Sensor (4) erfasst wird, ein anderer ist als der Türinnendruck.
Seitentürkollisionserfassungssystem gemäß Anspruch 3, wobei der physikalische Wert, welcher durch den Sensor (4) erfasst wird, ein Beschleunigungswert, ein Akustikwert, ein optischer Wert oder ein Verschiebungswert ist.
Seitentürkollisionserfassungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend ein Sensorgehäuse (71), welches den Innendrucksensor (3) und den Sensor (3', 4) enthält.
Seitentürkollisionserfassungssystem gemäß einem der Ansprüche 1, 3, 4 und 5, wobei: das Seitentürkollisionserfassungssystem ferner ein Sensorgehäuse (71) aufweist, das den Innendrucksensor (3) und den Sensor (4) enthält, welche auf einem einzigen Chip (100) in dem Sensorgehäuse (71) integral ausgebildet sind; der Innendrucksensor (3) ein Halbleitersensor (3) ist; und der Sensor (4) ein Halbleiterbeschleunigungssensor (4) ist.
Insassenschutzsystem für ein Fahrzeug, aufweisend: das Seitentürkollisionserfassungssystem gemäß Anspruch 1, und eine Insassenschutzvorrichtung (6) die einen Schutz eines Insassen des Fahrzeugs basierend auf dem Bestimmungsergebnis der Kollisionsbestimmungsschaltung (5, 51, 51', 52, 52', 54) des Seitentürkollisionserfassungssystems durchführt bzw. vorsieht.
Seitentürkollisionserfassungssystem für ein Fahrzeug, aufweisend: eine Vielzahl von Sensoren (4, 4'), von denen jeder einen entsprechenden physikalischen Wert erfasst, der durch eine Seitenkollision einer Seitentür (2) des Fahrzeugs verändert wird, wobei: jeder der Vielzahl von Sensoren (4, 4') in einem Innenraum der Seitentür (2) installiert ist; und jeder der entsprechenden physikalischen Werte ein anderer als ein Türinnendruck der Seitentür (2) ist; und eine Kollisionsbestimmungsschaltung (5, 51, 51', 52, 52', 53, 54), die basierend auf den entsprechenden Signalen für einen physikalischen Wert, der durch die Vielzahl von Sensoren (4, 4') ausgegeben wird, bestimmt, ob eine Seitenkollision aufgetreten ist, wobei die Kollisionsbestimmungsschaltung (5, 51, 51', 52, 52', 53, 54) enthält: eine erste Binärsignalberechnungseinrichtung (51) zum Berechnen eines ersten Binärsignals basierend auf einem ersten Schwellwert für das Innendrucksignal; eine zweite Binärsignalberechnungseinrichtung (51') zum Berechnen eines zweiten Binärsignals basierend auf dem zweiten Schwellwert des Innendrucksignals, welcher niedriger als der erste Schwellwert für das Innendrucksignal ist; eine dritte Binärsignalberechnungseinrichtung (52) zum Berechnen eines dritten Binärsignals basierend auf einem dritten Schwellwert für das Signal für einen physikalischen Wert; eine vierte Binärsignalberechnungseinrichtung (52') zum Berechnen eines vierten Binärsignals basierend auf einem vierten Schwellwert für das Signal für einen physikalischen Wert, welcher niedriger als der dritte Schwellwert für das Signal für einen physikalischen Wert ist; eine erste Logikverknüpfungsberechnungseinrichtung (53) zum Berechnen einer ersten logischen Verknüpfung basierend auf dem ersten und vierten Binärsignalen; eine zweite Logikverknüpfungsberechnungseinrichtung (53') zum Berechnen einer zweiten logischen Verknüpfung basierend auf dem zweiten und dritten Binärsignalen; und eine Logikadditionsberechnungseinrichtung (54) für eine logische Addition basierend auf den ersten und zweiten Verknüpfungsergebnissen, wobei die Kollisionsbestimmungsschaltung (5) basierend auf dem Logikadditionsergebnis bestimmt, ob die Seitenkollision aufgetreten ist.
Seitentürkollisionserfassungssystem gemäß Anspruch 8, wobei jeder korrespondierende physikalische Wert, welcher durch jeden der Vielzahl von Sensoren (4, 4') erfasst worden ist, ein Beschleunigungswert, ein Akustikwert, ein optischer Wert oder ein Verschiebungswert ist.
Insassenschutzsystem für ein Fahrzeug, aufweisend: Seitentürkollisionserfassungssystem gemäß Anspruch 8, und Insassenschutzvorrichtung (6), die einen Schutz eines Insassen des Fahrzeugs basierend auf einem Bestimmungsergebnis der Kollisionsbestimmungsschaltung (5, 51, 51', 52, 52', 53, 54) des Seitentürkollisionserfassungssystems durchführt bzw. vorsieht.