-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kollisionsfeststellungsvorrichtung zur Montage in einem Fahrzeug.
-
HINTERGRUND
-
Es ist eine herkömmliche Kollisionsfeststellungsvorrichtung bekannt, die die Kollision eines Fahrzeugs feststellt, einen Beschleunigungssensor besitzt und eine Schutzvorrichtung für Insassen, wie einen Airbag, aktiviert. Die
JP-A-2006-105598 (die der
US 2006/0065050 A1 entspricht) offenbart eine Insassenschutzvorrichtung, bei der zwei einaxiale Beschleunigungssensoren auf einer Verdrahtungsplatine bzw. einem Substrat zur Verdrahtung derart montiert sind, dass Achsen der Beschleunigungssensoren rechtwinklig zueinander derart verlaufen, dass sie Beschleunigungen in einer von vorn nach hinten verlaufende Richtung (einer X-Achse) und in einer von rechts nach links verlaufenden Richtung (einer Y-Achse) des Fahrzeugs feststellen.
-
Bei der oben beschriebenen Kollisionsfeststellungsvorrichtung ist ein Verbindungselement zur Kupplung mit einem Satellitensensor oder einer Airbag-Zündvorrichtung vorgesehen. Die Position des Verbindungselements hängt von dem Fahrzeug ab, in dem die Kollisionsfeststellungsvorrichtung montiert ist. Beispielsweise kann das Verbindungselement auf einer Seitenfläche eines hinteren Abschnitts der Verdrahtungsplatine angeordnet sein, oder es kann das Verbindungselement auf einer Seitenfläche eines seitlichen Abschnitts der Verdrahtungsplatine angeordnet sein. Somit muss bei der Anbringung der Kollisionsfeststellungsvorrichtung an verschiedenen Fahrzeugen abhängig von den Fahrzeugen die Kollisionsfeststellungsvorrichtung um 90 Grad gedreht werden.
-
Wenn jedoch die Verdrahtungsplatine nur um 90 Grad gedreht wird, verändern sich die Ermittlungsachsen der Beschleunigungssensoren. Um die Ermittlungsrichtungen der Beschleunigungssensoren in die gleichen Richtungen einzustellen, selbst wenn die Verdrahtungsplatine um 90 Grad gedreht wird, muss somit eine andere Platine vorbereitet werden, die ein Schaltungsmuster aufweist, in dem ein Befestigungsabschnitt für die Beschleunigungssensoren um 90 Grad gedreht ist. Dadurch können die Kosten für wenigstens zwei Arten von Verdrahtungsplatinen hoch sein.
-
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Kollisionsfeststellungsvorrichtung zu schaffen, bei der eine Kollisionsfeststellungsvorrichtung um 90 Grad verändert werden kann, ohne das Schaltungsmuster einer Verdrahtungsplatine zu ändern.
-
Eine Kollisionsfeststellungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Verdrahtungsplatine, einen ersten Beschleunigungssensor, einen zweiten Beschleunigungssensor, einen Analog-Digital-Wandler und eine Zentraleinheit. Die Verdrahtungsplatine besitzt eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, die von einander abgewandt sind. Der erste Beschleunigungssensor ist auf der ersten oder der zweiten Oberfläche der Verdrahtungsplatine befestigt bzw. montiert. Der zweite Beschleunigungssensor ist auf der jeweils anderen Oberfläche der Verdrahtungsplatine in einem Zustand befestigt, in welchem der zweite Beschleunigungssensor gegenüber dem ersten Beschleunigungssensor um 90 Grad gedreht ist. Der Analog-Digital-Wandler wandelt ein von dem ersten Beschleunigungssensor oder von dem zweiten Beschleunigungssensor übertragenes Analogsignal in ein digitales Signal um. Die Zentraleinheit stellt durch eine arithmetische Verarbeitung des digitalen Signals eine Kollision fest.
-
Bei der Kollisionsfeststellungsvorrichtung kann trotz der Verwendung der gleichen Verdrahtungsplatine die Kollisionsfeststellungsrichtung um 90 Grad geändert werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden leichter aus der folgenden, detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. In diesen ist
-
1 ein Schaltbild, das eine Kollisionsfeststellungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und
-
2 ein Schaltbild, das eine Kollisionsfeststellungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Eine Kollisionsfeststellungsvorrichtung 1a gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Die Kollisionsfeststellungsvorrichtung 1a ist ein Teil einer elektronischen Steuereinheit (ECU) für eine nicht näher gezeigte Insassenschutzvorrichtung. Die Kollisionsfeststellungsvorrichtung 1a beinhaltet ein Verbindungselement 3, einen ersten Beschleunigungssensor 4, einen zweiten Beschleunigungssensor 5, einen Analog-zu-Digital(AD)-Wandler (AD1) 6, einen AD-Wandler (AD2) 7 und eine Zentraleinheit (CPU) 8, die auf einer Verdrahtungsplatine 2 montiert sind.
-
Das Verbindungselement 3 ist derart konfiguriert, dass diese mit einem Kabelbaum verbunden wird, so dass eine Signalübertragung zwischen der ECU für die Insassenschutzvorrichtung und einer externen Vorrichtung wie einem Satellitensensor und einem Zünder eines an verschiedenen Positionen des Fahrzeugs angeordneten Airbags ermöglicht ist. Der erste Beschleunigungssensor 4 ist ein einaxialer Hauptsensor und ermittelt eine Beschleunigung Xm in einer Richtung des Fahrzeugs von vom nach hinten. Der zweite Beschleunigungssensor 5 ist ein zweiaxialer Safing-Sensor (Sicherheitssensor) und stellt eine Beschleunigung Xs in der Richtung des Fahrzeugs von vorn nach hinten und eine Beschleunigung Ys in der Richtung des Fahrzeugs von rechts nach links fest. Der zweite Beschleunigungssensor 5 befindet sich im Bereich eines Niveaus, das geeignet ist, eine Sicherungsfeststellung (z. B. etwa 20 G) zu treffen, und weist die gleiche Charakteristik in der Xs- und der Ys-Richtung auf. Der erste Beschleunigungssensor 4 überträgt ein einer Größe der durch den Pfeil in 1 gezeigten Beschleunigung Xm entsprechendes Analogsignal, das eine Spannung GoX anzeigt. Der zweite Beschleunigungssensor 5 überträgt analoge Signale, die eine Spannung GoX und eine Spannung GoY entsprechend der Größen der Beschleunigungen Xs, Ys anzeigen, die in einer durch die Pfeile in 1 gezeigten Richtung erzeugt werden. Der AD-Wandler 6 wandelt das vom ersten Beschleunigungssensor 4 übertragene analoge Signal in ein digitales Signal um und überträgt das digitale Signal an die CPU 8. Der AD-Wandler 7 wandelt die vom zweiten Beschleunigungssensor 5 übertragenen analogen Signale in digitale Signale um und überträgt die digitalen Signale an die CPU 8.
-
Die CPU 8 stellt fest, dass eine frontale Kollision auftritt, wenn das vom ersten Beschleunigungssensor 4 ermittelte digitale Signal, das der Beschleunigung Xm in der Richtung des Fahrzeugs von vorn nach hinten entspricht, größer ist, als ein in einem Speicherabschnitt in der CPU 8 gespeicherter Schwellenwert, und überträgt dann ein Signal an die Insassenschutzvorrichtung. Um die Redundanz einer Kollisionsfeststellung durch die CPU 8 sicherzustellen, berücksichtigt die CPU 8 das vom zweiten Beschleunigungssensor 5 ermittelte digitale Signal, das der Beschleunigung Xs in der Richtung des Fahrzeugs von vorn nach hinten entspricht. Die vom ersten Beschleunigungssensor 4 ermittelte Beschleunigung Xm in der Richtung des Fahrzeugs von vorn nach hinten und die vom zweiten Beschleunigungssensor 5 ermittelte Beschleunigung Xs in der Richtung des Fahrzeugs von vorn nach hinten weisen Ausgangsspannungen mit entgegengesetzter Polarität auf. Somit können Fehlfunktionen aufgrund von Rauschen beschränkt werden.
-
Des weiteren stellt die CPU 8 fest, dass eine seitliche Kollision auftritt, wenn das vom zweiten Beschleunigungssensor 5 festgestellte, der Beschleunigung Ys in der Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs entsprechende digitale Signal größer ist, als ein im Speicherabschnitt der CPU 8 gespeicherter Schwellenwert, und überträgt dann ein Signal an die Insassenschutzvorrichtung.
-
Die Verdrahtungsplatine 2 ist mit dem Verbindungselement 3, dem ersten Beschleunigungssensor 4, dem zweiten Beschleunigungssensor 5, den AD-Wandlern 6, 7 und der CPU 8 versehen. Die Verdrahtungsplatine 2 besitzt eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, die von einander abgewandt sind. Der erste Beschleunigungssensor 4 ist auf der zweiten Oberfläche der Verdrahtungsplatine 2 angeordnet. Der zweite Beschleunigungssensor 5 ist auf der ersten Oberfläche der Verdrahtungsplatine 2 angeordnet. Der erste Beschleunigungssensor 4 und der zweite Beschleunigungssensor 5 sind derart rechtwinklig zu einander angeordnet, dass die Beschleunigung Xs des ersten Beschleunigungssensors 4 und die Beschleunigung des zweiten Beschleunigungssensors 5 zu einander rechtwinklig gerichtet sind. Mit anderen Worten, der erste Beschleunigungssensor 4 und der zweite Beschleunigungssensor 5 sind derart angebracht, dass der zweite Beschleunigungssensor 5 um 90 Grad gedreht und in Bezug auf den ersten Beschleunigungssensor 4 gewendet ist. Die Anschlüsse des ersten Beschleunigungssensors 4 und des zweiten Beschleunigungssensors 5 haben die gleiche Anordnung und die gleiche Abmessung und sind austauschbar. Somit kann beim Wechsel von der ersten zur zweiten Oberfläche der Verdrahtungsplatine 2 eine Leistungsquelle und ein Signalanschlussstift an den gleichen Anschlüssen der Verdrahtungsplatine angeschlossen werden. Jedoch kann in den Fällen, in welchen ein Teil der Signalanschlussstifte unterschiedlich ist, ein Schaltwiderstand bzw. ein Umschaltwiderstand zum Schalten vorgesehen werden. Der Schaltwiderstand ermöglicht es, sowohl den ersten Beschleunigungssensor 4 als auch den zweiten Beschleunigungssensor 5 am gleichen Anschluss anzuschließen.
-
Eine Kollisionsfeststellungsvorrichtung 1b gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nun unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Bei der Kollisionsfeststellungsvorrichtung 1b kann eine Position des Verbindungselements 3 in eine um 90 Grad im Gegenuhrzeigersinn gedrehte Position geändert werden, selbst wenn die Beschleunigungsermittlungsrichtungen die gleichen sind, wie die Beschleunigungsermittlungsrichtungen der Kollisionsfeststellungsvorrichtung 1a.
-
Der zweite Beschleunigungssensor 5 bei der Kollisionsfeststellungsvorrichtung 1b ist in einer Position auf der zweiten Oberfläche der Verdrahtungsplatine angeordnet, die einer Position des ersten Beschleunigungssensors 4 bei der Kollisionsfeststellungsvorrichtung 1a entspricht. Der erste Beschleunigungssensor 4 in der Kollisionsfeststellungsvorrichtung 1b ist in einer Position auf der ersten Oberfläche der Verdrahtungsplatine 2 angeordnet, die einer Position des zweiten Beschleunigungssensors 5 in der Kollisionsfeststellungsvorrichtung 1a entspricht.
-
Jede der den oben beschriebenen Ausführungsformen entsprechenden Kollisionsfeststellungsvorrichtungen 1a, 1b schließt die Verdrahtungsplatine 2, den ersten Beschleunigungssensor 4, den zweiten Beschleunigungssensor 5, die AD-Wandler 6, 7 und die CPU 8 ein. Der erste Beschleunigungssensor 4 ist entweder auf der ersten oder der zweiten Oberfläche der Verdrahtungsplatine 2 angebracht und der zweite Beschleunigungssensor 5 ist auf der jeweils anderen der ersten bzw. zweiten Oberfläche der Verdrahtungsplatine 2 in einem Zustand angebracht, in dem der zweite Beschleunigungssensor 5 gegenüber dem ersten Beschleunigungssensor 4 um 90 Grad gedreht ist. Jeder der AD-Wandler 6, 7 wandelt das vom ersten Beschleunigungssensor 4 oder zweiten Beschleunigungssensor 5 übertragene Analogsignal in ein digitales Signal um. Die CPU 8 stellt durch eine arithmetische Verarbeitung des digitalen Signals eine Kollision fest. Somit können durch Verwendung der gleichen Verdrahtungsplatine 2 die Kollisionsermittlungsrichtungen um 90 Grad gedreht werden, ohne dass die Anzahl der montierten Elemente zunimmt. Außerdem kann eine umgekehrte Charakteristik vom Hauptsensor beschafft werden, selbst wenn der Safing-Sensor benutzt wird. Somit kann eine Fehlfunktion aufgrund von Rauschen beschränkt werden.
-
Obwohl die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf deren Ausführungsformen beschrieben wurde, sollte verstanden werden, dass die Offenbarung nicht auf diese Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Außerdem befinden sich unter den verschiedenen anderen Kombinationen und Gestaltungen andere Kombinationen und Gestaltungen, die mehr oder weniger Elemente oder nur ein einzige Element einschließen und sich auch innerhalb von Sinn und Umfang der vorliegenden Offenbarung befinden.
-
Beispielsweise wird der zweite Beschleunigungssensor 5 gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen als der zweiaxiale Safing-Sensor beschrieben. Der zweite Beschleunigungssensor 5 kann aber auch einaxial sein.
-
Bei der ersten Ausführungsform ist der erste Beschleunigungssensor 4 auf der zweiten Oberfläche der Verdrahtungsplatine 2 montiert und der zweite Beschleunigungssensor 5 auf deren erster Oberfläche. Jedoch kann der erste Beschleunigungssensor 4 auch auf der ersten Oberfläche der Verdrahtungsplatine 2 und der zweite Beschleunigungssensor 5 auch auf deren zweiten Oberfläche montiert sein.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2006-105598 A [0002]
- US 2006/0065050 A1 [0002]
