DE10297435T5

DE10297435T5 - Mechanische Sensoranordnung und Aufprallenergiesensor

Info

Publication number: DE10297435T5
Application number: DE10297435T
Authority: DE
Inventors: Ernest M. Oster Cove Reimer; Rod St. John's Hale; Doug St. John's Pittman
Original assignee: Canpolar East Inc
Current assignee: Canpolar East Inc
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2004-09-16
Also published as: US20050067821A1; JP2005533699A; AU2002340672A1; AU2002340672A8; WO2003053749A3; WO2003053749A2; US7313972B2

Abstract

Airbag-Betätigungssystem, welches aufweist:
zumindest einen Auslenksensor, der ausgebildet ist zur Befestigung an einem Auslenkpunkt einer primären Energieabsorptionsstelle eines Fahrzeugs, welcher Auslenksensor ein Ausgangssignal mit erfassten Auslenkdaten erzeugt, und Bezugsdatenmittel Kraft-Auslenkungs-Daten gespeichert haben,
Berechnungsprogrammmittel, die Bezugsdaten von den Bezugsdatenmitteln empfangen und das Ausgangssignal mit erfassten Auslenkdaten empfangen, welche Berechnungsprogrammmittel kumulative Energieverlustwerte (E) und augenblickliche Energieverlustwerte (P) aus den Bezugsdaten und den Auslenkungsdaten erzeugen, und die Berechnungsprogrammmittel ein Ausgangssignal enthalten E- und P-Werte zu Vergleichsprogrammmitteln erzeugen,
Vergleichsprogrammmittel zum Empfangen des Ausgangssignals von den Berechnungsprogrammmitteln, welche Vergleichsprogrammmittel empfangene Eund P-Werte mit vorbestimmten Schwellenwerten vergleichen, welche Vergleichsprogrammmittel ein Ausgangseinsetzsignal bei Überschreiten vorbestimmter Schwellenwerte erzeugen, und Airbag-Betätigungsmittel zum Betätigen zumindest eines Airbags bei Empfang des Ausgangssignals von den Vergleichsprogrammmitteln.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Eine hier beschriebene Entwicklung bezieht sich auf eine mechanische Sensoranordnung, die besonders geeignet für die Verwendung in Aufpralldetektorvorrichtungen ist, die mechanische Bewegung in einen reduzierten Maßstab, der mit den Signaleigenschaften eines minderwertigen kommerziellen Sensors kompatibel ist, umwandelt. Eine andere beschriebene Entwicklung bezieht sich auf ein Sensorsystem, das optimale Einsatzbedingungen für Automobil- oder Fahrzeug-Sicherheitssysteme wie Airbags in dem Fall einer Kollision oder eines Stoßes bestimmt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Mit Bezug auf die Energiesensorentwicklung sind Sensoren im Stand der Technik bekannt für ihre Verwen dung bei der Erfassung struktureller Verformungen während eines Zusammenstoßes eines Automobils oder Fahrzeugs mit Gegenständen wie einem anderen Fahrzeug oder einem Pfosten usw. Beispiele für Dokumente, die verschiedene besondere Merkmale der Sensorstruktur und deren Gebrauch diskutieren, sind nachfolgend beschrieben.
Eine typische Anwendung der Sensortechnologie ist im US-Patent 5 419 407 von Meyer et al. beschrieben, das einen Verformungssensor lehrt, nämlich eine druckempfindliche Folie, die die Geschwindigkeit der strukturellen Verformung bei einem Zusammenstoß bestimmt und einen Airbag auslöst, sollte die Verformungsgeschwindigkeit einen vorbestimmten Schwellenwert überschreiten.
Die obige Anwendung wird in ähnlicher Weise gelehrt im US-Patent 5 435 409 von Meyer et al., das ein duales Verformungssensorelement mit einer äußeren und einer inneren Sensorebene offenbart und einen Krafterfassungswiderstand enthält. Vorbestimmte Schwellenwerte bestimmen die Auslösung einer Sicherheitseinrichtung wie eines Airbags, falls diese Schwellenwerte überschritten werden.
Das US-Patent 6 095 553 von Chou et al. lehrt einen Seitenaufprallsensor, der Beschleunigungsmesserelemente enthält für den Vergleich der Kraft einer ersten und einer zweiten Erfassung eines Aufpralls. Diese Elemente können auch mit einem "Sicherheits"-Sensor verglichen werden, der zusätzliche Kraftinformationen berücksichtigt.
Das US-Patent 6 144 790 von Bledin, Anthony, G. offenbart einen Aufprallsensor mit einer optischen Fa ser, der Auslenkungseigenschaften (nicht ortsspezifisch) aufgrund thermischer direkter Kraft oder Druck erfasst. Externe Störungen von Lichteigenschaften schalten ein Relais aus, lassen einen Summer ertönen oder dergleichen.
Ein elektrischer Kontaktsensor wird im US-Patent 5 680 909 von Lofy, John, D. gelehrt, bei dem eine Aufblasvorrichtung für einen Airbag bei der Zerstörung der Oberfläche von einem der elektrischen Kontakte während des Aufpralls betätigt wird. Ein "Sicherheits"-Sensor wird in dieser Druckschrift erwähnt, aber nicht beschrieben.
Ein Bruchkasten ist im US-Patent 5 547 216 von Iwata et al. offenbart, der einen Drucksensor zum Erfassen sowohl der Geschwindigkeit als auch des Grades der strukturellen Verformung aufgrund eines Aufpralls aufweist. Diese Werte werden dann mit vorbestimmten Schwellenwerten verglichen und eine Fahrzeug-Sicherheitseinrichtung wird daraufhin eingesetzt anhand der erfassten zweckmäßigen Eigenschaften.
Andere Druckschriften enthalten das US-Patent 5 392 024 von Kiuchi et al., das die Verwendung von zwei oder mehr Zuständen lehrt, z.B. zwei Aufprallerfassungsereignisse innerhalb eines vorbestimmten Zeitrahmens als ein Mittel des Einsatzes. Darüber hinaus offenbart der Anmelder der vorliegenden Erfindung in dem US-Patent 5 917 180 von Reimer et al. einen optischen Streuungsgeometriesensor, der ein komprimierbares Trägermedium, eine Quelle und eine Empfangswelle und ein zu einer Druckanzeigevorrichtung zu übertragendes Signale enthält. Auch das CA-Patent 2 254 538 von Reimer et al. offenbart diesen Sensor zur Verwendung in der Aufprallzone eines Fahrzeugs.
Zusätzlich zu den vorstehenden Druckschriften diskutieren Publikationen wie "Crush Zone Intrusion Sensor", eine Werbeausgabe vom Januar 2001, eine CZi-Präsentation vom 15. September 2001 und die "GM-CZi Test Data Review" von September 2001 die Sensortechnologie und die Verwendung der Technologie für Fahrzeugkollisionen oder Zusammenstöße.
Bezüglich der Sensoranordnung werden kommerzielle Sensoren wie reflektierende Sensoren, die den Bereich einer reflektierenden Oberfläche erfassen, im Allgemeinen in großen Mengen zu sehr niedrigen Kosten hergestellt. Der Bereich, innerhalb welchem ein Sensor dieses Typs die Nähe der reflektierenden Oberfläche erfassen kann, beträgt im Allgemeinen wenige Millimeter für kommerzielle Niedrigendvorrichtungen. Typischerweise sind die Ansprecheigenschaften nicht linear, was bedeutet, dass ein niedriger Signalzustand existiert, wenn der Abstand zwischen dem Sensor und der reflektierenden Oberfläche mehr oder weniger als das Optimum für maximale Signalstärke ist.
Bei Beispiel für den Stand der Technik, das einen mechanischen Sensormechanismus offenbart, ist das US-Patent 5 917 180 für Reimer at al. Dieses Patent beschreibt einen integrierenden Hohlraumsensor, der einen Lichtemitter und einen Lichtdetektor enthält, die in enger Nähe positioniert sind, und der eine mechanische Verformung des integrierenden Hohlraums verwendet, um eine Ablenkung zu erfassen. Die Ablenkungserfassung ist möglich, wodurch ein die Lichtquelle umgebendes isotropisches Zerstreuungsmedium und ein Detektor als ein integrierender Hohlraum wirken. Es ist eine Eigenschaft des Mediums, dass eine Komprimierung des gesamten Körpers eine proportionale Komprimierung des örtlichen Bereichs, der der integrierende Hohlraum ist, ergibt, wodurch wiederum die optische Dichte des Mediums proportional zu der Ablenkung des Mediums geändert wird. Aufgrund dieser Proportionalität kann dieser Sensor ausgebildet sein zum Erfassen der Auslenkung auf einer willkürlichen Abstandsskala durch einfache Veränderung der Dimension des Zerstreuungsmediums. Bei der obigen Druckschrift ist das Medium ein Elastomerschaum, der die proportionale Komprimierung ergibt.
Der Zwecke der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine mechanische Sensoranordnung für die Verwendung bei Anwendungen wie Aufpralldetektorsensoren und ähnlichen Anwendungen zu schaffen.
Bei der Aufprallerfassung bei Automobilen wird eine Anzahl von Vorrichtungen verwendet oder vorgeschlagen für die Erfassung der Komprimierung oder Auslenkung der "Bruchzone" oder "Knautschzone" des Fahrzeugs. Diese Vorrichtungen enthalten Kontaktschalter, faseroptische Auslenksensoren, Kinotex(eingetragene Marke)-Auslenkungssensoren, Luftdrucksensoren usw. Bei diesen Sensorvorrichtungen ist es wünschenswert, den Auslenkungsbereich des Sensors einer Skala anzupassen, die der körperlichen Verformungsskala der Komprimierung angepasst ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei einer Entwicklung der vorliegenden Erfindung ergibt ein Ausführungsbeispiel ein Airbag-Betätigungssystem mit zumindest einem Auslenkungssensor, der ausgebildet ist zur Befestigung an einem Auslenkpunkt eines primären Energieabsorptionsortes eines Fahrzeugs, wobei der Auslenksensor ein Aus gangssignal mit erfassten Auslenkdaten erzeugt, Bezugsdatenmitteln mit gespeicherten Kraftauslenkdaten, Berechnungsprogrammmitteln, die Bezugsdaten von den Bezugsdatenmitteln empfangen und das Ausgangssignal mit erfassten Auslenkdaten empfangen, welche Berechnungsprogrammmittel kumulative Energieverlustwerte (E) und augenblickliche Energieverlustwerte (P) anhand der Bezugsdaten und der Auslenkdaten erzeugen, Berechnungsprogrammmittel ein Ausgangssignal enthalten E- und P-Werte zu Vergleichsprogrammmitteln erzeugen, Vergleichsprogrammmitteln zum Empfangen eines Ausgangssignals von den Berechnungsprogrammmitteln, welche Vergleichsprogrammmittel empfangene E- und P-Werte mit vorbestimmten Schwellenwerten vergleichen und ein Ausgangseinsatzsignal bei Überschreiten von vorbestimmten Schwellenwerten erzeugen, und Airbag-Betätigungsmitteln zum Betätigen zumindest eines Airbags bei Empfang des Ausgangssignals der Vergleichsprogrammmittel.
Vorzugsweise sind die Berechnungsprogrammmittel ausgebildet zum Berechnen einer Geschwindigkeit (V), um ein Geschwindigkeitssignal zu erzeugen, das ein Einsatzsignal bei Überschreiten von voreingestellten Geschwindigkeitsschwellenwerten ausgibt.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorgenannten Entwicklung der vorliegenden Erfindung enthält Fehlererfassungs-Programmmittel, die zur Erfassung von Fehlern in dem System ausgebildet sind, wobei das Ausgangseinsatzsignal von Fehlererfassungs-Programmmittel empfangen wird, die Fehlererfassungs-Programmmittel ein Ausgangsbetätigungssignal erzeugen, um eine Betätigung der Airbag-Betätigungsmittel zu ermöglichen, wenn kein Fehler in dem System erfasst wird.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Vorgenannten, enthalten die Fehlererfassungs-Programmmittel vorbestimmte Schwellenwerte, wodurch ein Betätigungssignal erzeugt wird, wenn Schwellenwerte überschritten werden.
Ein anderes weiteres Ausführungsbeispiel des Vorgenannten ergibt das System enthalten zumindest zwei Auslenksensoren.
Wünschenswert weisen die Vergleichsprogrammmittel einen primären Diskriminator mit primären Zählmitteln auf, empfangen die Vergleichsprogrammmittel P-Werte für jeden Sensor, registrieren die primären Zählmittel das Überschreiten der vorbestimmten P-Schwellenwerte für jeden Sensor, wodurch, wenn die primären Zählmittel zumindest zweimal das Überschreiten von vorbestimmten Schwellenwerten registriert haben, das Vergleichsprogramm ein Ausgangseinsatzsignal erzeugt, und sind die zumindest zwei Auslenksensoren ausgebildet zum Erfassen zumindest einer von räumlicher Auflösung, zeitlicher Auflösung und Verformungsmessung an dem primären Energieabsorptionsort des Fahrzeugs.
Es ist auch bevorzugt, dass das System ausgebildet ist zum Erfassen der Knautschzonen-Verformungsverlustenergie und der Energieverlustgeschwindigkeiten während eines Automobilzusammenstoßes, und das System ausgebildet ist zum Analysieren von Energieverlustgeschwindigkeiten, -größen und -mustern.
Es ist weiterhin wünschenswert, dass das System weiterhin einen sekundären Diskriminator enthält, der ausgebildet ist zur Auswertung von Gesamtenergie-Verlustgeschwindigkeiten von den Auslenksensoren und zum Vergleich der Gesamtenergie-Verlustgeschwindigkeiten mit einem vorbestimmten Schwellenwert, wobei der sekundäre Diskriminator Zählmittel hat, das Überschreiben jedes vorbestimmten Schwellenwertes registriert, der sekundäre Diskriminator das Ausgangseinsatzsignal von den Vergleichsprogrammmitteln empfängt, ein Ausgangseinsatzsignal bei Empfang des Ausgangseinsatzsignals von den Vergleichsprogrammmitteln erzeugt und bei Registrieren des Überschreitens des vorbestimmten Schwellenwertes durch die zweiten Zählmittel eine Airbag-Betätigungsvorrichtung betätigt, und das System weiterhin einen tertiären Diskriminator enthält, der zur Unterscheidung von Zusammenstoßereignissen durch Musteranalyse und eine Eindringunterschrift ausgebildet ist, welcher tertiäre Diskriminator Zählmittel hat, die zumindest zwei Auslenksensoren Energie- und Verlustenergie-Ausgangssignale haben, die Eindringunterschrift augenblickliche Energieverlustgeschwindigkeiten und die Zeithistorie einer Auslenkung und Energie- und Energieverlust-Ausgangssignale von den Auslenksensoren einer Anordnung kombiniert, die Eindringunterschrift ein Einsatz- oder ein Nichteinsatz-Ausgangssignal hat, der tertiäre Diskriminator das Einsatz- und Nichteinsatz-Ausgangssignal identifiziert und die Zählmittel des tertiären Diskriminators um den Wert 1 erhöht, wenn das Einsatzausgangssignal erfasst wird.
Wünschenswert wird der vorbestimmte Schwellenwert auf einen Wert gesetzt, der Energieverlustgeschwindigkeiten während Niedrigenergieereignissen, die einen Airbageinsatz erfordern, überschreitet.
Darüber hinaus ist es bei dem obigen Ausführungsbeispiel bevorzugt, dass das System weiterhin eine Ereignisklassifizierungsvorrichtung mit vorbestimmten Ereignisdaten hat, wobei die Ereignisklassifizierungsvorrichtung einen Ereignistyp identifiziert durch Vergleichen einer Zeithistorie-Gesamtauslenkung und eines Energieverlustmusters mit den vorbestimmten Ereignisdaten.
Vorzugsweise enthält das System einen Kinotex(eingetragene Marke)-Auslenksensor.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Entwicklung ist ein System vorgesehen, welches aufweist: einen oder mehrere Auslenksensoren, die in einer Struktur an >n = Schlüsselauslenkpunkten positioniert sind, wobei "n" eine Zahl von eins bis einhundert ist, die Auslenkpunkte primäre Energieabsorptionspunkte in einer Struktur zum Erfassen von Ereignisinformationen enthaltend Auslenkungs- und Auslenkungsgeschwindigkeitsdaten darstellen; Datentabellenmittel, die Kraft-Auslenk-Kurven für die Punkte liefern; einen Algorithmus, der die Auslenk- und Auslenkgeschwindigkeitsdaten kombiniert mit den Kraft-Auslenk-Kurven verwendet, um die absorbierte Gesamtenergie und augenblickliche Energieverlustgeschwindigkeiten zu berechnen, wobei Absorption gleich dem Verlust ist, für jeden Auslenksensor, worin eine berechnete Gesamtenergie Versetzungsenergiekonstanten für die Punkte hat, der Algorithmus Ereignisse, die einen vorbestimmten Schwellenwert überschreiten unterscheidet und kumulative Energie- und Gesamtenergie-Verlustgeschwindigkeiten für den Ablenksensor berechnet, der Algorithmus einen Typ von Zusammenstoßereignis anhand der Klassifizierung der Mehrpunkt-Zeithistorie identifiziert, wobei die Mehrpunkt- Zeithistorie die Auslenkung, Geschwindigkeit und Energiewerte und eine Eindringunterschrift durch Musteranalyse ist; und eine logische Sequenz mit einem Airbag-Einsatzsignal, das in der Lage ist, erzeugt zu werden durch Kombinieren durch Energieverlustgeschwindigkeiten, kumulativer Energie, Gesamtenergie-Verlustgeschwindigkeiten, und Ereignistyp von der Eindringunterschrift, wobei die logische Sequenz ausgebildet ist zum Betätigen des Systems während des Versagens von einem oder mehreren der Auslenksensoren und zum Unterscheiden schwerer Zusammenstoßereignisse.
Weiterhin ist es ein anderes Ausführungsbeispiel der Entwicklung, ein Sicherheitssystem zu schaffen, welches aufweist: erste logische Mittel mit einem vorbestimmten Schwellenwert, welche ersten logischen Mittel ausgebildet sind zum Erzeugen eines Ausgangssignals von Auslenkeigenschaften, die während eines Zusammenstoßereignisses erfassbar sind. Zweite logische Mittel, die ein Ausgangssignal erzeugen, das während eines Zusammenstoßereignisses bestimmt ist, mit Kraft-Verformungs-Werten zu dritten logischen Mitteln, dritte logische Mittel, die das Ausgangssignal der ersten logischen Mittel und das Ausgangssignal der zweiten logischen Mittel empfangen und die Schwere des Aufpralls während eines Zusammenstoßereignisses berechnen und ein Signal der dritten logischen Mittel zu vierten logischen Mitteln ausgeben, vierte logische Mittel mit einem primären Diskriminator, welcher primäre Diskriminator Zählmittel hat, die adaptiv um einen Zählwert von eins erhöht werden für jeden Fall, in welchem der vorbestimmte Schwellenwert überschritten wird, und ein Signal zu fünften logischen Mitteln ausgeben, um eine Sicherheitsvorrichtung einzusetzen, wenn der Zählwert zumindest zwei ist, fünfte logische Mittel die ausgebildet sind zum Bestimmen eines Fehlers in dem System, welche fünften logischen Mittel das System außer Betrieb setzen, wenn ein Fehler in dem System festgestellt ist, die fünften logischen Mittel ein Signal zu sechsten logischen Mitteln ausgeben, um eine Sicherheitsvorrichtung einzusetzen, wenn ein Systemfehler nicht erfasst wird; und sechste logische Mittel zum Messen des Signals von den fünften logischen Mitteln und zum Erzeugen eines Einsatzsignals zu einer Sicherheitsvorrichtung, wenn ein Ausgangssignal von den fünften logischen Mitteln empfangen wird.
Vorzugsweise enthalten bei dem obigen Ausführungsbeispiel die Auslenkeigenschaften die Verformungsverlustenergie, Energieverlustgeschwindigkeiten, augenblicklichen Energieverlustgeschwindigkeiten, Zeithistorie der Auslenkenergie- und Energieverlustsignale während eines Aufpralls eines Automobils.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Auslenkeigenschaften durch Auslenksensoren erfassbar sind, die an einem oder mehreren Energieabsorptionspunkten in einer Fahrzeugstruktur positioniert sind.
Es ist wünschenswert, dass bei dem obigen Ausführungsbeispiel die Schwere des Aufpralls bestimmt wird durch Vergleichen einer Energieverlustgeschwindigkeit Pⁿ, wobei "n" ein numerischer Wert zwischen eins und einhundert ist, für jeden der Auslenksensoren mit einem vorbestimmten Schwellenwert aⁿ für jeden der Auslenksensoren, der Zähler einen Zählwert für jeden Fall erhöht, bei dem die Energieverlustgeschwindigkeit den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, die vierten logischen Mittel weiterhin einen sekundären Diskriminator enthalten zum Auswerten von Ener gieverlustgeschwindigkeiten durch Erhalten von Gesamtsignal-Ausgangsgeschwindigkeiten von den ersten logischen Mitteln und Vergleichen der Ausgangsgeschwindigkeiten mit dem vorbestimmten Schwellenwert, der sekundäre Diskriminator Zählmittel aufweist zum Erfassen der Schwellenwertüberschreitung, welche Zählmittel den Zählwert für jeden Fall erhöhen, in welchem die Gesamtsignal-Ausgangsgeschwindigkeiten den vorbestimmten Schwellenwert überschreiten, die Zählmittel ausgebildet sind zum Kombinieren eines einzelnen Zählwertes von den Zählmitteln des primären Diskriminators mit einem Zählwert von den Zählmitteln des sekundären Diskriminators, um ein Einsatzsignal zu der Sicherheitsvorrichtung auszugeben, und die vierten logischen Mittel weiterhin einen tertiären Diskriminator enthalten, welcher Diskriminator eine Feinereignisunterscheidung durch Musteranalyse liefert, welche Musteranalyse Eindringunterschriften, die von den zweiten logischen Mitteln abgerufen sind, mit einem Eindringunterschriftmuster eines Ereignisses vergleicht, die Eindringunterschrift augenblickliche Energieverlustgeschwindigkeiten und die Zeithistorie der Auslenkung, Energie- und Energieverlustsignale von einem Sensor kombiniert, der tertiäre Diskriminator eine Einsatz- oder Nichteinsatz-Unterschrift für das Ereignis identifiziert und Zählmittel um einen Wert erhöht, der mit der Eindringunterschrift assoziiert ist.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der obigen Entwicklung ist ein Verfahren zur Betätigung eines Sicherheitsvorrichtungssystems vorgesehen, das die Schritte enthält: Senden eines Ausgangssignals mit Auslenkeigenschaften, die an einem primären Energieabsorptionsort eines Fahrzeugs erfasst wurden, zu ersten Programmmitteln, in Beziehung setzen von Kraft-Auslenk-Daten für die Ausgabe zu den ersten Programmmitteln, Vergleichen der Auslenkeigenschaften und der in Beziehung gesetzten Kraft-Auslenk-Daten, Erzeugen eines Ausgangssignals von den ersten Programmmitteln mit berechneter absorbierter Gesamtenergie und augenblicklichen Energieverlustgeschwindigkeiten an dem primären Energieabsorptionsort zu zweiten Programmmitteln, Berechnen der kumulativen Energie und der Gesamtenergieverlustgeschwindigkeiten, Erzeugen eines Ausgangssignals zum Betätigen einer Sicherheitsvorrichtung wenn ein vorbestimmter Schwellenwert überschritten ist, Vergleichen des Ausgangssignals der zweiten Programmmittel mit den in Beziehung gesetzten Kraft-Auslenk-Daten, um einen Ereignistyp zu bestimmen, Erzeugen eines Ausgangssignals, um das Airbag-Sicherheitssystem zu betätigen, wenn der Ereignistyp identifiziert ist als ein Ereignis zum Einsetzen einer Sicherheitsvorrichtung, und Betätigen eines durch den Ereignistyp bestimmten Sicherheitsvorrichtungssystems.
Bei einer anderen Entwicklung der vorliegenden Erfindung ist auch eine Zusammenstoßauslenk-Sensorvorrichtung, die für die Verwendung in einer Knautschzone eines Automobils geeignet ist, vorgesehen, und in der die Verbesserung vorgesehen ist, bei der die Sensorvorrichtung mechanische Betätigungsmittel kombiniert mit einem reflektierenden Sensor und reflektierende Mittel, die betriebsmäßig mit dem Sensor assoziiert sind, enthält, wobei der Sensor und die reflektierenden Mittel im Abstand voneinander angeordnet sind, die mechanischen Mittel ausgebildet sind zum Bewirken einer relativen Bewegung zwischen dem Sensor und den reflektierenden Mitteln, wodurch die mechanischen Mittel beim Bewirken einer relativen Bewegung zwischen dem Sensor und den reflektierenden Mitteln eine relative Versetzung zwischen diesen ermöglichen um einen reduzierten Maßstab zu erhalten, der mit den Signaleigenschaften des Sensors kompatibel ist.
Weiterhin können die mechanischen Betätigungsmittel ein Paar von schwenkbar verbundenen Hebeln aufweisen, wobei entweder der reflektierende Sensor oder die reflektierenden Mitteln an den Hebeln befestigt sind, wodurch die Hebel, wenn sie schwenkbar in der Höhe reduziert werden, wirksam sind zum Reduzieren des Abstands zwischen dem reflektierenden Sensor und den reflektierenden Mitteln.
Bei einem anderen weiteren Ausführungsbeispiel einer anderen Entwicklung weisen die mechanischen Mittel ein Paar von im Abstand voneinander angeordneten Federmitteln auf, wobei die Federmittel zur Befestigung entweder des reflektierenden Sensors oder der reflektierenden Mittel dienen, wodurch die Federmittel, wenn sie zusammengedrückt werden, wirksam sind zum Verringern des Abstands zwischen dem reflektierenden Sensor und den reflektierenden Mitteln.
Es ist weiterhin bei bestimmten Ausführungsbeispielen wünschenswert, dass die mechanischen Mittel ein Paar von komprimierbaren, im Abstand voneinander angeordneten Elastomerträgern aufweisen, wobei die Elastomerträger zum Befestigen entweder des reflektierenden Sensors oder der reflektierenden Mittel dienen, wodurch die Elastomerträger, wenn sie komprimiert werden, wirksam sind zum Verringern des Abstands zwischen dem reflektierenden Sensor und den reflektierenden Mitteln.
Es ist bevorzugt, dass die Berechnungsprogrammmittel ausgebildet sind zum Berechnen der Geschwindigkeit (V), um ein Geschwindigkeitssignal zu erzeugen, das ein Einsatzsignal bei Überschreiten von voreingestellten Geschwindigkeitsschwellenwerten ausgibt.
Ein anderes Ausführungsbeispiel eines anderen vorgenannten Aspekts ergibt eine Zusammenstoßauslenk-Sensorvorrichtung zur Verwendung in einer Knautschzone eines Automobils, welche aufweist: einen reflektierenden Sensor; eine reflektierende Tafel; bewegbare Betätigungsmittel zum Befestigen des reflektierenden Sensors und der reflektierenden Tafel in gegenüberliegender, im Abstand voneinander angeordneter Beziehung der Bewegung zueinander hin und voneinander weg; wobei die Betätigung der Betätigungsmittel eine relative Bewegung zwischen dem reflektierenden Sensor und der reflektierenden Tafel bewirkt, um eine Bewegung mit reduziertem Maßstab zu erhalten, die kompatibel mit den Signaleigenschaften des reflektierenden Sensors ist.
Es ist wünschenswert, dass die bewegbaren Betätigungsmittel gegenüberliegende, im Abstand voneinander angeordnete Betätigungsglieder aufweisen, wobei entweder der reflektierende Sensor oder die reflektierende Tafel zwischen den Betätigungsgliedern und das andere Teil von diesen auf einem der Betätigungsglieder angeordnet sind.
Vorzugsweise ist das eine Teil von dem reflektierenden Sensor und der reflektierenden Tafel näher an dem einen der Betätigungsglieder angeordnet als das andere Teil.
Es ist auch bevorzugt, dass die Betätigungsmittel weiterhin ein Paar von Hebeln aufweisen, die sich zwischen den Betätigungsgliedern erstrecken, wobei die Hebel schwenkbar an einem Schwenkpunkt verbunden sind, welcher Schwenkpunkt näher an dem einen der Betätigungsglieder ist, und das eine von dem reflektierenden Sensor und der reflektierenden Platte an dem Schwenkpunkt angeordnet ist; und die Betätigungsmittel weiterhin einen komprimierbaren Elastomerträger aufweisen, der sich zwischen den Betätigungsglieder erstreckt, wobei das eine von dem reflektierenden Sensor und der reflektierenden Tafel auf dem Träger befestigt und näher an einem der Betätigungsglieder positioniert ist als dem anderen der Betätigungsglieder.
Wünschenswert weisen die Betätigungsmittel ein Paar von komprimierbaren, im Abstand voneinander angeordneten Elastomerträgern auf, die sich zwischen die Betätigungsglieder erstrecken, wobei eins von dem reflektierenden Sensor und der reflektierenden Platte an den Trägern befestigt ist.
Darüber hinaus ist es auch bevorzugt, dass die Betätigungsmittel zumindest eine Druckfeder aufweisen, die sich zwischen den Betätigungsgliedern erstreckt, wobei eines von dem reflektierenden Sensor und der reflektierenden Tafel an der Feder befestigt ist, und näher an dem einen der Betätigungsglieder als dem anderen der Betätigungsglieder positioniert ist.
Weiterhin weisen die Betätigungsmittel ein Paar von im Abstand voneinander angeordneten Druckfedern auf, die sich zwischen den Betätigungsgliedern erstrecken, wobei eines von dem reflektierenden Sensor und der reflektierenden Platte mit den Federn verbunden ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachdem die Erfindung somit allgemein beschrieben wurde, wird nun Bezug genommen auf die begleitenden Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsbeispiele illustrieren, und in denen:
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Entwicklung der vorliegenden Erfindung als ein Flussdiagramm, das einen Einzelpunkt-Aufprallenergiesensor zeigt;
1a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des vorgenannten Einzelpunkt-Aufprallenergiesensors;
2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Entwicklung der vorliegenden Erfindung als ein Flussdiagramm, das einen Mehrpunkt-Aufprallenergiesensor zeigt;
2a zeigt ein anderes weiteres Ausführungsbeispiel des obigen Mehrpunkt-Aufprallenergiesensors;
3a zeigt ein Ausführungsbeispiel einer anderen Entwicklung der vorliegenden Erfindung als eine schematische Ansicht einer zu verwendenden mechanischen Anordnung;
3b zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer anderen Entwicklung der vorliegenden Erfindung als schematische Darstellung, die die Verwendung der mechanischen Hebelanordnung nach 3a bei einer reflektierenden Sensoranordnung illustriert;
4a zeigt eine alternative Anordnung einer anderen Entwicklung als eine schematische Darstellung einer mit Federn versehenen mechanischen Anordnung;
4b zeigt eine alternative Anordnung einer anderen Entwicklung als eine schematische Ansicht einer mit Federn versehenen mechanischen Anordnung im Gebrauch; und
5a ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eine anderen Entwicklung der vorliegenden Erfindung, die eine schematische Ansicht einer mit einem Elastomer versehenen mechanischen Anordnung zeigt; und
5b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer anderen Entwicklung der vorliegenden Erfindung, die eine schematische Ansicht einer mit einem Elastomer versehenen Anordnung im Gebrauch zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Mit Bezug auf die Sensorentwicklung und in der in den begleitenden Zeichnungen gezeigten Sensoranordnung ist darauf hinzuweisen, dass die bestimmten bevorzugten Ausführungsbeispiele und Alternativen gemacht werden können, ohne das Konzept der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Gemäß 1 ist ein in einem Fahrzeug-Sicherheitszurückhaltesystem enthaltener Einzelpunkt-Aufprallenergiesensor illustriert.
Es gibt eine Reihe von Modulen zum Durchführen logi scher Funktionen, um die Schwere eines Kollisions- oder Aufprallereignisses zu bestimmen.
Modul S0, Ablenksensor
Das primäre Modul enthält die Datenaufnahme von Kollisionsereigniseigenschaften. Zumindest ein einzelner Auslenksensor befindet sich an einem Aufprallenergie-Verlustpunkt in der Struktur des Fahrzeugs und erfasst Verformungseigenschaften wie die räumliche Auflösung in der Größenordnung von 1 mm, zeitliche Auflösung von 100 Mikrosekunden/Abtastung und Verformungsmessungen im Bereich von 10 mm bis 100 mm.
Der Sensor kann von jedem bekannten Typ von Auslenksensor sein und beispielsweise wurde eine Kinotex-Vorrichtung, die im US-Patent 5 917 180 und in der Kanadischen Patentanmeldung 2 254 538 beschrieben ist, hier verwendet.
Die Anordnung des Auslenksensors ist abhängig von dem Typ des Aufpralls, dem das Fahrzeug ausgesetzt sein wird. Beispielsweise wird die Erfassung eines Seitenaufpralls optimal überwacht durch die Auslenkung des Türverstärkungsholms als dem primären Eindringwiderstandselement in der Tür. Alternativ kann ein Auslenksensor hinter dem Stützträger angeordnet sein, einem Ort, der mit einem bekannten Widerstand ausgelenkt wird.
Eine andere mögliche Anordnung des Sensors befindet sich direkt hinter der Außentürhaut. An dieser Stelle ist der Aufprallwiderstand gering, aber die Aufprallinformationen können bei dem Aufprallereignis sehr früh erhalten werden.
Eine andere Option kann die Anordnung des Sensors an dem inneren Türrahmen sein, versetzt gegenüber den äußeren Bereichen der Tür. An dieser Stelle werden Aufprallinformationen später bei dem Ereignis erhalten, wenn die Auslenkeigenschaften einen kritischen Schwellenwert überschreiten oder unmittelbar überschreiten.
Wenn ein Frontalaufprall zu erfassen ist, wäre der ideale Ort für den Auslenksensor eine zusammenklappbare energieabsorbierende Struktur, die sich zwischen dem Stoßdämpfer und dem Rahmen des Fahrzeugs, Aufprallkasten oder seinem Äquivalent befindet. Sie ist ausgebildet zur Verformung und Absorption von Energie während Kollisionen mit mittlerer Geschwindigkeit. Ihr Aufprallwiderstand ist genau gestellt.
Modul S1, Energieberechnungsvorrichtung
Wenn das primäre Modul die Auslenkung erfasst, werden die Geschwindigkeit und die Energie der Auslenkung in dem sekundären Modul berechnet, um ein Ausgangssignal zu erzeugen. Ein augenblickliches Erfassen der Auslenkung (xi) von dem Auslenksensor (SO) mit gleichzeitiger Berechnung mit aus dem Speicher abgerufenen Daten ergibt den Wert für:

1. kumulierter Energieverlust E_i; und
2. augenblickliche Energieverlustgeschwindigkeit P_i.

E_i wird berechnet durch Integration der Kraftdaten F_x über den Auslenkabstand X_i.
In den Fällen, in denen etwas Energie zerstreut wird, bevor der Auslenksensor in Eingriff tritt, wird eine Versetzungsenergie E₀ hinzugefügt. Beispielsweise kann eine Fahrzeugtür mit einem definierten Widerstand, der von null auf 10 kN bei 50 mm Auslenkung ansteigt, verbogen werden. Der Widerstand kann konstant bei 10 kN für die Auslenkung der nächsten 50 mm bleiben. Wenn der Sensor so angeordnet ist, dass er die Auslenkung von 50 mm bis 100 mm erfasst, und wenn der augenblickliche Auslenkwert 80 mm beträgt, dann ist E_i = Integral von F_xx_i von 50 mm bis 80 mm plus E₀, worin E₀ das Integral von 0 mm bis 50 mm ist. Der Wert von E₀ kann in der Tabelle gespeichert werden.
P_i wird berechnet als Kraft F_x mal augenblicklicher Geschwindigkeit dx_i/dt. Beispielsweise beträgt bei einer Auslenkgeschwindigkeit dx_i/dt = 10 Meter/Sekunde und für einen zunehmenden Verformungswiderstand F_x = 10 kN Widerstand die Energieverlustgeschwindigkeit 10 Meter/Sekunde × 10,000 N = 100.000 N-m.sec^–1 (100 Kilowatt).
Die hier verwendeten Einheiten sind bekannte Einheiten und enthalten:

1. Kraft: Newton oder Pfund;
2. Auslenkung: Meter oder Fuß;
3. Zeit: Sekunden;
4. Energie: Newton-Meter (N-m) oder Fuß-Pfund (ft-lbs); und
5. Leistung (augenblickliche Energieverlustgeschwindigkeit): Newton-Meter/Sekunde (N-m.sec^–1) oder Watt, ft-lb/s.

Modul S2, Speichermodul
Da Kraft-Verformungs-Beziehungen für bestimmte Fahrzeuge und assoziierte Daten bekannt sind, können diese Werte in einem Speicher gespeichert werden. Modul S2 bewirkt den Abruf für ähnliche Verformungsereignisse, die für das Fahrzeug geprüft wurden, für den Vergleich durch ein weiteres Modul. Beispielsweise sind Türverstärkungsräume typischerweise entworfen, um einen Auslenkwiderstand in der Größenordnung von 10.000 Newton zu ergeben, z.B. USLAC Engineering Report.
Modul S3, Leistungs- und Geschwindigkeitsdiskriminator
Das Modul S3 wirkt zur Erfassung der Schwere des Aufpralls durch Vergleich der augenblicklichen Geschwindigkeit V_i mit einem voreingestellten Geschwindigkeitsschwellenwert q und der augenblicklichen Energieverlustgeschwindigkeit P_i mit einem von dem Modul S2 bestimmten, voreingestellten Energieschwellenwert a_x. Da die Verformung eine progressive Aktion ist, kann sich der Wert von a_x während des Ereignisses ändern auf der Grundlage der Schwere der Verformung in Abhängigkeit von bekannten strukturellen Faktoren.
Beispielsweise können hohe Energieverlustgeschwindigkeiten am Anfang eines Aufprallereignisses nicht auf ein schweres Ereignis hinweisend sein, da bei den ersten 50 mm Auslenkung die meisten Fahrzeugtüren keinen großen Eindringwiderstand haben. Eine kleine Masse von nur 10 Kilogramm, die mit hoher Geschwindigkeit (> 10 m/s) auf die Tür auftrifft, kann rasch mit hohen Energieverlustgeschwindigkeiten eindringen, aber sie kann nicht sehr weit in die Struktur vordringen aufgrund ihrer geringen kinetischen Energie im Vergleich mit einer größeren Masse (> 1000 kg).
Der Wert von a_x kann entweder als eine Funktion des Eindringabstands oder des kumulativen Aufprallener gieverlusts eingestellt werden.
Der kumulative Energieverlust E ist ein Index des kumulativen Schadens. Bei dem vorstehenden Beispiel kann es nicht wünschenswert sein, einen Airbag früh während eines Ereignisses zu betätigen, obgleich die augenblickliche Energieverlustgeschwindigkeit hoch ist. Daher kann der Schwellenwert b auf einen vorbestimmten Wert gesetzt werden, der einen gegebenen Pegel von akkumuliertem Schaden erfordert, bevor eine Auslöseentscheidung auf der Basis eines hohen P-Wertes gemacht wird. Dieser Unterscheidungsschwellenwert kann von den kombinierten P- und E-Werten abhängig gemacht werden oder er kann absolut sein.
Modul S4, Fehlerdiagnose
Ein Fehlerdiagnosemodul, das Modul 4, arbeitet in der Weise, dass es Systemfehler und Vorrichtungsfehler sucht und identifiziert. Sollte z.B. der Sensor ausfallen aufgrund eines Schadens durch ein vorhergehendes Ereignis, identifiziert das Modul den Fehler und signalisiert dem Initiierungsmodul, dass ein Fehler aufgetreten ist und eine unerwünschte Initiierung des Systems vermieden wird.
Eine Situation, die für einen Hochenergieaufprall wahrscheinlich ist, führt zu einer Verformung des Sensors, die einen vorbestimmten Bereich L überschreitet. Das System kann nicht über Zustände berichten, bei denen ein körperlicher Schaden für den Sensor auftreten kann, z.B., wenn der Aufprall fortgesetzt wird, nachdem der dynamische Bereich des Sensors überschritten ist.
Weiterhin erfasst das System jede latente Sensorver formung oder jeden Schaden. Wenn die Verformung (x_i) größer als null, aber die Verformungsgeschwindigkeit (dx_i/dt) gleich null ist, wird die Vorrichtung unbrauchbar. Z.B. kann der Sensor dauerhaft ausgelenkt sein aufgrund eines vorhergehenden Schadens an der Struktur, und dieses Modul enthält eine Latenz, so dass das System sich nicht selbst bezüglich der Funktion während eines Aufprallereignisses disqualifiziert.
Wenn das Verformungssignal negativ ist, wird der Sensor unbrauchbar. Dies schließt einen Sensorfehler aufgrund des Verlustes von Leistung oder elektronischem Schaden ein. Wenn weiterhin die Änderungsgeschwindigkeit (dx_i/dt) anomal ist, wird der Sensor unbrauchbar. Dies schließt unvorhersehbare Schadensbedingungen ein.
Wenn die Spannungen des elektronischen Systems nicht einem vorbestimmten Einschalten/Ausschalten und Betriebsbedingungen entsprechen, wird das System unbrauchbar. Dies schließt elektronisches Versagen und Leistungsversagen ein.
Wenn darüber hinaus das System vorher einen Fehlerzustand erfasst hat oder ein Airbag-Einsatzsignal ausgegeben hat, wird es unbrauchbar. Dies verhindert die Wiederverwendung des Systems ohne qualifizierte Bedienung.
Modul S5, Initiierungsmodul
Das Initiierungsmodul (S5) nimmt Daten von dem Fehlerdiagnosemodul (S4) an, das ein Einsatzsignal zu einer Sicherheitsvorrichtung initiieren kann, wenn kein Systemfehler oder ein Versagen erfasst wird. Das Initiierungsmodul arbeitet nur für einen Einsetzzyklus und ein weiteres Einsetzen wird aus Sicherheitsgründen verhindert.
Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen muss die Einzelpunktvorrichtung nicht den vollen Bereich der vorbeschriebenen Entscheidungslogik enthalten, da einige dieser Funktionen dem zentralen Computer zugewiesen werden können und die Entscheidungslogik unterschiedlich sein kann.
Es ist festzustellen, dass nachfolgende logische Funktionen, die durch ein zentrales Sicherheitssystem ausgeführt werden können, hier nicht beschrieben sind. Es werden nur Funktionen beschrieben, die in der Einzelpunktvorrichtung ausgeführt werden.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Entwicklung, das in 2 gezeigt ist, wird eine Anordnung aus Ablenksensoren in dem System verwendet. 2 illustriert einen Mehrpunkt-Aufprallenergiesensor, der seinen eigenen zentralen Prozessor enthält und die volle logische Sequenz verwendet, die vorstehend beschrieben ist, um eine Einsetzentscheidung zu erhalten.
Modul AO¹, AO², AOⁿ, Ablenksensoranordnung
Das primäre Modul AO¹ wird begleitet durch AOⁿ Module, wobei die Anzahl von Modulen durch "K" zerlegt ist. Das System enthält eine Anordnung von Auslenksensoren, die sich an bestimmten Aufprallenergie-Verlustpunkten in der Fahrzeugstruktur befinden. In einer derjenigen des primären Moduls nach 1 ähnlichen Weise nehmen die Module AO¹ bis AOⁿ Dateneigenschaften auf, die bei einer Kollision oder einem Aufprallereignis erfasst wurden. Die Orte der Sensoren sind bestimmt auf der Grundlage eines ausgewählten Satzes von Kriterien mit der hinzugefügten Berücksichtigung der Redundanz und Mustererfassung.
Jeder allgemein bekannte Typ von Auslenksensor kann verwendet werden, um die Auslenkeigenschaften eines Ereignisses zu identifizieren. Beispielsweise liefern drei Auslenksensoren, die in der Mitte und an den Enden eines Fahrzeugtür-Verstärkungsholms angeordnet sind, sowohl eine Erfassungsredundanz als auch Ereignismusterinformationen für die Unterscheidung zwischen einem Eindringen im vorderen oder hinteren Teil der Tür.
Wenn ein Ereignis erfasst ist, werden charakteristische Daten des Ereignisses von jedem Sensor in der Anordnung zu einem sekundären Modul weitergegeben für eine Energieberechnung auf der Grundlage jedes Sensors.
Modul A4, Fehlerdiagnose
Dieses Modul identifiziert Systemfehler und Versagen von Vorrichtungen. Dieses Modul kann für eine Anordnung von Sensoren individuelle Sensoren disqualifizieren ohne die Funktion der gesamten Anordnung zu disqualifizieren.
Wenn beispielsweise die Verformung irgendeines Sensors (n) einen vorbestimmten Bereich oder den Schwellenwert Lⁿ überschreitet, wird der Sensor durch das System als unbrauchbar identifiziert. Dies verhindert, dass das System ein Sensorsignal unter Bedingungen verwendet, bei denen ein körperlicher Schaden bei dem Sensor auftreten kann. Das A4-Modul regist riert ein Sensorversagen und disqualifiziert sich selbst für die weitere Funktion innerhalb von 10 Sekunden nach dem Registrieren eines Sensorversagens. Das System disqualifiziert sich nicht unmittelbar selbst, da der Sensorschaden wahrscheinlich ist während eines schweren Kollisionsereignisses, und der Sensor kann erforderlich sein zur Fortsetzung seiner Funktion während des Ereignisses um sekundäre Kollisionen usw. zu erfassen.
Wenn ein mitgeteilter Verformungswert größer als null ist, aber die Verformungsgeschwindigkeit gleich null ist, identifiziert das System den Sensor als unbrauchbar, wobei ein Versagen aufgrund latenter Fehlerverformung oder Beschädigung der Sensoren abgewendet wird. Jedoch disqualifiziert sich das System nicht selbst für seine Funktion während eines Aufpralls.
In dem Fall eines Leistungsschadens ist das Verformungssignal negativ und der Sensor wird von dem System als unbrauchbar identifiziert. Dies schließt den Verlust von Leistungsschaden ein. Für jeden nicht vorhergesehenen Schaden am Sensor wird der Sensor von dem System als unbrauchbar identifiziert, wenn die Änderungsgeschwindigkeit anomal ist.
Die vorbeschriebenen Fehler bewirken nicht, dass der Betrieb des Systems mit den verbleibenden brauchbaren Sensoren angehalten wird, wenn der/die Fehler z.B. innerhalb der vorhergehenden 10 Sekunden aufgetreten ist/sind. Dieser Zustand ermöglicht dem System, seine Funktion während eines Schadensereignisses fortzusetzen, aber stoppt das System für eine Funktion nach einem Schadensereignis.
Das System ist auch so ausgebildet, dass es unbrauchbar wird, wenn die Spannungen des elektronischen Systems nicht dem vorbestimmten Einschalten/Ausschalten und den Betriebsbedingungen entsprechen, sondern einem Leistungsversagen und/oder einem elektronischen Versagen entsprechen.
Weiterhin wird, wenn das System vorher einen Fehlerzustand erfasst oder ein Einsetzsignal ausgegeben hat, das System unbrauchbar, wodurch verhindert wird, dass das System ohne qualifizierte Wartung wieder verwendet wird.
Wenn das System keinen Fehler erfasst, gibt das Modul kein Fehlersignal aus und das System konfiguriert, dass die Sicherheitsvorrichtung gemäß dem primären, sekundären und tertiären Diskriminator befördert wird.
Eine Anordnungskonfiguration für das System erfordert, dass Datencharakteristika von zumindest mehr als einem Sensor übertragen werden, um Qualifizierungsfaktoren für das Einsetzsignal zu dem Initiierungsmodul auszuwerten.
Modul A1, Energieberechnungsvorrichtung
Dieses sekundäre Modul empfängt einen augenblicklichen Auslenkungspositions-Erfassungswert (x_i) von jedem Sensor 1 bis n, welches seinerseits Daten von dem Speichermodul (A2) abruft. Somit werden, wie in den Zeichnungen gezeigt ist, kumulative und augenblickliche Energieverlustgeschwindigkeiten für jeden Sensor berechnet, und ein Signal enthaltend (E_i)- und (P_i)-Werte wird erzeugt, das zu dem A3-Modul übertragen wird.
Modul A2, Speichermodul
Das Speichermodul (A2) ist in der Funktion ähnlich dem Speichermodul nach 1 (Modul S2). Jedoch ermöglichen zusätzlichen Datenwerte zum Speichern von Mustererkennung und Redundanz die Bestimmung von Unterschriftsereignissen und zweckmäßigen Signalen, die für die Betätigung verschiedener Sicherheitsvorrichtungen erzeugt wurden.
Modul A3, Primärer Diskriminator für die Schwellenüberschreitung
Modul A3 ist der Primäre Diskriminator für Schwellenüberschreitung, der das Ausgangssignal von A1 empfängt und augenblickliche Energieverlustgeschwindigkeiten Pⁿ jedes Sensors mit einem vorbestimmten Schwellenwert aⁿ für jeden Sensor vergleicht. Für jeden Sensor, der seinen Schwellenwert überschreitet, erhöht der Diskriminator einen Zähler, der kontrolliert wird. Wenn der Wert einen Zählwert überschreitet, der zu dem logischen Modul A5 übertragen wird, wie später beschrieben wird, zündet das Modul A5. Kein einzelner Sensor führt zu dem Einsetzen einer Sicherheitsvorrichtung. Die Schwellenwerte können auf Werte gesetzt werden, die die Leistungsverlustgeschwindigkeiten von Niedrigenergieereignissen überschreiten, die keinen Einsatz einer Sicherheitsvorrichtung rechtfertigen.
Modul A6, Sekundärer Schwellendiskriminator
Ein Sekundärer Schwellendiskriminator wertet Gesamtenergie-Verlustgeschwindigkeiten relativ zu allen Sensoren von Modulen AO¹ und AOⁿ aus und vergleicht die Summe dieser Geschwindigkeiten mit einem eingestellten Schwellenwert.
Jedes Überschreiten des Schwellenwertes führt dazu, dass ein Zähler erhöht wird. Sollte die Zählung eine einzelne Zunahme von dem primären Diskriminator (A3) enthalten, werden die beiden Signale kombiniert, um den Kriterien zum Erzeugen eines Ausgangssignals zu genügen, das einem Initiierungsmodul signalisiert, eine Sicherheitsvorrichtung wie einen Airbag einzusetzen. Dieses Modul signalisiert nicht selbst den Sicherheitseinsatz.
Der Wert der Verwendung von Energiewerten anstelle der Verformungsgeschwindigkeiten besteht darin, dass Energiewerte in einer physikalisch bedeutsamen Weise in direktem Bezug zur Schwere des Aufpralls hinzugefügt werden können. Diese Eigenschaft ist besonders wertvoll, wenn die Wirkungen des Eindringens durch Gegenstände unterschiedlicher Größe verglichen werden.
Beispielsweise bewirkt eine Seitenkollision mit einer großen Barriere wie einer Wand ein über ein Fahrzeug verstreutes Eindringen. Somit sind die Eindringgeschwindigkeiten an irgendeinem gegebenen Punkt nicht groß, aber der Gesamtenergieverlust ist groß und die Einsetzbedingungen sind erfassbar.
Modul A7, Tertiärer Diskriminator
Ein dritter Diskriminator, das Modul A7, identifiziert ein "Eindringunterschrift" durch Musteranalyse durch Vergleich des von den Sensoren identifizierten Auftrittsmusters mit den in dem Speichermodul A2 gespeicherten Mustern.
Einige Aufprallereignisse, die einen Airbageinsatz rechtfertigen können, brauchen nicht so energiehaltig zu sein wie einige, die einen Einsatz nicht rechtfertigen. Dies kann z.B. der Fall für Seitenkollisionen mit einem "Dreimastaufprall" mit mittlerer Geschwindigkeit sein, der tödlich sein kann im Vergleich zu der Kollision mit einem Fahrrad, die aufgrund der geringen Masse des Fahrrads nicht schwerwiegend zu sein braucht. Der Primäre und der Sekundäre Diskriminator sind nicht in der Lage, zwischen diesen beiden Ereignissen zu unterscheiden, bis es zu spät ist, einen Airbag einzusetzen. Andere Sensortypen, die gegenwärtig im Gebrauch sind, wie ein Luftdruck-Impulssensor, sind nicht in der Lage, diese Ereignisse zu unterscheiden.
Das Modul A7 ist in der Lage zur Unterscheidung feiner Ereignisse durch die Verwendung der Musteranalyse, einer Prüfung der "Eindringunterschrift". Die "Eindringunterschrift" ist eine Kombination der augenblicklichen Werte plus der Zeithistorie der Auslenkungs-, Energie- und Energieverlustsignale von der Anordnung von Sensoren. Das Modul A7 betrachtet das Muster und vergleicht die Auftrittsmuster mit bekannten Ereignissen von dem Speichermodul A2. Das Modul A7 sieht nach spezifizierten Einsetz- und/oder Nichteinsetz-Unterschriften und erhöht den Zähler, wenn es eine spezifizierte Eindringunterschrift identifiziert.
Modul A5, Initiierungsmodul
Das Initiierungsmodul ist kalibriert, um Einsetzsignale von dem Fehlerdiagnostikmodul, dem primären, sekundären und tertiären Modul aufeinander folgend zu empfangen. Die Bedingungen für das Einsetzen können z.B. durch einen Zählwert von zwei oder mehr getroffen werden.
Die drei Diskriminatoren arbeiten in Aufeinanderfolge und in einer solchen Weise, dass einer, z.B. der primäre Diskriminator eine Einsetzbedingung schaffen kann, wenn zwei der Auslenkungspunkte eine Schwellenwertüberschreitung zeigen, und zwei der drei Diskriminatoren eine Einsetzbedingung schaffen können, indem jeder getrennt eine Bedingung erfasst, die ein Einsetzen rechtfertigt. Die Entscheidungshierarchie und die Schwellenwerte sind derart, dass alle Diskriminatoren auf schwere Ereignisse reagieren können, wodurch robuste Entscheidungen sichergestellt sind.
Das System ist permanent disqualifiziert für eine weitere Funktion, wenn einmal eine "Feuer"-Entscheidung getroffen wurde.
Modul A8, Rücksetzmodul
Ein Rücksetzmodul kann in dem System verwendet werden, dass ermöglicht, dass Summenwerte, die in den Diskriminatormodulen identifiziert wurden, auf einen Wert null zurückkehren, sollten Einsetzbedingungen während des Verlaufs eines Ereignisses als unnötig festgestellt werden.
Die für jedes Modul von verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen logischen Funktionen können mit einem bestimmten Prozessor assoziiert werden, z.B. einem Mikroprozessor oder dergleichen. Der Prozessor kann Teil des Sicherheitssystems bilden oder alternativ getrennte Komponenten des Fahrzeugs bilden.
Es ist darauf hinzuweisen, dass eine Sicherheitsvorkehrung der vorliegenden Erfindung die Deaktivierung des Systems enthält, wenn ein Einsetzsignal übertragen wird und das System nicht für die Wiederverwendung zurückgewonnen werden kann. Es ist auch darauf hinzuweisen, dass das vorstehend beschriebene System einen herkömmlichen Takt enthält.
Gemäß 3a und der anderen hier beschriebenen Entwicklung ist die mechanische Anordnung nach der vorliegenden Erfindung, die ansonsten im Einzelnen nachfolgend mit Bezug auf 3b beschrieben wird, illustriert. Bei der Anordnung ist eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung innerhalb eines Paares von gegenüberliegenden Teilen 12 enthalten, von denen eines oder beide in der Lage sind, die nachfolgend beschriebene mechanische Anordnung zu betätigen. Somit wirkt zumindest eines der Teile 12 als ein Druckbetätigungspunkt für die hier beschriebene mechanische Sensoranordnung.
Bezug nehmend auf die 1a und 2a kann ein Geschwindigkeitsdiskriminator in dem System enthalten sein.
Modul A9, Geschwindigkeitsdiskriminator
Dieses Modul setzt den Zähler C auf null, wenn keine erfasste Eindringgeschwindigkeit den gesetzten Schwellenwert überschreitet, z.B. 5 Meter pro Sekunde. In diesem Fall sendet das Modul A5 kein Airbag-Einsetzsignal, selbst wenn die anderen Diskriminatormodule eine Einsetzbedingung erfasst haben.
Wie aus 1a ersichtlich ist, kann wahlweise der primäre Diskriminator die Geschwindigkeits- Unterscheidungsfunktion enthalten. In dieser Konfiguration findet ein Rücksetzen des Zählers während des Falles, dass die Geschwindigkeit den voreingestellten Schwellenwert überschreitet, nicht statt und die Geschwindigkeitsdaten werden dem Modul S5 signalisiert.
Ein erster bewegbarer schwenkbarer Hebel 1 aus einem geeigneten Material arbeite im Zusammenwirken mit einem zweiten bewegbaren schwenkbaren Hebel 2. Die Hebel 1 und 2 sind schwenkbar mittels eines Drehzapfens 3 an einem geeigneten Punkt verbunden, im Allgemeinen über einen Mittelpunkt hinaus. Jeder der Hebel 1 und 2 kann sich um den Drehzapfen 3 drehen, wodurch ihre jeweiligen mit 4 und 5 bezeichneten Enden relativ zueinander nach außen versetzt werden können.
In 3a ist die normale oder statische Position der Arme 1 und 2 illustriert, in der diese Arme eine durch den Pfeil h angezeigte Gesamthöhe haben. An diesem Punkt ist die gesamte Schwenkhöhe, die durch eine Pfeillinie d angezeigt ist, in einem statischen Zustand gezeigt, begrenzt auf den Bereich zwischen den gegenüberliegenden Teilen 12.
Es wird nun auf 3b Bezug genommen, in der die mechanische Anordnung nach 3a in vereinfachter schematischer Form gezeigt ist; das System der vorliegenden Erfindung enthält eine reflektierende Tafel 8, die fest an oder um den Schwenkpunkt 3 der mechanischen Anordnung angebracht ist. Zusätzlich befindet sich ein reflektierender Sensor 9 in einer festen Beziehung zu zumindest einem Druckbetätigungsteil 12, wie durch Pfeil 15 angezeigt ist, normal zu den Ebenen der Teile 12. Wenn Druck auf zumindest ein Betätigungsteil 12 ausgeübt wird, schwenken die Hebelarme 1 und 2 um den Drehzapfen 3, wodurch die durch den Pfeil h angezeigte Höhe verringert wird, und entsprechend wird in gleicher Weise die Schwenkhöhe d verringert, wenn sich die Arme 1 und 2 entgegengesetzt bewegen. Die Höhe d wird weniger verringert als die Höhe h. Somit relativ zu der reflektierenden Quelle in Kompatibilität mit den Signaleigenschaften des Sensors.
Asphärische Linsen können enthalten sein, um die Empfindlichkeit zu verbessern, z.B. wie bei der HEDS-1300-Vorrichtung. Solche Linsen bilden die aktiven Bereiche des Emitters und Detektors auf einen einzelnen Punkt auf der reflektierenden Tafel ab, und welcher die Auflösung definiert.
Es wird nun auf die 4a und 4b Bezug genommen, denen ein alternatives Ausführungsbeispiel einer anderen Entwicklung offenbart ist, bei dem die Vorrichtung innerhalb eines Umgebungsluftmediums zwischen im Abstand voneinander angeordneten Teilen 12 angeordnet ist. In den 4a, 4b und anderen bezeichnen gleiche Bezugszahlen gleiche Komponenten – z.B. bezeichnet 8 eine reflektierende Tafel, 9 einen reflektierenden Sensor usw.
In 4a ist ein Paar von sich im Abstand voneinander befindenden Schrauben – oder ähnlichen Federgliedern 10 zwischen den Teilen 12 angeordnet (und vorzugsweise fest an diesen angebracht). Die reflektierende Tafel 8 ist an den Federn 10 so angebracht, dass unter normalen Bedingungen der reflektierende Sensor 9 im Abstand d von der reflektierenden Tafel 8 entfernt angeordnet ist, wobei ein Abstand h die Breite zwischen den Teilen 12 im nichtkomprimierten Zustand darstellt.
Bei einer auf eines oder beide der Teile 12 ausgeübten Auslenkung werden, wie in 9b gezeigt ist, die Federn zusammengedrückt, um einen modifizierten oder kürzeren Abstand d' zwischen der reflektierenden Platte 8 und dem reflektierenden Sensor 9 zu erhalten, wenn der Abstand h' verringert wird. Es ist aus den 4a, 4b, 5a und 5b ersichtlich, dass im Vergleich zu den 3a und 3b ein Drehzapfen nicht erforderlich ist, aber dieselbe Wirkung erhalten wird. In den 4a und 4b wird eine Feder mit einer gleichförmigen Federkonstante gleichförmigen zusammengedrückt, und daher verbleibt ein in einem willkürlichen Abstand entlang der Feder fixierter Punkt immer in derselben proportionalen Position entlang der Feder. Die Feder kann jede geeignete Feder wie eine Schraubenfeder sein, aber andere Äquivalente können offensichtlich anstelle einer Schraubenfeder verwendet werden. Beispielsweise kann eine einzelne große ringförmige Feder verwendet werden, wobei die reflektierende Platte 8 innerhalb der Feder befestigt ist. Ein derartiges Beispiel für eine einzelne große ringförmige Feder ist als Faltenbalgfeder bekannt.
Es wird auf die 5a und 5b Bezug genommen, in denen ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem das mechanische Prinzip angewendet wird, illustriert ist, worin die mechanischen Mittel ein Elastomer in der Form eines Haares von im gegenseitigen Abstand angeordneten Elastomerteilen 11, die sich zwischen Teilen 12 befinden, aufweisen. Die reflektierende Tafel 8 ist an den Teilen 11 befestigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Elastomerteile aus jedem geeigneten Polymer mit den gewünschten Eigenschaften relativ zur Komprimierbarkeit des Elastomers sein. Beispielsweise verformt sich ein isotropes Elastomer mit derselben Proportionalität. Geeignete Polymere enthalten entweder nicht geschäumte oder geschäumte Elastomere. In dem Fall eines geschäumten Polymers (oder eines äquivalenten nicht geschäumten Polymers) trägt eine Schaumsäule ein reflektierendes Ziel in einem gewünschten Abstand vom reflektierenden Sensor, und ungeachtet der Höhe der Säule erfolgt die Auslenkung immer im proportionalen Maßstab zu dem Ziel. Somit kann, wie in 5 illustriert ist, die reflektierende Platte durch geeignete Mittel befestigt oder in die Schaumsäulen 11 eingeformt sein. Wieder kann bei einer Modifikation ein einzelnes rohrförmiges Elastomerteil verwendet werden, wobei die reflektierenden Tafeln innerhalb des Rohres befestigt sind. Die Belüftung des Raums innerhalb des Rohres kann erforderlich sein.
Die Verwendung einer Faltenbalgfeder oder eines einzelnen rohrförmigen Elastomerteils ergibt den Vorteil, dass die reflektierende Tafel 8 und der reflektierende Sensor 9 in einem umschlossenen Raum mit sich daraus ergebendem Schutz angeordnet sein können.
Die Verwendung eines optomechanischen Systems wie dem in den 3a, 3b, 4a, 4b, 5a und 5b der vorliegenden Anmeldung gezeigten nutzt einen willkürlichen Bewegungsbereich für optimale optoelektronische Ansprecheigenschaften eines reflektierenden Ziels und in einem optimalen Abstand von einem reflektierenden Sensor, so dass ungeachtet der Höhe der Säule die Auslenkung immer im proportionalen Maßstab an dem Ziel ist.
Somit besteht ein wichtiger Unterschied dieses Aspekts der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Stand der Technik darin, dass bei diesem Aspekt der reflektierende Sensor nicht auf oder in ein Medium sieht, das komprimiert wird. Vielmehr sieht der reflektierende Sensor ein reflektierendes Ziel, das von der mechanischen Anordnung getragen wird, und ist somit wirksam, um eine einfache und zuverlässige Aufprallsensorvorrichtung zu liefern.
Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung ergibt eine mechanische Anordnung, die die wünschenswerten Eigenschaften der Verwendung von Komponenten hat, die relativ kostengünstig und leicht verfügbar sind, wodurch die Erfindung vielfach anwendbar ist wie bei Aufprallsensoren von Automobilen, bei welcher Anwendung für praktische Zwecke der Arbeitsbereich eines Aufprallauslenksensors an den Maßstab des Aufprallereignisses angepasst werden muss.
Der Fachmann auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung, versteht, dass die Erfindung anhand einer detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, und Abweichungen von und Veränderungen dieser Anordnung können durchgeführt werden, ohne den Geist und den Bereich der Erfindung zu verlassen, da dieselbe in den begleitenden Ansprüchen definiert und gekennzeichnet ist.
Zusammenfassung
Eine hier beschriebene Entwicklung bezieht sich auf eine mechanische Sensoranordnung, die besonders geeignet ist für die Verwendung in Aufpralldetektorvorrichtungen, die eine mechanische Bewegung in einen herabgesetzten Maßstab umwandelt, der mit den Signaleigenschaften eines geringwertigen kommerziellen Sensors kompatibel ist. Eine andere beschriebene Entwicklung bezieht sich auf ein Erfassungssystem, das optimale Einsetzbedingungen für Automobil- oder Fahrzeug-Sicherheitssysteme wie Airbags in dem Fall einer Kollision oder eines Aufpralls bestimmt.

Claims

Airbag-Betätigungssystem, welches aufweist: zumindest einen Auslenksensor, der ausgebildet ist zur Befestigung an einem Auslenkpunkt einer primären Energieabsorptionsstelle eines Fahrzeugs, welcher Auslenksensor ein Ausgangssignal mit erfassten Auslenkdaten erzeugt, und Bezugsdatenmittel Kraft-Auslenkungs-Daten gespeichert haben, Berechnungsprogrammmittel, die Bezugsdaten von den Bezugsdatenmitteln empfangen und das Ausgangssignal mit erfassten Auslenkdaten empfangen, welche Berechnungsprogrammmittel kumulative Energieverlustwerte (E) und augenblickliche Energieverlustwerte (P) aus den Bezugsdaten und den Auslenkungsdaten erzeugen, und die Berechnungsprogrammmittel ein Ausgangssignal enthalten E- und P-Werte zu Vergleichsprogrammmitteln erzeugen, Vergleichsprogrammmittel zum Empfangen des Ausgangssignals von den Berechnungsprogrammmitteln, welche Vergleichsprogrammmittel empfangene Eund P-Werte mit vorbestimmten Schwellenwerten vergleichen, welche Vergleichsprogrammmittel ein Ausgangseinsetzsignal bei Überschreiten vorbestimmter Schwellenwerte erzeugen, und Airbag-Betätigungsmittel zum Betätigen zumindest eines Airbags bei Empfang des Ausgangssignals von den Vergleichsprogrammmitteln.
System nach Anspruch 1, bei dem die Berechnungsprogrammmittel ausgebildet sind zum Berechnen der Geschwindigkeit (V) für die Erzeugung eines Geschwindigkeitssignals, welche ein Einsetzsignal bei Überschreiten von voreingestellten Geschwindigkeitsschwellenwerten ausgeben.
System nach Anspruch 1, enthaltend Fehlererfassungs-Programmmittel, die ausgebildet sind zum Erfassen von Fehlern in dem System, wobei das Ausgangseinsetzsignal durch die Fehlererfassungs-Programmmittel empfangen wird, welche Fehlererfassungs-Programmmittel ein Ausgangsbetätigungssignal erzeugen, um eine Betätigung der Airbag-Betätigungsmittel zu ermöglichen, wenn kein Fehler in dem System erfasst wird.
System nach Anspruch 3, bei dem die Fehlererfassungs-Programmmittel vorbestimmte Schwellenwerte enthalten, wodurch das Betätigungssignal erzeugt wird, wenn Schwellenwerte überschritten werden.
System nach Anspruch 3, bei dem das System zumindest zwei Auslenksensoren enthält.
System nach Anspruch 5, worin die Vergleichsprogrammmittel einen primären Diskriminator mit primären Zählmitteln aufweisen, wobei die Vergleichsprogrammmittel P-Werte für jeden Sensor empfangen, welche primären Zählmittel das Überschreiten der vorbestimmten P-Schwellenwerte für jeden Sensor registrieren, wodurch, wenn die primären Zählmittel zumindest zwei Zählwerte des Überschreitens von vorbestimmten Schwellenwerten registrieren, das Vergleichsprogramm ein Ausgabeeinsetzsignal erzeugt.
System nach Anspruch 4, bei dem das System ausgebildet ist zum Erfassen des Knautschzonen-Verformungsenergieverlustes und der Energiever lustgeschwindigkeiten während des Aufpralls eines Automobils.
System nach Anspruch 4, bei dem das System ausgebildet ist zum Analysieren von Energieverlustgeschwindigkeiten-Mengen und -Mustern.
System nach Anspruch 5, bei dem die zumindest zwei Auslenksensoren ausgebildet sind zum Erfassen zumindest einer von der räumlichen Auflösung, zeitlichen Auflösung und Verformungsmessung an der primären Energieabsorptionsstelle des Fahrzeugs.
System nach Anspruch 6, bei dem das System weiterhin einen sekundären Diskriminator enthält, der zur Auswertung von Gesamtenergie-Verlustgeschwindigkeiten von den Auslenksensoren und zum Vergleichen der Gesamtenergie-Verlustgeschwindigkeiten mit einem vorbestimmten Schwellenwert ausgebildet ist, welcher sekundäre Diskriminator Zählmittel hat, wobei die Zählmittel des sekundären Diskriminators das Überschreiten jedes vorbestimmten Schwellenwertes registrieren, der sekundäre Diskriminator das Ausgangseinsetzsignal von den Vergleichsprogrammmitteln empfängt, der sekundäre Diskriminator ein Ausgangseinsetzsignal erzeugt bei Empfang des Ausgangseinsetzsignals von den Vergleichsprogrammmitteln und wenn die zweiten Zählmittel ein Überschreiten des vorbestimmten Schwellenwertes registrieren, um die Airbag-Betätigungsmittel zu betätigen.
System nach Anspruch 6, bei dem das System weiterhin einen tertiären Diskriminator enthält, der zum Unterscheiden von Aufprallereignissen durch Musteranalyse und eine Eindringunterschrift ausgebildet ist, welcher tertiäre Diskriminator Zählmittel hat, wobei die zumindest zwei Auslenksensoren Energie- und Energieverlust-Ausgangssignale haben, die Eindringunterschrift die augenblicklichen Energieverlustgeschwindigkeiten und die Zeithistorie einer Auslenkung und die Energie- und Energieverlust-Ausgangssignale von den Auslenksensoren der Anordnung kombiniert, die Eindringunterschrift ein Einsetz- und ein Nichteinsetz-Ausgangssignal hat, der tertiäre Diskriminator das Einsetz- und das Nichteinsetz-Ausgangssignal identifiziert und die Zählmittel des tertiären Diskriminators um einen Zählwert von eins erhöht, wenn das Einsetzausgangssignal erfasst wird.
System nach Anspruch 11, bei dem der vorbestimmte Schwellenwert auf einen Wert gesetzt ist, der die Leistungsverlustgeschwindigkeiten während Niedrigenergieereignissen überschreitet, die einen Airbageinsatz erfordern.
System nach Anspruch 11, bei dem das System weiterhin eine Ereignisklassifizierungsvorrichtung mit vorbestimmten Ereignisdaten hat, welche Ereignisklassifizierungsvorrichtung einen Ereignistyp identifiziert durch Vergleichen einer Zeithistorie-Gesamtauslenkung und eines Energieverlustmusters mit den vorbestimmten Ereignisdaten.
System nach Anspruch 1, bei dem das System einen Kinotex(eingetragene Marke)-Auslenksensor enthält.
System, welches aufweist: einen oder mehrere Auslenksensoren, die in einer Struktur an >n = Schlüsselauslenkpunkten positioniert sind, wobei "n" eine Zahl von eins bis einhundert ist, welche Auslenkpunkte primäre Energieabsorptionspunkte in der Struktur darstellen zum Erfassen von Ereignisinformationen enthaltend Auslenkungs- und Auslenkungsgeschwindigkeitsdaten; eine Tabelle zum Liefern von Kraft-Auslenkungs-Kurven für diese Punkte; einen Algorithmus, der die Auslenkungs- und die Auslenkungsgeschwindigkeitsdaten kombiniert mit den Kraft-Auslenkungs-Kurven verwendet, um die absorbierte Gesamtenergie und augenblickliche Energieverlustgeschwindigkeiten zu berechnen, wobei die Absorption gleich dem Verlust ist, für jeden Auslenkungssensor; worin eine berechnete Gesamtenergie so ausgebildet ist, dass sie Versetzungsenergiekonstanten für diese Punkte hat, der Algorithmus ausgebildet ist zum Unterscheiden von Ereignissen, die einen vorbestimmten Schwellenwert überschreiten, und zum Berechnen der kumulativen Energie und der Gesamtenergie-Verlustgeschwindigkeiten für den Auslenksensor, der Algorithmus einen Typ von Aufprallereignis identifiziert anhand der Klassifikation der Mehrpunkt-Zeithistorie, wobei die Mehrpunkt-Zeithistorie Auslenk-Geschwindigkeits- und Energiewerte sind, und einer Eindringunterschrift durch Musteranalyse; und eine logische Sequenz mit einem Airbag-Einsetzsignal, das erzeugt wird durch Kombinieren der Energieverlustgeschwindigkeiten, der kumulativen Energie, der Gesamtenergie-Verlustgeschwindigkeiten und des Ereignistyps von der Eindringunterschrift, wobei die logische Sequenz ausgebildet ist zum Betätigen des Systems während eines Versagens von einem oder mehreren der Auslenksensoren und zum Unterscheiden schwerer Aufprallereignisse.
Fahrzeug-Sicherheitssystem, welches aufweist: erste logische Mittel mit einem vorbestimmten Schwellenwert, welche ersten logischen Mittel ausgebildet sind zum Erzeugen eines Ausgangssignals von Auslenkeigenschaften, die während eines Aufprallereignisses erfassbar sind, zweite logische Mittel zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das während eines Aufprallereignisses bestimmt wird, mit Kraft-Verformungs-Werten zu dritten logischen Mitteln, dritte logische Mittel zum Empfangen des Ausgangssignals der ersten logischen Mittel und des Ausgangssignals der zweiten logischen Mittel und zum Berechnen der Schwere des Aufpralls während eines Aufprallereignisses und zum Ausgeben eines Signals der dritten logischen Mittel zu vierten logischen Mitteln, vierte logische Mittel mit einem primären Diskriminator, welcher primäre Diskriminator Zählmittel hat, die ausgebildet sind zum Erhöhen eines Zählwertes um eins für jeden Fall der Überschreitung des vorbestimmten Schwellenwertes und zum Ausgeben eines Signals zu fünften logischen Mitteln, um eine Sicherheitsvorrichtung einzusetzen, wenn der Zählwert mindest zwei beträgt, fünfte logische Mittel, die ausgebildet sind zum Bestimmen eines Fehlers in dem System, welche fünften logischen Mittel das System außer Betrieb setzen, wenn ein Fehler in dem System festgestellt wird, und die fünften logischen Mittel ein Signal zu sechsten logischen Mitteln ausgeben, um das Sicherheitssystem einzusetzen, wenn ein Systemfehler nicht erfasst wird, und sechste logische Mittel zum Messen des Signals von den fünften logischen Mitteln und zum Erzeugen eines Einsetzsignals für eine Sicherheitsvorrichtung, wenn ein Ausgangssignal von den fünften logischen Mitteln empfangen wird.
System nach Anspruch 16, bei dem die Auslenkeigenschaften den Verformungsenergieverlust, Energieverlustgeschwindigkeiten, augenblickliche Energieverlustgeschwindigkeiten, die Zeithistorie von Auslenkenergie- und Energieverlustsignalen während eines Aufpralls eines Automobils enthalten.
System nach Anspruch 17, bei dem die Auslenkeigenschaften durch Auslenksensoren erfassbar sind, welche Sensoren an einem oder mehreren Energieabsorptionspunkten in einer Fahrzeugstruktur positioniert sind.
System nach Anspruch 18, bei dem die Schwere des Aufpralls bestimmt wird durch Vergleich einer Energieverlustgeschwindigkeit Pⁿ, worin "n" ein numerischer Wert zwischen eins und einhundert ist, für jeden der Auslenksensoren mit einem vorbestimmten Schwellenwert aⁿ für jeden der Auslenksensoren, wobei der Zähler einen Zählwert für jeden Fall, in welchem die Energieverlustgeschwindigkeit den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, erhöht.
System nach Anspruch 19, bei dem das System weiterhin siebente logische Mittel enthält zum Zurücksetzen des Zählers, wenn Geschwindigkeits werte geringer als voreingestellte Geschwindigkeitsschwellenwerte sind.
System nach Anspruch 16, bei dem die vierten logischen Mittel weiterhin einen sekundären Diskriminator für die Auswertung der Energieverlustgeschwindigkeiten durch Erhalten von Gesamtsignal-Ausgangsgeschwindigkeiten von den ersten logischen Mitteln und Vergleichen der Ausgangsgeschwindigkeiten mit dem vorbestimmten Schwellenwert enthalten, welcher sekundäre Diskriminator Zählmittel aufweist zum Erfassen des Überschreitens des Schwellenwertes, wobei die Zählmittel den Zählwert für jeden Fall, in welchem die Gesamtsignal-Ausgangsgeschwindigkeiten den vorbestimmten Schwellenwert überschreiten, erhöhen, und die Zählmittel ausgebildet sind zum Kombinieren eines einzelnen Zählwerts von den Zählmitteln des primären Diskriminators mit einem Zählwert von den Zählmitteln des sekundären Diskriminators, um ein Einsetzsignal zu der Sicherheitsvorrichtung auszugeben.
System nach Anspruch 21, bei dem die vierten logischen Mittel weiterhin einen tertiären Diskriminator enthalten, welcher tertiäre Diskriminator eine feine Ereignisunterscheidung durch Musteranalyse liefert, wobei die Musteranalyse die von den zweiten logischen Mitteln abgerufenen Eindringunterschriften mit einem Eindringunterschriftsmuster eines Ereignisses vergleicht, die Eindringunterschrift die augenblicklichen Energieverlustgeschwindigkeiten und die Zeithistorie von Auslenkungs-Energie- und Energieverlustsignalen von einem Sensor kombiniert, und der tertiäre Diskriminator eine Einsetz- oder Nichteinsetz-Unterschrift für das Ereignis identifiziert und die Zählmittel um einen Wert erhöht, der mit der Eindringunterschrift assoziiert ist.
Verfahren zum Betätigen eines Sicherheitsvorrichtungssystems, enthaltend die Schritte: Senden eines Ausgangssignals mit Auslenkeigenschaften, die an einer primären Energieabsorptionsstelle eines Fahrzeugs erfasst wurden, zu ersten Programmmitteln, Inbeziehungsetzen von Kraft-Auslenkungs-Daten für die Ausgabe zu den ersten Programmmitteln, Vergleichen der Auslenkeigenschaften mit den in Beziehung gesetzten Kraft-Auslenkungs-Daten, Erzeugen eines Ausgangssignals von den ersten Programmmitteln mit berechneter absorbierter Gesamtenergie und augenblicklichen Energieverlustgeschwindigkeiten an der primären Energieabsorptionsstelle zu zweiten Programmmitteln, Berechnen von kumulativer Energie und Gesamtenergie-Verlustgeschwindigkeiten, Erzeugen eines Ausgangssignals zum Betätigen einer Sicherheitsvorrichtung, wenn ein vorbestimmter Schwellenwert überschritten ist, Vergleichen des Ausgangssignals der zweiten Programmmittel mit den in Beziehung gesetzten Kraft-Auslenkungs-Daten, um einen Ereignistyp zu bestimmen, Erzeugen eines Ausgangssignals zum Betätigen des Airbag-Sicherheitssystems, nachdem der Ereignistyp als ein Ereignis zum Einsetzen einer Sicherheitsvorrichtung identifiziert ist, und Betätigen eines durch den Typ des Ereignisses bestimmten Sicherheitsvorrichtungssystems.
Aufprallauslenkungs-Erfassungsvorrichtung, die geeignet ist zur Verwendung in einer Knautschzone eines Automobils, welche Erfassungsvorrich tung mechanische Betätigungsmittel in Kombination mit einem reflektierenden Sensor und reflektierenden Mitteln, die betriebsmäßig mit dem Sensor assoziiert sind, enthält, welcher Sensor und welche reflektierenden Mittel in einer im Abstand voneinander angeordneten Beziehung angeordnet sind, welche mechanischen Mittel ausgebildet sind zum Bewirken einer relativen Bewegung zwischen dem Sensor und den reflektierenden Mitteln, wodurch die mechanischen Mittel bei Bewirken einer relativen Bewegung zwischen dem Sensor und den reflektierenden Mitteln eine Versetzung von einem gegenüber dem anderen ermöglichen, um einen reduzierten Maßstab zu erhalten, der mit Signaleigenschaften des Sensors kompatibel ist.
Vorrichtung nach Anspruch 24, bei der die mechanischen Betätigungsmittel ein Paar von schwenkbar verbundenen Hebeln aufweisen, eines von dem reflektierenden Sensor oder den reflektierenden Mitteln durch die Hebel befestigt ist, wodurch die Hebel, wenn sie schwenkbar in der Höhe herabgesetzt werden, wirksam sind zum Herabsetzen des Abstands zwischen dem reflektierenden Sensor und den reflektierenden Mitteln.
Vorrichtung nach Anspruch 24, bei der die mechanischen Mittel ein Paar von im Abstand voneinander angeordneten Federmitteln aufweisen, welche Federmittel eines von dem reflektierenden Sensor oder den reflektierenden Mitteln tragen, wodurch die Federmittel, wenn sie komprimiert sind, wirksam sind zum Herabsetzen des Abstands zwischen dem reflektierenden Sensor und den reflektierenden Mitteln.
Vorrichtung nach Anspruch 24, bei der die mechanischen Mittel ein Paar von komprimierbaren, im Abstand voneinander angeordneten Elastomerträgern aufweisen, welche Elastomerträger eines von dem reflektierenden Sensor oder den reflektierenden Mitteln tragen, wodurch die Elastomerträger, wenn sie komprimiert sind, wirksam sind zum Herabsetzen des Abstands zwischen dem reflektierenden Sensor und den reflektierenden Mitteln.
Aufprallauslenkungs-Erfassungsvorrichtung zur Verwendung in einer Knautschzone eines Automobils, welche aufweist: einen reflektierenden Sensor; eine reflektierende Tafel; und bewegbare Betätigungsmittel zum Befestigen des reflektierenden Sensors und der reflektierenden Tafel in gegenüberliegender, im Abstand voneinander angeordneter Beziehung der Bewegung zueinander und voneinander weg; Betätigung der Betätigungsmittel zum Bewirken einer relativen Bewegung zwischen dem reflektierenden Sensor und der reflektierenden Tafel, um einen herabgesetzten Maßstab der Bewegung zu erhalten, der kompatibel mit Signaleigenschaften des reflektierenden Sensors ist.
Vorrichtung nach Anspruch 28, bei der die bewegbaren Betätigungsmittel gegenüberliegende, im Abstand voneinander angeordnete Betätigungsglieder aufweisen, wobei eines von dem reflektierenden Sensor und der reflektierenden Tafel zwischen den Betätigungsgliedern befestigt und das andere an einem der Betätigungsglieder befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der eines von dem reflektierenden Sensor und der reflektierenden Tafel näher an dem einen der Betätigungsglieder als an dem anderen der Betätigungsglieder befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die Betätigungsmittel weiterhin ein Paar von Hebeln aufweisen, die sich zwischen den Betätigungsgliedern erstrecken, wobei die Hebel schwenkbar an einem Schwenkpunkt verbunden sind, welcher Schwenkpunkt näher an dem einen der Betätigungsglieder ist und das eine von dem reflektierenden Sensor und der reflektierenden Tafel an dem Schwenkpunkt befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die Betätigungsmittel zumindest eine Kompressionsfeder aufweisen, die sich zwischen den Betätigungsgliedern erstreckt, wobei eines von dem reflektierenden Sensor und der reflektierenden Tafel an der Feder befestigt ist und näher an dem einen der Betätigungsglieder als an dem anderen der Betätigungsglieder positioniert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die Betätigungsmittel ein Paar von im Abstand voneinander angeordneten Kompressionsfedern aufweisen, die sich zwischen den Betätigungsglieder erstrecken, wobei eines von dem reflektierenden Sensor und der reflektierenden Tafel mit den Federn verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die Betätigungsmittel weiterhin einen komprimierbaren Elastomerträger aufweisen, der sich zwischen den Betätigungsgliedern erstreckt, wobei eines von dem reflektierenden Sensor und der reflektierenden Tafel an dem Träger befestigt ist und näher an dem einen der Betätigungsglieder als an dem anderen der Betätigungsglieder positioniert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 34, bei der die Elastomerträger sich in gegenseitigem Abstand zwischen den Betätigungsgliedern erstrecken, wobei eines von dem reflektierenden Sensor und der reflektierenden Tafel an den Trägern befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 28, bei der die zwischen dem Betätigungsglied und dem reflektierenden Sensor angeordnete reflektierende Tafel an einem der Betätigungsglieder befestigt ist.