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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Steuern einer betätigbaren
Fahrzeuginsassenrückhalteeinrichtung.
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Airbag-Rückhaltesysteme
in Fahrzeugen für Fahrzeuginsassen
sind in der Technik bekannt. Eine Airbagrückhalteeinrichtung kann eine
Mehrstufen-Aufblasvorrichtung
umfassen, wobei die Stufen zu unterschiedlichen Zeiten ansprechend
auf Fahrzeugzusammenstoßzustände betätigt werden.
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US-Patent Nr. 5,935,182 offenbart
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterscheiden eines Fahrzeugzusammenstoßzustands
unter Verwendung von virtuellem Abfühlen.
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US-Patent Nr. 6,036,225 ,
US-Patent Nr. 6,186,539 und
die entsprechende
DE
199 55 559 A1 offenbaren eine Vorrichtung zum Steuern eines
betätigbaren
Fahrzeuginsassenrückhaltesystems,
welches Folgendes aufweist: einen zentralen Zusammenstoßbeschleunigungssensor
zum Liefern eines ersten Zusammenstoßbeschleunigungssignals, auf das
erste Zusammenstoßschleunigungssignal
ansprechende Geschwindigkeitbestimmungsmittel zum Liefern eines
Zusammenstoßgeschwindigkeitssignals,
und einen an einer vorderen Stelle des Fahrzeugs angeordneten Knautschzonensensor
zum Liefern eines zweiten Zusammenstoßbeschleunigungssignals, wobei
mit dem betätigbaren
Fahrzeuginsassenrückhaltesystem,
dem Zusammenstoßsensor und
dem Knautschzonensensor gekoppelte Steuermittel vorgesehen sind,
um eine stufenweise Betätigung
vorzusehen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Vorrichtung zum Steuern eines betätigbaren
Fahrzeuginsassenrückhaltesystems
gemäß Anspruch
1, eine Vorrichtung zum Steuern eines betätigbaren Mehrstufeninsassenrückhaltesys tems
gemäß Anspruch
7 und ein Verfahren zum Steuern eines betätigbaren Fahrzeuginsassenrückhaltesystems
gemäß Anspruch
vorgesehen. Bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
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Die
vorliegende Erfindung ist also auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Steuern eines betätigbaren
Fahrzeug-Mehrstufen-Insassenrückhaltesystems
gerichtet. Ein Zusammenstoßsensor
fühlt Zusammenstoßbeschleunigung
ab und liefert ein dafür
anzeigendes Zusammenstoßbeschleunigungssignal.
Zu sammenstoßgeschwindigkeit
und Zusammenstoßverschiebung
werden ansprechend auf das Zusammenstoßbeschleunigungssignal bestimmt. Eine
erste Stufe des betätigbaren
Mehrstufen-Insassenrückhaltesystems
wird ansprechend darauf betätigt,
daß die
bestimmte Zusammenstoßgeschwindigkeit
als eine Funktion der Zusammenstoßverschiebung einen niedrigen
Schwellenwert überschreitet. Ein
Knautschzonen-Beschleunigungsmesser fühlt Zusammenstoßbeschleunigung
an einer Knautschzonenstelle ab. Die Knautschzonenbeschleunigung als
eine Funktion der Zusammenstoßverschiebung wird
mit einem Knautschzonenschwellenwert verglichen. Der Wert des niedrigen
Schwellenwertes wird auf einen unterschiedlichen Wert geschaltet,
wenn die Knautschzonenbeschleunigung den Knautschzonenschwellenwert überschreitet.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
vorangegangenen und weitere Merkmale der Erfindung werden sich für einen
Fachmann beim Lesen der folgenden Beschreibung der Erfindung ergeben,
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen zeigt:
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1 ein
schematisches Diagramm eines Fahrzeugs mit einem betätigbaren
Insassenrückhaltesystem
mit einer Steueranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
schematisches Blockdiagramm des in 1 gezeigten
betätigbaren
Insassenrückhaltesystems;
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3 ein
funktionales Blockdiagramm eines Teils eines betätigbaren Insassenrückhaltesystems der 2;
und
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4 graphische
Darstellungen bestimmter auf einen Zusammenstoß bezogener Werte und Schwellenwerte,
die in der Steueranordnung der vorliegenden Erfindung verwendet
werden.
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Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
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Bezug
nehmend auf 1 und 2 umfaßt ein betätigbares
Insassenrückhaltesystem 10,
gemäß der vorliegenden
Erfindung, in einem Fahrzeug 12 eine betätigbare
vordere Fahrerseiten-Mehrstufen-Rückhalteeinrichtung 14,
und eine betätigbare vordere
Beifahrerseiten-Mehrstufen-Rückhalteeinrichtung 18.
Andere betätigbare
Rückhalteeinrichtungen
könnten
umfaßt
sein, beispielsweise eine betätigbare
Fahrerseitenrückhalteeinrichtung 16 und
eine betätigbare
Beifahrerseitenrückhalteeinrichtung 20. Das
betätigbare
Insassenrückhaltesystem 10 könnte des
weiteren eine Fahrerseitenvorspannvorrichtung 22 und eine
Beifahrerseitenvorspannvorrichtung 24 umfassen. Die vorliegende
Erfindung ist nicht auf die Verwendung mit einem Airbagrückhaltesystem
begrenzt. Die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf jede betätigbare
Rückhalteeinrichtung
mit multiplen betätigbaren
Stufen oder auf eine Vielzahl betätigbarer Rückhalteeinrichtungen, die simultan
oder sequentiell betätigt
werden können.
Ein vorderer Airbag mit mehreren betätigbaren Stufen ist der Erklärung wegen
beschrieben. Die Erfindung ist auch auf ein Fahrzeug mit multiplen
Airbags anwendbar, wobei mindestens einer der Airbags ein Mehrstufen-Airbag ist,
der gemäß der vorliegenden
Erfindung gesteuert wird.
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Das
System 10 umfaßt
mindestens eine Zusammenstoß-
oder Kollisionssensoranordnung 30, die an einer im wesentlichen
zentralen Stelle des Fahrzeugs gelegen ist. Vorzugsweise umfaßt die Sensoranordnung 30 einen
ersten Zusammenstoßbeschleunigungssensor 32 mit
seiner Empfindlichkeitsachse im wesentlichen ausgerichtet, um Zusammenstoßbeschleunigung
in der Fahrzeug-X-Richtung abzufühlen
(d. h. parallel zur Vorne-nach-Hinten-Achse des Fahrzeugs), der ein Zusammenstoßbeschleunigungssignal
liefert, das CCU_1X bezeichnet ist. Die Sensoranordnung 30 umfaßt des weiteren einen
zweiten Zusammenstoßbeschleunigungssensor 34 mit
seiner Empfindlichkeitsachse im wesentlichen ausgerichtet, um Zusammenstoßbeschleunigung
in der Fahrzeug-Y-Richtung abzufühlen
(d. h. senkrecht zur Vorne-nach-Hinten-Achse
des Fahrzeugs), der ein Zusammenstoßbeschleunigungssignal liefert,
das CCU_1Y bezeichnet ist. Die Sensoranordnung 30 umfaßt des weiteren
einen dritten Zusammenstoßbeschleunigungssensor 36 mit
seiner Empfindlichkeitsachse im wesentlichen ausgerichtet, um Zusammenstoßbeschleunigung
in der Fahrzeug-X-Richtung abzufühlen
(d. h. parallel zur Vorne-nach-Hinten-Achse des Fahrzeugs), der
ein Zusammenstoßbeschleunigungssignal
liefert, das CCU_2X bezeichnet ist.
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Die
Zusammenstoßbeschleunigungssignale von
den Zusammenstoßsensoren 32, 34, 36 können jede
mehrerer Formen annehmen. Jedes der Zusammenstoßbeschleunigungssignale kann
Amplitude, Frequenz, Pulsdauer, etc. oder jede andere elektrische
Charakteristik haben, die als eine Funktion der abgefühlten Zusammenstoßbeschleunigung
variiert. Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
haben die Zusammenstoßbeschleunigungssignale
Frequenz- und Amplitudencharakteristika, die anzeigend für die abgefühlte Zusammenstoßbeschleunigung sind.
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Zusätzlich zu
den Zusammenstoßbeschleunigungssensoren 32, 34, 36 umfaßt das System
vorwärts
gelegene Knautschzonensensoren 40, 42, die an
einer Knautschzonenstelle des Fahrzeugs 12 gelegen sind.
Der Sensor 40 ist auf der Fahrerseite des Fahrzeugs gelegen
und hat seine Empfindlichkeitsachse im wesentlichen ausgerichtet,
um Zusammenstoßbeschleunigung
parallel zur X-Achse des Fahrzeugs abzufühlen. Der Sensor 42 ist
auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs gelegen und hat seine Empfindlichkeitsachse
im wesentlichen ausgerichtet, um Zusammenstoßbeschleunigung parallel zur
X-Achse des Fahrzeugs
abzufühlen.
Das Signal vom Fahrerseiten-Knautschzonensensor 40 ist
als CZS_3X bezeichnet, und das Signal vom Beifahrerseiten-Knautschzonensensor 42 ist
als CZS_4X bezeichnet.
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Die
Signale von den Knautschzonensensoren 40, 42 haben
ebenfalls Frequenz- und Amplitudencharakteristika, die anzeigend
für die
Zusammenstoßbeschleunigung
sind, die an diesen Sensorstellen des Fahrzeugs erfahren wird. Die
Knautschzonensensoren sind vorzugsweise an oder nahe der Kühlerstelle
des Fahrzeugs angebracht, und dienen dazu, bestimmte Arten von Zusammenstoßzuständen besser
zu unterscheiden, indem die von den Zusammenstoßsensoren 32, 34, 36 gelieferten
Anzeigen ergänzt
werden.
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Ein
Fahrerseiten-Zusammenstoßbeschleunigungssensor 46 ist
auf der Fahrerseite des Fahrzeugs angebracht und hat eine Empfindlichkeitsachse,
die im wesentlichen ausgerichtet ist, um Zusammenstoßbeschleunigung
parallel zur Y-Achse des Fahrzeugs abzufühlen. Der Zusammenstoßbeschleunigungssensor 46 liefert
ein Zusammenstoßbeschleunigungssignal,
das als RAS_1Y bezeichnet ist, mit Frequenz- und Amplitudencharakteristika,
die anzeigend für
Zusammenstoßbeschleunigung
in die Y-Achsenrichtung sind, wobei Beschleunigung in die Fahrerseite
des Fahrzeugs hinein einen positiven Wert hat. Ein Beifahrerseiten-Zusammenstoßbeschleunigungssensor 48 ist
auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs angebracht und ist ausgerichtet,
um Zusammenstoßbeschleunigung
parallel zur Y-Achse des Fahrzeugs abzufühlen. Der Zusammenstoßbeschleunigungssensor 48 liefert
ein Zusammenstoßbeschleunigungssignal,
das als RAS_2Y bezeichnet ist, mit Frequenz- und Amplitudencharakteristika, die anzeigend
für Zusammenstoßbeschleunigung
in der Y-Achsenrichtung sind, wobei Beschleunigung in die Beifahrerseite
des Fahrzeugs hinein einen positiven Wert hat.
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Die
Zusammenstoßbeschleunigungssignale CCU_1X,
CCU_1Y, CCU_2X, CZS_3X, CZS_4X, RAS_1Y und RAS_2Y werden an eine
Steuerung 50 geliefert durch zugeordnete Hardware-Hochpaß-/Tiefpaßfilter 52, 54, 56, 58, 60, 62 bzw. 64.
Die Steuerung 50 ist vorzugsweise ein Mikrocomputer. Obwohl
das bevorzugte Ausführungsbeispiel
der Erfindung einen Mikrocomputer verwendet, ist die Erfindung nicht
auf die Verwendung eines Mikrocomputers begrenzt. Die vorliegende
Erfindung faßt
ins Auge, daß die
vom Mikrocomputer ausgeführten
Funktionen durch eine andere digitale und/oder analoge Schaltung
ausgeführt
werden und auf einer oder mehreren Schaltplatten angeordnet werden
können oder
als eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung („ASIC").
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Die
Filter 52–64 filtern
die Zusammenstoßbeschleunigungssignale,
um Frequenzkomponenten zu entfernen, die beim Unterscheiden eines
Fahrzeugzusammenstoßereignisses
nicht nützlich
sind, z. B. Frequenzkomponenten, die aus Straßengeräusch entstehen. Für Zusammenstoßunterscheidung
nützliche
Frequenzen können
durch empirisches Testen einer Fahrzeugplattform von Interesse bestimmt
werden.
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Die
Steuerung 50 überwacht
die gefilterten Zusammenstoßbeschleunigungssignale
und führt
einen oder mehrere Zusammenstoßalgorithmen
aus, um zu unterscheiden, ob ein Fahrzeugeinsatz- oder -nichteinsatzereignis
auftritt. Jeder Zusammenstoßalgorithmus
mißt und/oder
bestimmt Werte des Zusammenstoßereignisses
aus den Zusammenstoßbeschleunigungssignalen.
Diese Werte werden bei Einsatz- und Betätigungsentscheidungen verwendet. Solche
gemessenen und/oder bestimmten Zusammenstoßwerte werden auch als „Zusammenstoßmetriken" bezeichnet und umfassen
Zusammenstoßbeschleunigung,
Zusammenstoßenergie,
Zusammenstoßgeschwindigkeit,
Zusammenstoßverschiebung, Zusammenstoßruckbewegung,
etc.. Basierend auf den Zusammenstoßbeschleunigungssignalen bestimmt
die Steuerung 50 des weiteren Zusammenstoßschwereindexwerte
für ein
Zusammenstoßereignis
unter Verwendung von Zusammenstoßschweremetriken (unten beschrieben)
und verwendet diese bestimmten Zusammenstoßschwereindexwerte bei der
Steuerung der betätigbaren
Mehrstufen-Rückhalteeinrichtungen 14, 18.
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Andere
dem Fahrer zugeordnete Sensoren werden verwendet, um Charakteristika
des Fahrers zu detektieren, die von der Steuerung 50 in
ihrem Steueralgorithmus verwendet werden oder werden könnten, um
die betätigbaren
Rückhalteeinrichtungen 14 und 16 zu
steuern. Diese Sensoren umfassen einen Fahrer-Verschlußschaltersensor 70,
der ein Signal an die Steuerung 50 liefert, das anzeigt,
ob der Fahrer seinen Sitzgurt geschlossen hat. Fahrergewichtssensoren 72,
die im Fahrersitz 74 gelegen sind, liefern ein Signal,
das anzeigend für
das abgefühlte
Gewicht des Fahrers ist. Andere dem Fahrer zugeordnete Sensoren 76 liefern
andere auf den Fahrer bezogene Infor mation an die Steuerung 50, beispielsweise
Position, Höhe,
Umfang (girth), Bewegung, etc..
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Andere
dem Beifahrer zugeordnete Sensoren werden verwendet, um Charakteristika
des Beifahrers zu detektieren, die von der Steuerung 50 in ihrem
Steueralgorithmus verwendet werden oder werden könnten, um die betätigbaren
Rückhalteeinrichtungen 18 und 20 zu
steuern. Diese Sensoren umfassen einen Beifahrer-Verschlußschaltersensor 80,
der ein Signal an die Steuerung 50 liefert, das anzeigt,
ob der Beifahrer seinen Sitzgurt geschlossen hat. Beifahrergewichtssensoren 82,
die im Beifahrersitz 84 gelegen sind, liefern ein Signal,
das anzeigend für
das abgefühlte
Gewicht des Beifahrers ist. Andere dem Beifahrer zugeordnete Sensoren 86 liefern
andere Insasseninformation an die Steuerung 50, die auf
den Beifahrer bezogen ist, beispielsweise Position, Höhe, Umfang,
Bewegung, etc.. Andere Sensoren 88 liefern Signale an die
Steuerung 50, die anzeigend sind, ob ein Beifahrer in dem
Sitz 84 anwesend ist, ob ein Kinderrückhaltesitz auf dem Sitz 84 anwesend
ist, etc..
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Im
bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfaßt die
Airbag-Rückhalteeinrichtung 14 eine
erste betätigbare
Stufe 90 und eine zweite betätigbare Stufe 92,
z. B. zwei getrennte Aufblasströmungsmittelquellen
in Strömungsmittelverbindung
mit einer einzelnen Airbag-Rückhalteeinrichtung 14.
Jede Stufe 90, 92 hat einen zugeordneten Zünder (nicht
gezeigt), der, wenn er mit ausreichend Strom für einen ausreichenden Zeitraum
erregt wird, einen Strömungsmittelstrom
von einer zugeordneten Strömungsmittelquelle initiiert.
Wenn eine Stufe betätigt
ist, tritt ein Prozentsatz von weniger als 100% des maximal möglichen Aufblasens
auf. Um ein 100%iges Aufblasen zu erreichen, muß die zweite Stufe innerhalb
einer vorbestimmten Zeit der Betätigung
der ersten Stufe betätigt werden.
Genauer gesagt führt
die Steuerung 50 einen Zusammenstoßalgorithmus aus unter Verwendung
bestimmter Zusammenstoßmetriken
und gibt ein oder mehrere Signale an die betätigbare Rückhalteeinrichtung 14 aus,
um die Betätigung
einer oder beider betätigbarer
Aufblasstufen 90 und 92 zu gewissen Zeiten zu
bewirken, um ein gewünschtes Aufblasprofil
und einen -druck zu erreichen. Wie erwähnt würden andere betätigbare
Rückhalteeinrichtungen, beispielsweise
eine Vorspannvorrichtung 22 oder andere Einrichtungen,
beispielsweise Seitenrückhalteeinrichtungen 16 gemäß der vorliegenden
Erfindung gesteuert werden.
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Wie
erwähnt
umfaßt
jede der betätigbaren Stufen 90, 92 einen
zugeordneten Zünder
(nicht gezeigt) der in der Technik wohl bekannten Art. Jeder Zünder ist
betriebsmäßig mit
einer zugeordneten Quelle gaserzeugenden Materials und/oder einer Flasche
unter Druck stehenden Gases verbunden. Die Zünder werden gezündet, indem
eine vorbestimmte Menge elektrischen Stroms für einen vorbestimmten Zeitraum
durch sie hindurchgeführt
wird. Jeder Zünder
zündet
sein zugeordnetes gaserzeugendes Material und/oder sticht seine
zugeordnete unter Druck stehende Gasflasche an. Die Menge Gas, die
in den Sack freigegeben wird, ist eine direkte Funktion der Anzahl
betätigter
Stufen und des Timings ihrer Betätigung.
Je mehr Stufen während
vorbestimmter Zeiträume
betätigt
werden, desto mehr Gas ist im Airbag vorhanden. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
umfaßt
die Airbag-Rückhalteeinrichtung 14 zwei
betätigbare
Stufen. Wenn nur eine Stufe betätigt
wird, treten 40% des maximal möglichen
Aufblasdrucks auf. Wenn zwei Stufen innerhalb von 5 msec. voneinander
betätigt
werden, treten 100% des maximal möglichen Aufblasdrucks auf.
Wenn die Stufen ungefähr
20 msec. voneinander betätigt
werden, tritt ein anderer, geringerer Prozentsatz des maximal möglichen
Aufblasens auf. Durch das Steuern des Betätigungstimings der multiplen
Stufen wird das dynamische Profil des Sacks gesteuert, z. B. die
Aufblasrate, der Aufblasdruck, etc..
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Die
Beifahrerseiten-Rückhalteeinrichtung 18 umfaßt eine
erste betätigbare
Stufe 94 und eine zweite betätigbare Stufe 96,
die, wie oben mit Bezug auf die Fahrerseiten-Rückhalteeinrichtung 14 beschrieben
wurde, gesteuert wird, um den Prozentsatz maximal möglichen
Aufblasdrucks des Airbags zu steuern.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung steuert eine Einsatzsteuerung 100 innerhalb der
Steuerung 50 die Betätigung
der ersten betätigbaren
Stufen 90, 94 und zweiten betätigbaren Stufen 92, 96 unter
Verwendung bestimmter Zusammenstoßmetriken und anderer überwachter
Sensoreingaben.
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Die
zwei im wesentlichen zentral gelegenen Beschleunigungssensoren 32, 36 fühlen Zusammenstoßbeschleunigung
in die X-Richtung ab. Der erste Beschleunigungssensor 32 wird
verwendet, um Zusammenstoßmetrikwerte
zu bestimmen, die einem unangeschnallten Fahrzeuginsassen zugeordnet sind.
Der zweite Beschleunigungssensor 36 wird verwendet, um
Zusammenstoßmetrikwerte
zu bestimmen, die einem angeschnallten Fahrzeuginsassen zugeordnet
sind.
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Bezug
nehmend auf die 3 und 4 stellt
ein funktionales Blockdiagramm schematisch bestimmte der Steuerfunktionen
dar, die durch die Steuerung 50 zur Steuerung der Fahrerseiten-Mehrstufen-Rückhalteeinrichtung 14 ausgeführt werden. Es
sei verstanden, daß die
Beifahrerseiten-Mehrstufen-Rückhalteeinrichtung 18 ähnlich gesteuert
wird, wobei Unterschiede unten angemerkt sind. Vorzugsweise ist
die Steuerung 50, wie erwähnt, vorzugsweise ein Mikrocomputer,
der programmiert ist, um diese dargestellten Funktionen auszuführen. Die
Beschreibung von „Funktionen", die von der Steuerung 50 ausgeführt werden,
kann hier auch als „Schaltungen" bezeichnet werden.
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Der
Beschleunigungssensor 32, vorzugsweise ein Beschleunigungsmesser,
gibt ein Beschleunigungssignal CCU_1X mit einer Charakteristik aus
(z. B. Frequenz und Amplitude), die anzeigend für die Zusammenstoßbeschleunigung
des Fahrzeugs beim Auftreten eines Zusammenstoßereignisses ist. Das Beschleunigungssignal
wird durch, vorzugsweise, einen Hardware-(d. h. getrennt von der
Steuerung 50) Hochpaßfilter
(„HPF")/-Tiefpaßfilter
(„LPF") 52 gefiltert,
um Frequenzen zu eliminieren, die aus äußeren Fahrzeugbetriebsereignissen
entstehen und/oder Eingabesignale, die aus Straßengeräusch entstehen. Die durch Filtern
entfernten Frequenzkomponenten sind nicht anzeigend für das Auftreten
eines Zusammenstoßereignisses,
für das
ein Einsetzen der Rückhalteeinrichtung 14 erwünscht ist.
Empirisches Testen wird verwendet, um die Frequenzwerte relevanter Zusammenstoßsignale
für eine
bestimmte Fahrzeugplattform von Interesse zu bestimmen. Äußere Signalkomponenten,
die im Zusammenstoßbeschleunigungssignal
vorhanden sein können,
werden demgemäß gefiltert,
und Signalcharakteristika, die anzeigend für ein Einsatz-Zusammenstoßereignis
sind, werden zur weiteren Verarbeitung weitergegeben.
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Der
Beschleunigungsmesser 32 hat vorzugsweise eine nominale
Empfindlichkeit von ±100
g (wobei g der Wert von Beschleunigung aufgrund der Erdschwerkraft
ist, d. h. 32 Fuß pro
Quadratsekunde oder 9,8 m/s2). In einem
betätigbaren
Mehrstufen-Rückhaltesystem
ist es wünschenswert
fortzufahren, Zusammenstoßbeschleunigung
während
des Zusammenstoßereignisses
abzufühlen,
auch nachdem ein erster oder anfänglicher
Auslöseschwellenwert
erreicht ist. Da eine Betätigung
der ersten Stufe beim Auftreten einer Zusammenstoßbeschleunigung gut
innerhalb der ±100
g erwünscht
ist, wird der weitere Bedarf nach Abfühlen erleichtert, wenn der
Beschleunigungsmesser 32 eine Nominalempfindlichkeit von ±100 g
hat.
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Das
gefilterte Ausgabesignal 110 wird an einen Analog-zu-digital(-Wandler) 112 geliefert,
der vorzugsweise innerhalb der Steuerung 50 ist (z. B. ein
A/D-Eingang eines
Mikrocomputers) oder ein externer A/D-Wandler. Der A/D-Wandler 112 wandelt das
gefilterte Zusammenstoßbeschleunigungssignal 110 in
ein digitales Signal um. Die Ausgabe des A/D-Wandlers 114 wird
vorzugsweise mit einem weiteren Hochpaß-/Tiefpaßfilter 116 mit Filterwerten
gefiltert, die empirisch bestimmt werden, um kleine Drifts und Versetzungen
bzw. Verschiebungen zu eliminieren, die der A/D-Umwandlung zugeordnet
sind. In einem Mikrocomputer-Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung würde
der Filter 116 digital innerhalb des Mikrocomputers implementiert
werden. Eine Bestimmungsfunktion 118 der Steuerung 50 bestimmt
zwei Zusammenstoßmetrikwerte
Vel_Rel_1X („Zusammenstoßgeschwindigkeit") und Displ_Rel_1X
(„Zusammenstoßverschiebung") aus diesem gefilterten
Zu sammenstoßbeschleunigungssignal.
Dies wird durch erste und zweite Integrierungen des Beschleunigungssignals
getan.
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Der
Zusammenstoßverschiebungswert
und Zusammenstoßgeschwindigkeitswert
werden vorzugsweise unter Verwendung eines virtuellen Zusammenstoßabfühlprozesses
bestimmt, der vollständig
beschrieben ist in
US-Patent Nr. 6,186,539 von Foo
et al. und
US-Patent Nr. 6,036,225 von
Foo et al., die ein Federmassenmodell des Insassen verwenden, um
Federkräfte
und Dämpfungskräfte zu erklären. Eine
detaillierte Erklärung
eines Federmassenmodells ist in
US-Patent
5,935,182 von Foo et al. zu finden.
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Die
in der Funktion 118 bestimmten Werte werden verwendet,
um den Vel_Rel_1X-Wert als eine Funktion von Displ_Rel_1X mit variierenden
Zusammenstoßverschiebungs-Schwellenwerten
in einer Vergleichsfunktion 124 und in einer Safing-Bestimmungsfunktion 128 zu
vergleichen. Die Vergleichsfunktion 124 vergleicht den
Vel_Rel_1X-Wert mit einem NIEDRIG-Schwellenwert 130 oder einem GESCHALTET-NIEDRIG-Schwellenwert 132 und vergleicht
außerdem
den Vel_Rel_1X-Wert mit einem HOCH-Schwellenwert 134. Die Schwellenwerte 130, 132 und 134 sind
ausgewählt
für und
zugeordnet zu einem unangeschnallten Insassenzustand, wie er vom
Fahrer-Verschlußschalter 70 abgefühlt wird.
Es ist wünschenswert,
gemäß der vorliegenden
Erfindung, die erste Stufe 90 einzusetzen, wenn der Vel_Rel_1X
den NIEDRIG-Schwellenwert 130 oder den GESCHALTET-NIEDRIG-Schwellenwert 132 (abhängig davon,
welcher von der Steuerung 50 verwendet wird, wie unten
beschrieben ist) für
den unangeschnallten Insassenzustand überschreitet. Die zweite Stufe 92 wird
als eine Funktion der Zeit zwischen einer NIEDRIG-(oder GESCHALTET-NIEDRIG-)Schwellenwertüberschreitung
und einer HOCH-Schwellenwertüberschreitung
betätigt,
die durch die Zusammenstoßschwereindex-A-Funktion 140 für den unangeschnallten
Insassenzustand bestimmt wird. Alle drei Schwellenwerte 130, 132 und 134 variieren
als eine Funktion des Zusammenstoßverschiebungs-Displ_Rel_1X-Wertes
und werden empirisch bestimmt für
eine bestimmte Fahrzeugplattform von Interesse.
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Ein
Safing-Sicherheitskasten (safing immunity box) 142 ist
als eine Funktion von Zusammenstoßgeschwindigkeit Vel_Rel_1X
und Zusammenstoßverschiebung
Displ_Rel_1X definiert, wie in 4 gezeigt
ist. Die Safing-Bestimmungsfunktion 128 bestimmt,
ob der Zusammenstoßgeschwindigkeitswert
Vel_Rel_1X als eine Funktion des Zusammenstoßverschiebungswertes Displ_Rel_2X
innerhalb oder außerhalb
des Sicherheitskastens 142 ist. Wenn der Geschwindigkeitswert
außerhalb
des Sicherheitskastens ist, wird ein HOCH- oder WAHR-Safing-Signal 144 geliefert.
Ansonsten ist das Safing-Signal 144 NIEDRIG oder FALSCH.
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Das
Auftreten des Überschreitens
der Schwellenwerte, wie es in der Funktion 124 bestimmt wird,
wird durch die Verriegelung 148 verriegelt. Der Zusammenstoßschwereindexwert
A für den
unangeschnallten Insassenzustand wird in der Funktion 140 bestimmt,
wenn ein HOCH von einer UND-Funktion 150 empfangen wird.
Die UND-Funktion 150 ist AN oder HOCH, wenn zwei Safing-Funktionen
erfüllt sind,
eine basierend auf dem CCU_1X-Signal und die andere basierend auf
dem CCU_2X-Signal. Die Ausgabe der Safing_A-Bestimmungsfunktion 128 ist
eine Eingabe der UND-Funktion 150. Im allgemeinen funktioniert
die Safing-Funktion 150 als ein Steuermechanismus zum Freigeben
oder Sperren der Betätigung
der ersten und zweiten Stufen 90 und 92 durch die
zugeordneten Zusammenstoßschwere-Indexfunktionen 140 und 190.
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Die
Zusammenstoßschwereindexfunktion
A 140 wird als eine Funktion des Zeitraums bestimmt von,
wenn der bestimmte Zusammenstoßgeschwindigkeitswert
Vel_Rel_1X den NIEDRIG-Schwellenwert 130 oder den GESCHALTET-NIEDRIG-Schwellenwert 132 überschreitet,
bis zu, wenn er den HOCH-Schwellenwert 134 überschreitet,
und wird hier als die „Δt-Messung" bezeichnet. Dieser
Wert ist eine Messung der Zusammenstoßintensität. Je kürzer der Zeitraum, desto intensiver
der Fahrzeugzusammenstoß.
Es ist diese Messung von Δt,
die bei der Steuerung der zweiten Stufe 92 für den unangeschnallten
Insassenzustand verwendet wird. Die zweite Stufe wird nicht notwendigerweise
zur Zeit der HOCH-Schwellenwertüberschreitung
eingesetzt, sondern als eine Funktion der Δt-Messung, wie in den oben erwähnten Foo
et al.-Patenten vollständig beschrieben
ist. Im Grunde kann die Zusammenstoßschwere-Indexfunktion 140 eine
Nachschlagtabelle umfassen, die verwendet wird, um die Δt-Messung
in einen Einsatzzeitwert umzuwandeln, der verwendet wird, um das
Timing der Betätigung
der zweiten Stufe zu steuern.
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Der
Beschleunigungssensor 32 und die Vergleichsfunktion 124 werden
zur Zusammenstoßunterscheidung
verwendet, wenn der Fahrzeuginsasse in einem unangeschnallten Zustand
ist. In einem unangeschnallten Zustand sind die Schwellenwerte 130, 132 und 134 insgesamt
niedrigere Werte als die, die verwendet würden, wenn der Fahrzeuginsasse angeschnallt
wäre. Der
Fahrer-Verschlußschalter 70 wird
durch die Steuerung 50 überwacht
zur Verwendung bei der Betrachtung der Vergleichsfunktion 124. Die
Steuerung der Beifahrer-Rückhalteeinrichtung 14 wird
in einer ähnlichen
Weise gesteuert, indem ein angeschnallter oder unangeschnallter
Zustand in Betracht gezogen wird durch das Überwachen des Zustands des
Beifahrer-Verschlußschalters 80.
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Der
Beschleunigungssensor 36, vorzugsweise ein Beschleunigungsmesser,
gibt ein Beschleunigungssignal CCU_2X mit einer Charakteristik aus
(z. B. Frequenz und Amplitude), die anzeigend für die Zusammenstoßbeschleunigung
des Fahrzeugs parallel zur X-Achse des Fahrzeugs beim Auftreten
eines Zusammenstoßereignisses
ist. Das Beschleunigungssignal wird vorzugsweise durch einen Hardware-(d.
h. separat von der Steuerung 50) Hochpaßfilter („HPF")/Tiefpaßfilter („LPF") 56 gefiltert, um Frequenzen
zu eliminieren, die von äußeren Fahrzeugbetriebsereignissen
und/oder Eingabesignalen stammen, die von Straßengeräusch stammen. Die durch Filtern
entfernten Frequenzkomponenten sind nicht anzeigend für das Auftreten
eines Zusammenstoßereignisses,
für das
der Einsatz der Rückhalteeinrichtung 14 erwünscht ist.
Empirisches Testen wird verwendet, um die Frequenzwerte relevanter
Zusammenstoßsignale
für die
bestimmte Fahrzeugplattform von Inter esse zu bestimmen. Äußere bzw.
fremde Signalkomponenten, die im Zusammenstoßbeschleunigungssignal vorhanden
sein können,
werden auf geeignete Weise gefiltert, und Frequenzen, die anzeigend
für ein
Einsatzzusammenstoßereignis
sind, werden zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet.
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Der
Beschleunigungsmesser 36 hat vorzugsweise eine Nominalempfindlichkeit
von ±100
g (wobei g der Wert der Beschleunigung aufgrund der Erdanziehungskraft
ist, d. h. 32 Fuß pro
Quadratsekunde oder 9,8 m/s2). In einem
betätigbaren
Mehrstufen-Rückhaltesystem
ist es erwünscht,
fortzufahren, Zusammenstoßbeschleunigung
während
des Zusammenstoßereignisses
abzufühlen,
auch nachdem ein erster oder anfänglicher
Auslöserwert
erreicht wird. Da eine Betätigung
der ersten Stufe beim Auftreten einer Zusammenstoßbeschleunigung
gut innerhalb von ±100
g erwünscht
ist, wird der weitere Bedarf für
Abfühlen
erleichtert, wenn der Beschleunigungsmesser 36 eine Nominalempfindlichkeit
von ±100
g hat.
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Das
gefilterte Ausgabesignal 160 wird an einen Analog-zu-digital
(A/D)-Wandler 162 geliefert, der
vorzugsweise innerhalb der Steuerung 50 ist (z. B. ein
A/D-Eingang eines Mikrocomputers) oder ein externer A/D-Wandler.
Der A/D-Wandler 162 wandelt das gefilterte Zusammenstoßbeschleunigungssignal 160 in
ein digitales Signal um. Die Ausgabe 164 des A/D-Wandlers
wird vorzugsweise mit einem weiteren Hochpaß-/Tiefpaßfilter 166 gefiltert,
der Filterwerte hat, die empirisch bestimmt werden, um kleine Drifts und
Versetzungen zu eliminieren, die der A/D-Umwandlung zugeordnet sind.
In einem Mikrocomputer-Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung würde
der Filter 166 digital innerhalb des Mikrocomputers implementiert.
Die Bestimmungsfunktion 168 der Steuerung 50 bestimmt
zwei Zusammenstoßmetrikwerte
Vel_Rel_2X („Zusammenstoßgeschwindigkeit") und Displ_Rel_2X
(„Zusammenstoßverschiebung") von diesem gefilterten
Zusammenstoßbeschleunigungssignal
CCU_2X in einer ähnlichen Weise
wie die in Funktion 118 durchgeführte Bestimmung. Dies wird
durch erste und zweite Integrierungen des gefilterten Beschleunigungssignals
CCU_2X durchgeführt.
-
Diese
Zusammenstoßverschiebungs-
und Zusammenstoßgeschwindigkeitswerte
werden vorzugsweise unter Verwendung virtuellen Zusammenstoßabfühlverarbeitens
bestimmt, das vollständig
beschrieben ist in
US-Patent
Nr. 6,186,539 von Foo et al. und
US-Patent Nr. 6,036,225 von Foo et
al., unter Verwendung eines Federmassenmodells des Insassen, um
Federkräfte
und Dämpfungskräfte zu erklären. Eine
detaillierte Erklärung
eines Federmassenmodells ist in
US-Patent
5,935,182 von Foo et al. zu finden.
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Die
von der Funktion 168 bestimmten Werten werden verwendet,
um den Vel_Rel_2X-Wert als eine Funktion Displ_Rel_2X mit variierenden Zusammenstoßverschiebungsschwellenwerten
zu vergleichen, in einer Vergleichsfunktion 174 und in
einer Safing-Bestimmungsfunktion 178. Die Vergleichsfunktion 174 vergleicht
den Vel_Rel_2X-Wert mit einem NIEDRIG-Schwellenwert 180 oder einem GESCHALTET-NIEDRIG-Schwellenwert 182 und vergleicht
den Vel_Rel_2X mit einem HOCH-Schwellenwert 184. Die Schwellenwerte 180, 182 und 184 werden
ausgewählt
für und
zugeordnet zu einem angeschnallten Insassenzustand, wie er vom Fahrer-Verschlußschalter 70 überwacht
wird. Es ist wünschenswert,
gemäß der vorliegenden
Erfindung, die erste Stufe 90 einzusetzen, wenn der Vel_Rel_2X den
NIEDRIG-Schwellenwert 180 oder den GESCHALTET-NIEDRIG-Schwellenwert 182 für den angeschnallten
Insassenzustand überschreitet
(abhängig
davon, welcher verwendet wird). Die zweite Stufe wird als eine Funktion
der Zeit von der NIEDRIG (oder GESCHALTET NIEDRIG)-Schwellenwertüberschreitung
bis zur HOCH-Schwellenwertüberschreitung
betätigt,
die durch die Zusammenstoßschwere-Index-B-Funktion 190 für den angeschnallten
Insassenzustand bestimmt wird. Alle drei Schwellenwerte 180, 182 und 184 variieren
als eine Funktion des Displ_Rel_2X-Wertes und werden empirisch für einen
angeschnallten Insassenzustand bestimmt. Ein Safing-Sicherheitskasten 192 wird
als eine Funktion von Vel_Rel_2X und Displ_Rel_2X definiert, wie in 4 gezeigt
ist. Wenn der Vel_Rel_2X-Wert außerhalb des Sicherheitskastens 192 ist,
wird ein HOCH- oder WAHR-Safingsignal 194 an
den zweiten Eingang der UND-Funktion 150 geliefert. Ansonsten ist
das Safingsignal 194 NIEDRIG oder FALSCH. Wenn beide Eingaben
an die UND-Funktion 150 HOCH sind, ist die Ausgabe des
UND-Gatters 150 HOCH,
was beide Zusammenstoßschwere-Indexfunktionen 140, 190 freigeben
wird.
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Das
Auftreten der Überschreitung
der Schwellenwerte, wie es in Funktion 174 bestimmt wird,
wird durch die Verriegelung 198 verriegelt, und der Zusammenstoßschwere-Indexierwert
B für den angeschnallten
Insassenzustand wird in Funktion 190 bestimmt, wenn ein
HOCH von der UND-Funktion 150 empfangen wird.
-
Die
Zusammenstoßschwerefunktion
B wird als eine Funktion des Zeitraums bestimmt, von, wenn der bestimmte
Schnelligkeitswert Vel_Rel_2X den NIEDRIG-Schwellenwert 180 oder
den GESCHALTET-NIEDRIG-Schwellenwert 182 überschreitet,
bis zu, wenn er den HOCH-Schwellenwert 184 überschreitet,
und wird hier als die „Δt-Messung" bezeichnet. Dieser
Wert ist eine Messung der Zusammenstoßintensität. Je kürzer der Zeitraum, desto intensiver
der Fahrzeugzusammenstoß.
Es ist diese Messung von Δt,
die bei der Steuerung der zweiten Stufe für den angeschnallten Insassenzustand
verwendet wird. Der Schwellenwert für die in Funktion 174 verwendeten
angeschnallten Vergleiche sind typischerweise höhere Werte als die in der Vergleichsfunktion 124 verwendeten
für den
unangeschnallten Zustand. Wie ähnlich
unter Bezug auf die Funktion 140 beschrieben ist, könnte die
Zusammenstoßschwere-Index-B-Funktion
eine Nachschlagtabelle umfassen, um die Δt-Messung in eine Betätigungszeit
zur Steuerung der zweiten Stufe 192 umzuwandeln.
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Wenn
die Knautschzonensensoren 40, 42 bestimmte Ereignisse
detektieren, werden die NIEDRIG-Schwellenwerte 130, 180 zu
den GESCHALTET-NIEDRIG-Schwellenwerten 132, 182 geschaltet,
um das Einsetzen der ersten Stufe 90 zu steuern und zur
Bestimmung der Δt-Messung,
die in den Zusammenstoßschwerefunktionen 140, 190 verwendet wird,
die wiederum verwendet werden, um die zweite Stufe 92 zu
steuern.
-
Der
Knautschzonensensor 40 ist vorzugsweise ein Beschleunigungsmesser,
der ein Signal CCU_3X mit einer Charakteristik liefert (z. B.: Frequenz
und Amplitude), die anzeigend für
die Zusammenstoßbeschleunigung
des Fahrzeugs beim Auftreten eines Zusammenstoßereignisses ist, wie es an der
vorderen, vorne-links-Stelle des Fahrzeugs abgefühlt wird. Das Beschleunigungssignal
CCU_3X wird vorzugsweise durch einen Hardware-Hochpaßfilter
(„HPF")/Tiefpaßfilter
(„LPF") 58 gefiltert,
um Frequenzen zu eliminieren, die von äußeren Fahrzeugbetriebsereignissen
stammen und/oder Eingaben, die von Straßengeräusch stammen. Die durch Filtern entfernten
Frequenzkomponenten sind die Frequenzen, die nicht anzeigend für das Auftreten
eines Zusammenstoßereignisses
sind. Empirisches Testen wird verwendet, um einen Frequenzbereich
oder -bereiche der relevanten Zusammenstoßsignale zu erstellen, so daß im Zusammenstoßbeschleunigungssignal
vorhandene äußere Signalkomponenten
gefiltert werden können
und für
ein Zusammenstoßereignis
anzeigende Frequenzen zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet werden
können.
Der Beschleunigungsmesser 40 hat vorzugsweise eine Nominalempfindlichkeit
von ±250
g.
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Das
gefilterte Ausgabesignal 210 wird an einen Analog-zu-digital
(„A/D)-Wandler 212 geliefert, der
innerhalb der Steuerung 50 sein kann (z. B. einen A/D-Eingang
eines Mikrocomputers) oder ein externer A/D-Wandler. Der A/D-Wandler 212 wandelt
das gefilterte Zusammenstoßbeschleunigungssignal 210 in
ein digitales Signal um. Die Ausgabe des A/D-Wandlers 212 wird
vorzugsweise mit einem weiteren Hochpaß-/Tiefpaßfilter 214 mit Filterwerten
gefiltert, die empirisch bestimmt werden, um kleine Drifts und Versetzungen
zu eliminieren, die von der Umwandlung stammen. In einem Mikrocomputer-Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung würde
der Filter 214 digital innerhalb des Mikrocomputers implementiert.
Die Filterfunktion 214 gibt ein gefiltertes Beschleunigungssignal 216 aus.
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Die
Steuerung 50 bestimmt einen mit A_MA_CZS_3X bezeichneten
Beschleunigungswert. Dieser Wert wird bestimmt durch Berechnen eines gleitenden
Durchschnittswertes des gefilterten Beschleunigungssignals vom er sten
Knautschzonensensor 40. Ein gleitender Durchschnitt ist
eine Summe der letzten vorbestimmten Anzahl von Samples bzw. Abtastungen
des gefilterten Beschleunigungssignals. Der Durchschnitt wird aktualisiert,
indem der älteste
Wert entfernt wird, er durch das neueste Sample ersetzt wird und
dann der neue Durchschnitt bestimmt wird. Es wurde bestimmt, daß 4 bis
32 Samples einen guten Durchschnitt liefern.
-
Dieser
bestimmte Knautschzonensensor-Beschleunigungswert A_MA_CZS_3X als
eine Funktion des bestimmten Verschiebungswertes Displ_Rel_2X wird
mit einem unangeschnallten Schwellenwert 220 und einem
angeschnallten Schwellenwert 222 in einer Schwellenwertvergleichsfunktion 226 verglichen.
Der angeschnallte Schwellenwert 222 und der unangeschnallte
Schwellenwert 220 variieren als eine Funktion von Displ_Rel_2X
in einer vorbestimmten Weise, um die gewünschte Steuerung zu erreichen.
Die Schwellenwerte können empirisch
für eine
bestimmte Fahrzeugplattform von Interesse bestimmt werden. Wenn
der A_MA_CZS_3X-Wert den unangeschnallten Schwellenwert 220 überschreitet,
wird der in der Vergleichsfunktion 124 verwendete niedrigere
Schwellenwert zum GESCHALTET-NIEDRIG-Schwellenwert 132 geschaltet.
Wenn der A_MA_CZS_3X-Wert den angeschnallten Schwellenwert 222 überschreitet,
wird der in der Vergleichsfunktion 174 verwendete niedrigere
Schwellenwert zum GESCHALTET-NIEDRIG-Schwellenwert 182 geschaltet.
-
Der
Knautschzonensensor 42 ist vorzugsweise ein Beschleunigungsmesser,
der ein Signal CCU_4X mit einer Charakteristik liefert (z. B. Frequenz
und Amplitude), die anzeigend für
die Zusammenstoßbeschleunigung
des Fahrzeugs beim Auftreten eines Zusammenstoßereignisses ist, wie an der vorderen,
vorne-links-Stelle des Fahrzeugs abgefühlt wird. Das Beschleunigungssignal
CCU_4X wird vorzugsweise durch einen Hardware-Hochpaßfilter („HPF")/Tiefpaßfilter
(„LPF") 60 gefiltert,
um Frequenzen zu eliminieren, die von äußeren Fahrzeugbetriebsereignissen
stammen und/oder Eingaben, die von Straßengeräusch stammen. Die durch Filtern entfernten
Frequenzkomponenten sind die Frequenzen, die nicht anzeigend für das Auftreten
eines Zusammenstoßereignisses
sind. Empirisches Testen wird verwendet, um einen Frequenzbereich
oder -bereiche der relevanten Zusammenstoßsignale zu erstellen, so daß im Zusammenstoßbeschleunigungssignal
vorhandene äußere Signalkomponenten
gefiltert werden können,
und Frequenzen, die anzeigend für
ein Zusammenstoßereignis
sind, zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet werden. Der Beschleunigungsmesser 42 hat
vorzugsweise eine Nominalempfindlichkeit von ±250 g.
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Das
gefilterte Ausgabesignal 230 wird an einen Analog-zu-digital
(„A/D")-Wandler 232 geliefert, der
innerhalb der Steuerung 50 sein kann (z. B. einen A/D-Eingang
eines Mikrocomputers) oder ein externer A/D-Wandler. Der A/D-Wandler 232 wandelt
das gefilterte Zusammenstoßbeschleunigungssignal 230 in
ein digitales Signal um. Die Ausgabe des A/D-Wandlers 232 wird
vorzugsweise mit einem weiteren Hochpaß-/Tiefpaßfilter 234 mit Filterwerten
gefiltert, die empirisch bestimmt werden, um kleine Drifts und Versetzungen
zu eliminieren, die von der Umwandlung stammen. In einem Mikrocomputer-Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung würde
der Filter 234 digital innerhalb des Mikrocomputers implementiert.
Die Filterfunktion 234 gibt ein gefiltertes Beschleunigungssignal 236 aus.
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Die
Steuerung 50 bestimmt einen mit A_MA_CZS_4X bezeichneten
Beschleunigungswert. Dieser Wert wird bestimmt durch Berechnen eines gleitenden
Durchschnittswertes des gefilterten Beschleunigungssignals vom Knautschzonensensor 42.
Ein gleitender Durchschnitt ist eine Summe der letzten vorbestimmten
Anzahl von Samples bzw. Abtastungen des gefilterten Beschleunigungssignals. Der
Durchschnitt wird aktualisiert, indem der älteste Wert entfernt wird,
er durch das neueste Sample ersetzt wird und dann der neue Durchschnitt
bestimmt wird. Es wurde bestimmt, daß 4 bis 32 Samples einen guten
Durchschnitt liefern.
-
Dieser
bestimmte Knautschzonensensor-Beschleunigungswert A_MA_CZS_4X als
eine Funktion des bestimmten Verschiebungswertes Displ_Rel_2X wird
mit einem unangeschnallten Schwellenwert 250 und ei nem
angeschnallten Schwellenwert 252 in einer Schwellenwertvergleichsfunktion 256 verglichen.
Der angeschnallte Schwellenwert 252 und der unangeschnallte
Schwellenwert 250 variieren als eine Funktion von Displ_Rel_2X
in einer vorbestimmten Weise, um die gewünschte Steuerung zu erreichen.
Die Werte können
empirisch für
eine bestimmte Fahrzeugplattform von Interesse bestimmt werden.
Wenn der A_MA_CZS_4X-Wert den unangeschnallten Schwellenwert 250 überschreitet,
wird der in der Vergleichsfunktion 124 verwendete niedrigere
Schwellenwert zum GESCHALTET-NIEDRIG-Schwellenwert 132 geschaltet.
Wenn der A_MA_CZS_4X-Wert den angeschnallten Schwellenwert 252 überschreitet,
wird der in der Vergleichsfunktion 174 verwendete niedrigere
Schwellenwert zum GESCHALTET-NIEDRIG-Schwellenwert 182 geschaltet.
-
Der
Y-Mittelachsen-Beschleunigungsmesser 34 gibt ein Beschleunigungssignal
CCU_1Y an einen Filter 54 aus. Das Filtersignal von 54 wird
durch einen A/D-Wandler 260 umgewandelt und durch den Filter 262 in
einer ähnlichen
Weise digital gefiltert, wie oben relativ zur Verarbeitung der Signale
von Beschleunigungsmessern 40, 42 beschrieben
ist. Von diesem gefilterten Beschleunigungssignal wird ein gleitender
Durchschnitts-Beschleunigungswert A_MA_CCU_1Y-Wert bestimmt unter
Verwendung einer gleitenden Durchschnittstechnik und ein Geschwindigkeitswert
VEL_CCU_1Y-Wert wird durch Integrierung in der Bestimmungsfunktion 264 bestimmt.
In der Vergleichsfunktion 266 wird der bestimmte Beschleunigungswert
A_MA_CCU_1Y als eine Funktion des bestimmten Verschiebungswertes Displ_Rel_2X
mit einem Schwellenwert 268 verglichen. Wenn der A_MA_CCU_1Y-Wert
den Schwellenwert 268 überschreitet,
wird der in der Vergleichsfunktion 124 verwendete NIEDRIG-Schwellenwert zum
GESCHALTET-NIEDRIG-Schwellenwert 132 geschaltet, und der
in der Vergleichsfunktion 174 verwendete NIEDRIG-Schwellenwert wird
zum GESCHALTET-NIEDRIG-Schwellenwert 182 geschaltet.
-
Der
A_MA_CCU_1Y-Wert wird auch mit einem Sicherheitskasten (immunity
box) 276 verglichen, der durch einen vorbestimmten A_MA_CCU_1Y-Wert und
einen Displ_Rel_2X-Wert definiert ist, wie in 4 durch
eine Vergleichsfunktion 278 gezeigt ist. Wenn der A_MA_CCU_1Y-Wert außerhalb
des Sicherheitskastens 276 ist, wird ein HOCH-Safingsignal
zur Verwendung mit einem unten beschriebenen Seitenzusammenstoß-Unterscheidungsalgorithmus
geliefert. Ansonsten ist das Safingsignal NIEDRIG.
-
Der
Fahrerseiten-Beschleunigungssensor 46 liefert ein Beschleunigungssignal
RAS_1Y an einen Filter 62, das durch einen A/D-Wandler 280 umgewandelt
wird. Das digitalisierte Beschleunigungssignal wird weiter durch
Filter 282 digital gefiltert, und das gefilterte Beschleunigungssignal
wird an eine Fahrerseiten-Unterscheidungsfunktion 284 geliefert.
-
Der
Beifahrerseiten-Beschleunigungssensor 48 liefert ein Beschleunigungssignal
RAS_2Y an einen Filter 64, das durch einen A/D-Wandler 290 umgewandelt
wird. Das digitalisierte Beschleunigungssignal wird weiter durch
Filter 292 digital gefiltert, und das gefilterte Beschleunigungssignal
wird an eine Beifahrerseiten-Unterscheidungsfunktion 294 geliefert.
-
Die
Fahrerseiten-Unterscheidungsfunktion und die Beifahrerseiten-Unterscheidungsfunktion können jede
verschiedener Formen zur Seitenunterscheidung und Steuerung der
entsprechenden Seitenrückhalteeinrichtungen 16, 20 annehmen.
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
werden ein Fahrerseiten-Beschleunigungswert A_MA_RAS_1Y und ein Beifahrerseiten-Beschleunigungswert A_MA_RAS_2Y
unter Verwendung eines gleitenden Durchschnittsprozesses bestimmt,
in einer ähnlichen Weise,
wie oben mit Bezug auf andere gleitende Durchschnitt-Beschleunigungsbestimmungen
beschrieben ist. Diese bestimmten Seitenbeschleunigungswerte als
eine Funktion des bestimmten Seitengeschwindigkeitswertes VEL_CCU_1Y
sowohl in positiven als auch in negativen Richtungen werden mit
zugeordneten variablen Schwellenwerten verglichen. Wenn die Werte
ihre zugeordneten Schwellenwerte überschreiten und das Seiten-Safingsignal
von der Funktion 278 HOCH ist, wird die entsprechende Seitenrückhalteeinrichtung 16, 20 betätigt.
-
Der
Zusammenstoßschwere-INDEX_A 140 und
der Zusammenstoßschwere-INDEX_B 190 sind mit
einer Anpassungsfunktion 300 verbunden. Die Anpassungsfunktion 300 empfängt weitere
Eingabesignale vom Fahrergewichtssensor 72 und von den anderen
oben erwähnten
zugeordneten Fahrersensoren 76. Die Anpassungsfunktion 300 paßt die Zusammenstoßschwere-Indexwerte A oder
B ansprechend auf die Sensoren 72, 76 an. Abhängig vom
abgefühlten
Gewicht des Insassen und anderen abgefühlten Charakteristika oder
Attributen werden die Indexwerte A, B erhöht, verringert oder ohne weitere Anpassung
belassen werden.
-
Die
angepaßten
Zusammenstoßschwere-Indexwerte
werden zu einem Aufblasvorrichtungsüber- bzw. -umsetzer 310 geleitet,
der weitere Anpassungen an den Zusammenstoßschwerewerten vornimmt für die bestimmte
Aufblasvorrichtung oder Aufblasvorrichtungsbauart, die in der Fahrzeugplattform
von Interesse verwendet wird. Der Umsetzer kann verwendet werden,
um Einsatzzeiten der zweiten Stufe auszuwählen basierend darauf, ob der
NIEDRIG-Schwellenwert verwendet wurde oder der GESCHALTET-NIEDRIG-Schwellenwert zur
Steuerung der ersten Stufe verwendet wurde. Zum Beispiel angenommen,
daß eine Δt-Zeit 25
msec wäre.
Wenn der GESCHALTET-NIEDRIG-Schwellenwert verwendet wurde, könnte die
zweite Stufe 25 msec. nach der ersten Stufenbetätigung betätigt werden.
Wenn jedoch der „normale" NIEDRIG-Schwellenwert
(130, 180) zur Steuerung der ersten Stufe mit
dem gleichen Δt
verwendet wurde, könnte
die zweite Stufe 40 msec. nach der ersten Stufenbetätigung betätigt werden.
-
Die
bestimmten „Aufblasvorrichtungsart"-Daten können an
die Steuerung 50 durch geeignete Sensoren eingegeben werden,
oder können
zur Zeit der Anfangsprogrammierung der Steuerung 50 vorgespeichert
werden. Auf diese Weise könnte
das Einsetzen der ersten Stufe 90 und der zweiten Stufe 92 vorgezogen
oder verzögert
werden ansprechend auf die Aufblasvorrich tungsart. Zum Beispiel
kann ein Fahrzeug eine Serienaktivierung innerhalb von 5 msec. erfordern,
um 100% Aufblasen zu erreichen. Ein weiteres Fahrzeug kann Serienaktivierung
innerhalb von 7 msec. erfordern, um 100% Aufblasen zu erreichen,
aufgrund eines Unterschieds in der Aufblasvorrichtungsart.
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Die
Ausgabe des Umsetzers 310, die der angepaßte Δt-Wert ist,
wird an die Einsatzsteuerung 100 gegeben. Die Einsatzsteuerung 100 betätigt die erste
betätigbare
Stufe 90 (möglicher
Vorziehung oder Verzögerung
durch die Anpassungsfunktion 300 und/oder den Umsetzer 310 ausgesetzt)
für die
Fahrer-Mehrstufen-Rückhalteeinrichtung 14,
wenn der Schwellenwert 130 überschritten wird und der Fahrer-Verschlußschalter 70 anzeigt,
daß der
Fahrer unangeschnallt ist und keiner der unangeschnallten Schwellenwerte 220 oder 250 überschritten
worden ist durch A_MA_CZS_3X bzw. A_MA_CZS_4X, und A_MA_CCU_1Y den
Schwellenwert 268 nicht überschritten hat.
-
Die
Einsatzsteuerung 100 betätigt die erste betätigbare
Stufe 90 (möglicher
Vorziehung oder Verzögerung
durch die Anpassungsfunktion 300 und/oder den Umsetzer 310 ausgesetzt)
für die
Fahrer-Mehrstufen-Rückhalteeinrichtung 14,
wenn der Schwellenwert 180 überschritten wird und der Fahrer-Verschlußschalter 70 anzeigt,
daß der
Fahrer angeschnallt ist und keiner der angeschnallten Schwellenwerte 222 oder 252 überschritten
wurde durch A_MA_CZS_3X bzw. A_MA_CZS_4X, und A_MA_CCU_1Y den Schwellenwert 268 nicht überschritten
hat.
-
Die
Einsatzsteuerung 100 betätigt die erste betätigbare
Stufe 90 (möglicher
Vorziehung oder Verzögerung
durch die Anpassungsfunktion 300 und/oder den Umsetzer 310 ausgesetzt)
für die
Fahrer-Mehrstufen-Rückhalteeinrichtung 14,
wenn der Schwellenwert 132 überschritten wird und der Fahrer-Verschlußschalter 70 anzeigt,
daß der
Fahrer unangeschnallt ist und einer der unangeschnallten Schwellenwerte 220 oder 250 überschritten wurde durch
A_MA_CZS_3X bzw. A_MA_CZS_4X, oder A_MA_CCU_1Y den Schwellenwert 268 überschritten
hat.
-
Die
Einsatzsteuerung 100 betätigt die erste betätigbare
Stufe 90 (möglicher
Vorziehung oder Verzögerung
durch die Anpassungsfunktion 300 und/oder den Umsetzer 310 ausgesetzt)
für die
Fahrer-Mehrstufen-Rückhalteeinrichtung 14,
wenn der Schwellenwert 182 überschritten wird und der Fahrer-Verschlußschalter 70 anzeigt,
daß der
Fahrer angeschnallt ist und einer der angeschnallten Schwellenwerte 222 oder 252 überschritten
wurde durch A_MA_CZS_3X bzw. A_MA_CZS_4X, oder A_MA_CCU_1Y den Schwellenwert 268 überschritten
hat.
-
Wenn
das Rückhaltesystem
eine Vorspannvorrichtung 22 umfaßt, dann wird die Vorspannvorrichtung
betätigt,
wenn die erste Stufe 90 betätigt wird, wenn der Verschlußschalter
anzeigt, daß der Fahrer
angeschnallt ist.
-
Die
dann bestimmten Δt-
Zeiten werden verwendet, um zu steuern, wann die zweite Stufe 92 betätigt wird.
Die Einsatzsteuerung 100 steuert die Betätigung der
zweiten Stufe 92 ansprechend auf die geeigneten angepaßten Zusammenstoßschwere-Indexwerte
Index_A oder Index_B, abhängig
von dem angeschnallten Zustand des Insassen. Die Steuerung 50 verwendet
eine Nachschlagtabelle mit vorbestimmten gespeicherten Betätigungszeiten
zur Steuerung des zweiten Stufeneinsatzes ansprechend auf den geeigneten
Zusammenstoßschwere-Indexwert. Diese
gespeicherten Werte werden durch empirische Verfahren für eine bestimmte
Fahrzeugplattform von Interesse bestimmt.
-
Andere
Sensoren 88 könnten
verwendet werden, um weitere Steueranpassungen vorzunehmen. Wenn
zum Beispiel ein nach hinten gerichteter Kindersitz auf dem Beifahrersitz 84 detektiert
wird, könnte
die Betätigung
der ersten und zweiten Stufen 94, 96 verhindert
werden.
-
Aus
der obigen Beschreibung der Erfindung werden Fachleute Verbesserungen,
Veränderungen und
Modifikationen entnehmen. Zum Beispiel waren die geschalteten Schwellenwerte
ansprechend sowohl auf die Knautschzonensensoren CZS_3X und CZS_4X
als auch auf den Seitenbeschleunigungssensor CCU_1Y. Das Schalten
der Schwellenwerte könnte
nur ansprechend auf die Knautschzonensensoren CZS_3X und CZS_4X
sein. Solche Verbesserungen, Veränderungen
und Modifikationen innerhalb des Fachkönnens sollen von den angefügten Ansprüchen abgedeckt
werden.