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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Aktivierungssteuereinrichtung
für eine
Insassenunfallschutz-Vorrichtung,
die ein stabiles Auslösen
einer Insassenunfallschutz-Vorrichtung wie eines Airbags sicherstellt,
welche bereitgestellt wird, um einen Insassen vor einem Aufprall
zu schützen,
der auftritt, wenn ein Fahrzeug frontal zusammenstößt, in Übereinstimmung
mit einer Kollisionsgeschwindigkeit, basierend auf einer einfachen
Eingabe des Aufpralls.
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Konventionelle
Techniken in Verbindung mit einer Zünd- d. h. Auslösesteuerung
einer Insassenunfallschutz-Vorrichtung wie eines Airbags, der in
einem Fahrzeug bereitgestellt wird und einen Insassen hauptsächlich schützt, wenn
ein Fahrzeug frontal zusammenstößt, schließen beispielsweise
nachstehend erwähnte
Technologien ein.
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Wie
in
JP-B-3546212 beschrieben,
ist als ein konventionelles Beispiel 1 dieser Technik eine Airbag-Einrichtung
bekannt, die einen Airbag durch eine Vielzahl von Aufblaseinrichtungen
(Inflatoren) zum Einsatz bringt. Ein Ziel ist dabei, ein System
der leichten Beurteilung der Schwere eines Aufpralls bei dessen
Anfangszustand zu erhalten und ferner eine Betätigungssteuereinrichtung bereitzustellen,
die eine leichte Optimierung eines Betätigens der Aufblasvorrichtung
gemäß dem Grad
der Schwere des Aufpralls ermöglicht.
Dies führt
zu einem Streben nach einer Implementierung des optimalen Einsatzes
des Airbags. Die Einrichtung ist derart eingerichtet, dass abgesehen
von einem Beschleunigungssensor, der innerhalb eines Fahrzeugs angeordnet
ist und sukzessive eine Beschleunigung innerhalb des Fahrzeugs erfasst,
ein Aufprallzonensensor mit einer Schaltfunktion zum Beurteilen
des Grades der Kollision in einer Aufprallzone angeordnet ist, die
zuerst einer Deformation zum Zeitpunkt einer Kollision unterzogen
wird. Dieser beurteilt den Grad der Kollision und bestimmt, ob eine
Betätigung
der Vielzahl von Aufblaseinrichtungen erforderlich ist oder nicht,
und steuert den Modus eines Betätigens
wie zum Beispiel die Zeitabstimmung des Betätigens.
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Wie
aus
JP-A-11-192918 bekannt,
betrifft ein konventionelles Beispiel 2 eine Airbag-Einrichtung, die
einen Airbag durch eine Vielzahl von Aufblaseinrichtungen zum Einsatz
bringt. Ein Ziel ist es dabei, eine neue Betätigungssteuereinrichtung eines
Airbags bereitzustellen, die eine Zündbeurteilung eines Airbags
mit einer frühen
und geeigneten Zeitabstimmung ermöglicht und spürbar eine
Möglichkeit
des Auftretens einer Fehlfunktion des Airbags selbst auf unebenen
Straßen
und unter hämmernden
Bedingungen reduziert. Die Aktivierungssteuereinrichtung schließt eine
Vielzahl von für
einen Airbag vorgesehene Aufblaseinrichtungen ein, wobei die Einrichtung einen
ersten Beschleunigungssensor einschließt, der innerhalb eines Fahrzeugs
vorgesehen ist und unablässig
eine Beschleunigung G erfasst, und einen zweiten Beschleunigungssensor,
der in einer Frontalzusammenstoßzone
eines Fahrzeugkörpers
vorgesehen ist und unausgesetzt eine Beschleunigung G' erfasst; eine Operation
wird von einem Zeitpunkt an gestartet, zu dem die Beschleunigungssignale
G, G' vorbestimmte
Werte G1, G2 überschreiten;
eine Beurteilung ob ein Auslösen
der Vielzahl von Aufblaseinrichtungen erforderlich ist, wird basierend
auf Zeitintegralwerten V, V' getroffen,
die durch ein Zeitintegral erhalten werden; die Zeiten t, t', die auftreten,
bevor die Zeitintegralwerte V, V' einen
vorbestimmten Wert Vs übersteigen,
nachdem eine Operation des von dem Beschleunigungssensor erfassten
Zeitintegral gestartet wird, werden bestimmt; und der Modus eines
Betätigens
der Vielzahl von Aufblaseinrichtungen wird basierend auf der Größe einer
Zeitdifferenz Δt
zwischen t und t' beurteilt.
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Wie
bereits aus
JP-A-2000-142311 bekannt, verfolgt
ein konventionelles Beispiel 3 das Ziel, eine Betätigungssteuereinrichtung
für eine
Insassenunfallschutz-Vorrichtung
bereitzustellen, die die Insassenunfallschutz-Vorrichtung mit höchst geeigneter Zeitabstimmung
betätigt.
Die Betätigungssteuereinrichtung
für die
Insassenunfallschutz-Vorrichtung schließt einen Bodensensor (Beschleunigungssensor)
ein, der an einer vorbestimmten Position innerhalb eines Fahrzeugkörpers angeordnet
ist und erfasst einen dem Fahrzeug verliehenen Aufprall; und eine
Betätigungssteuereinrichtung
in der Insassenunfallschutz-Vorrichtung
zum Betätigen
des Airbags, wenn der basierend auf einem durch den Bodensensor
erfassten Wert erhaltene berechnete Wert einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt;
wobei die Betätigungssteuereinrichtung
ferner einen Satellitensensor (Beschleunigungssensor) einschließt, der
vor dem Bodensensor innerhalb eines Fahrzeugs vorgesehen ist, und
die Größe eines
dem Fahrzeug verliehenen Aufpralls bei einer Vielzahl von Pegeln
gemäß der Größe des Aufpralls
erfasst; und eine Schwellwertänderungseinrichtung
zum Ändern
eines vorbestimmten Schwellwerts gemäß des Pegels der Größe des durch
den Satellitensensor erfassten Aufpralls.
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Konventionelle
Techniken, die sich auf die Aktivierungssteuerung der Insassenunfallschutz-Vorrichtung
wie zum Beispiel eines Airbags beziehen, sind wie oben erwähnt ausgelegt,
und in jeder dieser Anordnungen ist ein Beschleunigungssensor in
der Aufprallzone des Frontbereichs eines Fahrzeugs angeordnet wobei
der Sensor zum Beurteilen der Schwere einer Kollision verwendet
wird. Ferner wird in jeder dieser Anordnungen ein Beschleunigungssensor
innerhalb eines Fahrzeugs angeordnet und ein Beschleunigungswert
(Aufprallpegel), der durch den Beschleunigungssensor erfasst wird,
wird für eine
Auslösesteuerung
der Insassenunfallschutz-Vorrichtung verwendet.
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Jedoch
wird in dem oben erwähnten
Beschleunigungssensor innerhalb des Fahrzeugs, da die Eingabe-Zeitabstimmung
des Aufpralls zu dem Beschleunigungssensor langsam ist und der Aufprall selbst über eine
Vielzahl von Teilen des Fahrzeugs übertragen wird, ein komplizierter
Aufprall darin eingegeben. Wenn daher die Größe einer Kollision basierend
auf dem in Übereinstimmung
mit einer solchen Eingabe erfassten Beschleunigungswert beurteilt
wird, kann eine Abweichung in der Empfindlichkeitseinstellung auftreten,
wenn irgendein Teil eines Aufprallübertragungssystems durch ein
anderes ersetzt wird, für
einen Fall, in dem eine kritische Beurteilung zu treffen ist. Dies
führt zu
einer stabilen Kollision.
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Ferner
wird in der Airbag-Einrichtung (fortschrittlicher Airbag), die einen
Airbag mit einer Vielzahl von Aufblaseinrichtungen verwendet, wie
bei dem konventionellen Beispiel 1 und dem konventionellen Beispiel
2, eine wesentliche Funktion auf der Basis eines Aufprallpegels
zum Zeitpunkt der Kollision erzielt. Die wesentliche Funktion bezieht
ein, den fortschrittlichen Airbag nicht einzusetzen zu der Zeit einer
Kollision mit geringer Geschwindigkeit; den Airbag bei geringem
Druck (einem Erststufenzünden) zu
der Zeit einer Kollision mittlerer Geschwindigkeit einzusetzen;
und den Airbag normal einzusetzen (ein Zweitstufenzünden) zu
der Zeit der Hochgeschwindigkeitskollision, und es kann einen Fall
geben, in dem die eigentliche Funktion nicht notwendiger Weise auslöst.
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Aus
der
DE 100 50 956
A1 ist ein Verfahren zur Auslösung von einem Rückhaltemittel
(Airbag, Gurtstraffer) bekannt, bei dem das Auslösesignal eines peripheren Beschleunigungssensors
nur dann freigegeben wird, wenn eine zentrale Steuereinheit anhand
eigener Beschleunigungssignale, die mittels eines zentral angeordneten
Beschleunigungssensors ermittelt werden, überprüft hat, ob die Auslösesignale
von den peripheren Beschleunigungssensoren freigegeben werden können. Dazu werden
mehrere Freigabeschwellen eingesetzt und zur Gewährleistung ausreichender Sicherheit
wird für
die Insassen ein Rettungsband überprüft. Können die
Auslösesignale
freigegeben werden, dann wird das Rückhaltemittel ausgelöst. Ist
dies nicht der Fall, werden die Freigabeschwellen für eine vorgegebene
Zeit angehoben oder das Auslösesignal
gesperrt.
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Des
Weiteren ist aus der
DE
197 40 021 A1 eine Einrichtung für einen Insassenschutz in einem Kraftfahrzeug
bekannt, bei dem in einem Kraftfahrzeug eine Vielzahl von Beschleunigungssensoren vorgesehen
sind. Insbesondere geben dabei Ausgangssignale zentral angeordneter
Beschleunigungssensoren eine so genannte Zündbereitschaft des Insassenschutzes
für weitere,
auch peripher angeordnete, Beschleunigungssensoren frei. Jedoch
ist es gemäß der entsprechenden
technischen Lehre nicht vorgesehen, Ausgangssignale der verschiedenen
Beschleunigungssensoren in eine vorbestimmte zeitliche Korrelation
zu setzen, um eine Auslösung des
Insassenschutzes einzuleiten.
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben erwähnten Probleme
zu lösen
und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Aktivierungssteuereinrichtung
für eine
Insassenunfallschutz-Vorrichtung bereitzustellen, die bei einfachem Aufbau
unter Berücksichtigung
der Kollisionsgeschwindigkeit eine stabile Aktivierungssteuerung
der Insassenunfallschutz-Vorrichtung gewährleistet.
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Dieses
Ziel wird erreicht durch eine Aktivierungssteuereinrichtung mit
den Merkmalen gemäß Patentanspruch
1.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich aus dem abhängigen Anspruch
2.
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Es
zeigt:
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1 ein
Blockdiagramm einer Konfiguration der Aktivierungssteuereinrichtung
für eine
Insassenunfallschutz-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
Basiskonfigurationsdiagramm eines Kollisionsanfangserfassungsabschnitts
oder eines Aufprallbeurteilungsabschnitts, wie in 1 gezeigt;
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3 ein
Diagramm zum Erläutern
eines Positionszusammenhangs einer Installation der Hauptkomponenten
in einem Fahrzeug, die die Aktivierungssteuereinrichtung für die Insassenunfallschutz-Vorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bilden;
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4 ein
Erläuterungsdiagramm
des Kollisionsbeurteilungsbetriebs in dem in 1 gezeigten Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt,
wenn eine Frontalkollision auftritt; dabei ist
4(a) ein
Zeitdiagramm in einem Fall, in dem eine Kollisionsgeschwindigkeit
hoch ist und die Kollision schwer;
4(b) ein
Zeitdiagramm in einem Fall, in dem eine Kollisionsgeschwindigkeit
niedrig ist;
4(c) eine Ansicht
eines Zusammenhangs eines Aufpralls G, der in den Front-Beschleunigungssensor
zu einer Zeit eingegeben wird;
4(d) eine
Ansicht eines Zusammenhangs des Stoßes G, der in den Raumbeschleunigungssensor
zu einer Zeit eingegeben wird;
4(e) eine
Ansicht einer Bedingung, unter der ein Fahrzeug in einen Frontalzusammenstoß mit einem Kollisionsobjekt
gekommen ist;
4(f) ein Erläuterungsdiagramm
eines in den Raumbeschleunigungssensor eingegebenen Aufpralls, wenn ein
Fahrzeug einen Frontalzusammenstoß gehabt hat; und
4(g) ein Erläuterungsdiagramm eines Aufpralls,
der in den Front-Beschleunigungssensor eingegeben worden ist, wenn
ein Fahrzeug einen Frontalzusammenstoß gehabt hat;
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5 ein
Ablaufdiagramm einer Verarbeitung einer Kollisionsbeurteilung in
dem in 1 gezeigten Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt
beim Auftreten eines Frontalzusammenstoßes;
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6 ein
Blockdiagramm einer Konfiguration der Aktivierungssteuereinrichtung
für eine
Insassenunfallschutz-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 ein
Erläuterungsdiagramm
bezüglich eines
fortschrittlichen Airbags;
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8 eine
Ansicht eines Zusammenhangs zwischen einem Aufprall G, der in den
Front-Beschleunigungssensor eingegeben wird, und einer Kollisionsgeschwindigkeit
in Bezug auf eine Zeit, wenn ein Fahrzeug einen Frontalzusammenstoß gehabt
hat; und
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9 ein
Blockdiagramm einer Konfiguration der Aktivierungssteuereinrichtung
für eine
Insassenunfallschutz-Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung detaillierter
zu erläutern.
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Erste Ausführungsform
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1 ist
ein Blockdiagramm und zeigt eine Konfiguration der Aktivierungssteuereinrichtung
für eine
Insassenunfallschutz-Vorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Nachstehend wird eine Insassenunfallschutz-Vorrichtung als ein ”Airbag” bezeichnet.
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Es
wird Bezug genommen auf 1, in der die Aktivierungssteuereinrichtung
für eine
Insassenunfallschutz-Vorrichtung
sich aus einem Raumbeschleunigungssensor 1 (nachstehend
auch als ”Beschleunigungssensor 1” bezeichnet);
einem Front-Beschleunigungssensor 2 (nachstehend auch als
ein ”Beschleunigungssensor 2” bezeichnet);
einem Kollisionsanfangserfassungsabschnitt 3; einem One-Shot-Timer
(aperiodischer Zeitgeber) 4; einem Aufprallbeurteilungsabschnitt 5;
einem UND-(AND-)Schaltkreis 6; einem Treiberabschnitt 8 und
einem Airbag-Einsatzsteuerabschnitt 9 zusammensetzt.
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In
der oben erwähnten
Konfiguration befindet sich der Beschleunigungssensor 1 an
einer vorbestimmten Position innerhalb eines Fahrzeugs und dient
dem Erfassen eines seiner Installationsposition verliehenen Aufprallpegels.
Der Beschleunigungssensor 1 erfasst einen zu der Zeit eines
Fahrzeugunfalls auftretenden Aufprall, wandelt den Aufprall in ein Spannungssignal
entsprechend zu dem Aufprallpegel um und gibt das Signal aus. Der
Beschleunigungssensor 1, der sich innerhalb der Haupt-ECU (Electric
Control Unit bzw. elektrische Steuereinheit) befindet, kann beispielsweise
innerhalb des Zentrums (in dem Boden oder Ähnlichem) eines Fahrzeugs angeordnet
sein.
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Der
Beschleunigungssensor 2 ist an einer vorbestimmten Position
im Frontbereich des Fahrzeugs angeordnet und dient dem Erfassen
des seiner Installationsposition verliehenen Aufprallpegels. Der Beschleunigungssensor 2 erfasst
den zu der Zeit eines Fahrzeugunfalls auftretenden Aufprall, wandelt den
Aufprall in Entsprechung zu dem Aufprallpegel in ein Spannungssignal
um und gibt das Signal aus. Die Eingabe des Aufpralls in den Beschleunigungssensor 2 ist
verglichen mit der in den Beschleunigungssensor 1 vergleichsweise
einfach.
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Der
Kollisionsanfangserfassungsabschnitt 3 erfasst einen Kollisionsanfangs-Zeitpunkt
des Fahrzeugs, zu dem der durch den Beschleunigungssensor 1 erfasste
Aufprallpegel einen zuvor festgelegten ersten Schwellwert erreicht,
basierend auf einem Signal von dem Beschleunigungssensor 1.
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Der
One-Shot-Timer 4 dient der Ausgabe eines Impulses zum Zulassen
einer Eingabebeurteilung durch den Aufprallbeurteilungsabschnitt 5 (nachstehend
erwähnt)
für eine
feste Zeitdauer von dem erfassten Kollisionsanfangs-Zeitpunkt an, wenn der
Kollisionsanfangs-Zeitpunkt durch den Kollisionsanfangserfassungsabschnitt 3 erfasst
wird.
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Der
Aufprallbeurteilungsabschnitt 5 beurteilt, ob ein solcher
Aufprall tatsächlich
aufgetreten ist basierend auf einem Signal von dem Beschleunigungssensor 2,
wobei der Aufprallpegel, der von dem Beschleunigungssensor 2 erfasst
wird, so stark ist, dass er einen zuvor festgelegten zweiten Schwellwert
erreicht, und erfasst den Starkaufprallauftretens-Zeitpunkt. Hier
wird der zweite Schwellwert auf einen Wert festgelegt, der größer ist
als der erste Schwellwert, um ein Erfassen eines starken Aufpralls
zu ermöglichen.
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Der
UND-Schaltkreis (AND-Schaltkreis) 6 dient dem Ausführen einer
logischen Produktoperation einer Ausgangsgröße des One-Shot-Timers 4 und der des Aufprallbeurteilungsabschnitts 5 und
gibt ein Airbag-Aktivierungssignal aus, wenn der Starkaufprallauftretens-Zeitpunkt,
der von dem Aufprallbeurteilungsabschnitt 5 erfasst wird,
innerhalb einer festen, in dem One-Shot-Timer 4 festgelegten
Zeitdauer liegt.
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Der
Kollisionsanfangserfassungsabschnitt 3, der One-Shot-Timer 4,
der Aufprallbeurteilungsabschnitt 5 und der UND-Schaltkreis 6 bilden
den Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 7.
Dieser Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 7 dient
dem Durchführen
einer Verarbeitung der Kollisionsbeurteilungssteuerung basierend
auf einem Signal des von den Front-Beschleunigungssensoren 1 und 2 in
oben erwähnter
Weise erfassten Aufprallpegels, und besteht beispielsweise aus einem
Mikrocomputer. Basierend auf der Verarbeitung der Kollisionsbeurteilung
gibt der Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 7 ein Airbag-Aktivierungssignal
an den Treiberabschnitt 8 aus.
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Der
Treiberabschnitt 8 wandelt ein Airbag-Aktivierungssignal,
das von dem Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 7 eingegeben
worden ist, in ein Treibersignal um, das für eine Einsatzsteuerung des
Airbags 10 erforderlich ist, die in den Airbag-Einsatzsteuerabschnitt 9 eingegeben
wird, der eine nachfolgende Stufe des Treiberabschnitts ist, und gibt
das Signal aus.
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Der
Airbag-Einsatzsteuerabschnitt 9 setzt dem Airbag 10 ein
und steuert ihn ansprechend auf ein Treibersignal von dem Treiberabschnitt 8.
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Der
Treiberabschnitt 8 und der Airbag-Einsatzsteuerabschnitt 9 bilden
die Insassenunfallschutz-Vorrichtungssteuereinrichtung.
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Der
grobe Gesamtbetriebsablauf der Aktivierungssteuereinrichtung für die Insassenunfallschutz-Vorrichtung, die
wie oben beschrieben aufgebaut ist, wird nachstehend beschrieben.
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Signale
des Aufprallpegels im Inneren eines Fahrzeugs, die durch den Beschleunigungssensor 1 erfasst
werden, und des Aufprallpegels im Frontbereich, die durch den Beschleunigungssensor 2 erfasst
werden, werden in den Kollisionsanfangserfassungsabschnitt 3 und
den Aufprallbeurteilungsabschnitt 5 des Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 7 jeweils
eingegeben.
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Der
Kollisionsanfangserfassungsabschnitt 3 erfasst den Kollisionsanfangs-Zeitpunkt,
bei dem der Aufprallpegel, der durch den Beschleunigungssensor 1 erfasst
wird, den ersten Schwellwert erreicht, und wenn der Kollisionsanfangs-Zeitpunkt erfasst
wird, gibt er ein Auslösesignal
an den One- Shot-Timer 4, um
eine Aufprallbeurteilung durch den Aufprallbeurteilungsabschnitt 5 für eine feste
Zeitdauer von dem Kollisionsanfangs-Zeitpunkt an zuzulassen.
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Unterdessen
erfasst der Aufprallbeurteilungsabschnitt 5 einen Starkaufprallauftretens-Zeitpunkt,
bei dem der Aufprallpegel, der durch den Beschleunigungssensor 2 erfasst
wird, den zweiten Schwellwert erreicht. Wenn der Starkaufprallauftretens-Zeitpunkt,
der durch den Aufprallbeurteilungsabschnitt 5 erfasst wird,
innerhalb einer festen Zeitdauer liegt, die durch den One-Shot-Timer 4 festgelegt
wird, wird ein Airbag-Aktivierungssignal von dem UND-Schaltkreis 6 zu
dem Treiberabschnitt 8 ausgegeben.
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Der
Treiberabschnitt 8 gibt ein zum Einsetzen und Steuern des
Airbags 10 erforderliches Treibersignal zu dem Airbag-Einsatzsteuerabschnitt 9 und
der Airbag-Einsatzsteuerabschnitt 9 setzt
den Airbag 10 ein und steuert ihn.
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Nachfolgend
werden die Konfiguration des Kollisionsanfangserfassungsabschnitts 3 und
des Aufprallbeurteilungsabschnitts 5 unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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2 ist
ein Blockdiagramm des Kollisionsanfangserfassungsabschnitts 3 oder
des Aufprallbeurteilungsabschnitts 5, die in 1 gezeigt
sind.
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Es
wird Bezug genommen auf 2, in der sowohl der Kollisionsanfangserfassungsabschnitt 3 als
auch der Aufprallbeurteilungsabschnitt 5 aus einem A/D-Wandlungsabschnitt 11,
einem Betriebsverarbeitungsabschnitt 12 und einem Vergleichsabschnitt 13 bestehen
und ihre Konfiguration demnach gleich ist. Jedoch braucht nicht
erwähnt
zu werden, dass Signale selbst, die zu verarbeiten sind, unterschiedlich
sind. 2 sollte nachstehend gemeinsam in beiden Erläuterungen
des Kollisionsanfangserfassungsabschnitts 3 und des Aufprallbeurteilungsabschnitts 5 verwendet
werden.
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In
dieser Konfiguration wandelt der A/D-Wandlungsabschnitt 11 ein
dem Aufprallpegel, der durch den Front-Beschleunigungssensor 1 oder dem
Beschleunigungssensor 2 erfasst worden ist, entsprechendes
Spannungssignal in Analogform in ein Digitalsignal um.
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Der
Betriebsverarbeitungsabschnitt 12 führt eine Verarbeitung aus zum
Extrahieren der Größe (Integralberechnung
und ”Tiefpassfilter”- bzw. LPF-Verarbeitung)
des Aufpralls basierend auf dem Digitalsignal von dem A/D-Wandlungsabschnitt 11 aus.
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Der
Vergleichsabschnitt 13 vergleicht ein von dem Betriebsverarbeitungsabschnitt 12 integriertes Signal
mit einem zuvor festgelegten Schwellwert (Gthr) und gibt das Vergleichsergebnis
als eine Erfassungsausgangsgröße oder
eine Beurteilungsausgangsgröße aus.
Der oben erwähnte
Schwellwert (Gthr) ist ein erster Schwellwert (Gthr 1) für den Kollisionsanfangserfassungsabschnitt 3 und
ein zweiter Schwellwert (Gthr 2) für den Aufprallbeurteilungsabschnitt 5.
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Dann
wird ein Positionszusammenhang der Installation der oben erwähnten Bestandteile
unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
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3 ist
ein Erläuterungsdiagramm
der die Aktivierungssteuereinrichtung für die Insassenunfallschutz-Vorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bildenden Hauptkomponenten.
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Wie
in 3 gezeigt, sind an den vorbestimmten linken und
rechten Positionen der Beschleunigungssensor 2 (L) und
der Beschleunigungssensor 2 (R) angeordnet und ein Fahrersitz und
ein Beifahrersitz sind mit Airbags 10 ausgerüstet, um
Insassen zur Zeit des Auftretens einer Frontalkollision zu schützen. Ferner
ist das Innere des Zentrums des Fahrzeugs mit der Haupt-ECU 21 ausgestattet
und die Haupt-ECU 21 ist mit einem Beschleunigungssensor 1 versehen
und einer Vielfalt von Steuereinheiten (Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 7 und
andere).
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Nachstehend
wird der Kollisionsbeurteilungsbetrieb in dem Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 7,
der in 1 gezeigt ist, unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
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4 ist
ein Erläuterungsdiagramm
eines Kollisionsbeurteilungsbetriebs in dem Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 7,
der in 1 gezeigt ist, wenn ein Frontalzusammenstoß auftritt.
Zudem wird unter Bezugnahme auf 4, wie unter
anderem in 4(e) gezeigt, eine Beschreibung
des Beschleunigungssensors in Passagen des Beschleunigungssensors 31 innerhalb
des Fahrzeugs des Beschleunigungssensors 32, der sich in
der Mitte des Frontbereichs des Fahrzeugs befindet, wiedergegeben.
Dieser Front-Beschleunigungssensor 31 entspricht dem in 1 gezeigten
Front-Beschleunigungssensor 1 und der Front-Beschleunigungssensor 32 entspricht dem
in 1 gezeigten Front-Beschleunigungssensor 2.
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Es
wird Bezug genommen auf 4, 4(a) ist
ein Zeitdiagramm in einem Fall, in dem eine Kollisionsgeschwindigkeit
hoch ist und eine Kollision stark; 4(b) ist
ein Zeitdiagramm in einem Fall, in dem eine Kollisionsgeschwindigkeit
niedrig ist; 4(c) ist eine Ansicht,
die einen Zusammenhang des Aufpralls (G) (Vertikalachse) zeigt,
der von dem Front-Beschleunigungssensor 32 eingegeben wird,
gegenüber
einer Zeit (Horizontalachse); 4(d) ist
eine Ansicht zum Zeigen eines Zusammenhangs zwischen dem Aufprall
(G) (Vertikalachse), der von dem Innenbeschleunigungssensor (Bodenbeschleunigungssensor) 31 eingegeben
wird, gegenüber
einer Zeit (Horizontalachse); 4(e) ist eine
Ansicht, die eine Bedingung darstellt, unter der ein Fahrzeug (33)
zu einem Frontalzusammenstoß mit
einem Kollisionsobjekt 34 kommt; 4(f) ist
ein erläuterndes
Diagramm eines in den Raumbeschleunigungssensor 31 eingegebenen
Aufpralls, wenn das Fahrzeug 33 damit zu einem Frontalzusammenstoß kommt; 4(g) ist ein erläuterndes Diagramm des von dem
Front-Beschleunigungssensor 32 eingegebenen
Aufpralls, wenn das Fahrzeug 33 zu einem Frontalzusammenstoß damit
kommt. Hier sind die Aufprallwerte G (Vertikalachse), die in 4(c) bzw. 4(d) gezeigt
werden, berechnete Werte, die durch den in 2 erläuterten
Betriebsverarbeitungsabschnitt 12 verarbeitet werden.
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Wenn
das Fahrzeug zu einem Frontalzusammenstoß kommt, wie in 4(e) gezeigt, wird in der ersten Stufe
des Frontalzusammenstoßes
der Aufprall G zur Front und zur Innenseite des Fahrzeugs über den
Körper
(Karosserie, Fahrgestell etc.) des Fahrzeugs 33, wie in 4(f) gezeigt, zur Front und zum Inneren
des Fahrzeugs übermittelt.
Zu diesem Zeitpunkt, wie in 4(c), 4(d) und 4(e) gezeigt,
werden die Aufprallwerte zu dem Beschleunigungssensor 32 im
Frontbereich und zu dem Beschleunigungssensor 31, der sich
im Inneren des Fahrzeugs befindet, eingegeben und die Anfangsspitzenwerte
Ga, Gb erscheinen, wie in 4(c), 4(d) gezeigt. Von diesen Aufprallwerten
wird der in den Beschleunigungssensor 31 eingegebene Aufprall
G im Inneren des Fahrzeugs mit dem ersten Schwellwert (Gthr 1) in dem
Vergleichsabschnitt (2) des Kollisionsanfangserfassungsabschnitts 3 verglichen,
wie in 4(d) gezeigt, und ein Zeitpunkt,
zu dem der eingegebene Aufprall G den ersten Schwellwert übersteigt
(erreicht), wird erfasst. Der erfasste Zeitpunkt wird als Kollisionsanfangs-Zeitpunkt (Tstart)
bezeichnet, bei dem eine Kollision beginnt. Dieser Kollisionsanfangs-Zeitpunkt
(Tstart) wird auf ”0” in der
Zeit (horizontaler Abschnitt) der 4(a), 4(b) festgelegt.
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Mit
der weiteren Verarbeitung der Kollision deformiert sich die Front
des Fahrzeugs 33 daraufhin, wie in 4(g) gezeigt,
und der starke Aufprall G (Gc) wird direkt in den Beschleunigungssensor 32 im Frontbereich
eingegeben. Dieser eingegebene starke Aufprall G (Gc) wird mit dem
zweiten Schwellwert (Gthr 2) in dem Vergleichsabschnitt (2)
des Aufprallbeurteilungsabschnitts 5, wie er in 4(c) gezeigt ist, verglichen und ein Zeitpunkt,
zu dem der eingegebene starke Aufprall G (Gc) den zweiten Schwellwert überschreitet
(erreicht), wird erfasst. Der erfasste Zeitpunkt wird als Starkaufprallauftretens-Zeitpunkt
(Tpeak) bezeichnet.
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Wie
oben erwähnt,
wird eine Zeit T von dem Beginn einer Kollision bis zu einer Eingabe
des direkten Aufpralls (starker Aufprall) in dem Beschleunigungssensor 32 im
Frontbereich folgendermaßen ausgedrückt: T = Tpeak – Tstart
= L/V (1)wobei
L der Abstand von dem vorderen Rand des Fahrzeugs 33 zu
dem Beschleunigungssensor 32 im Frontbereich ist, wie in 4(e) gezeigt (oder 3) und V
eine Kollisionsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 33.
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Wie
von der obigen Gleichung (1) zu verstehen ist, ist bei einem konstanten
Abstand L, wenn eine Kollisionsgeschwindigkeit V gering (langsam) ist,
eine Zeit T lang (niedrig) oder umgekehrt, wenn die Kollisionsgeschwindigkeit
V groß (schnell)
ist, ist die Zeit T kurz (schnell).
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Zudem
wird, wie in 4(a) (1) gezeigt, wenn
der Kollisionsanfangs-Zeitpunkt (Tstart) wie zuvor dargelegt erfasst
wird, der Kollisionsanfangserfassungsabschnitt 3 den One-Shot-Timer 4 setzen, mit
dem Kollisionsanfangs-Zeitpunkt (Tstart = 0 in der Zeit) als Startpunkt,
und die Dauer der zuvor festgelegten Timer-Zeit Tw in den Zustand
HI (betätigt) (Hochpegel-
bzw. ”H”-Pegel)
versetzen. Das Signal der 4(a) (1)
in dem Zustand des Hoch- bzw. H-Pegels wird in einen Anschluss des
UND-Gatters 6 eingegeben.
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Ferner
zeigt 4(a) (2) einen Zustand, in dem
ein direkter Aufprall in dem Front-Beschleunigungssensor 32 im
Frontbereich eingegeben wird und der Starkaufprallauftretens-Zeitpunkt (Tpeak) wird
durch den Aufprallbeurteilungsabschnitt 5 erfasst. Dieser
Zustand ist der Hoch- bzw. H-Pegel. Das Signal der 4(a) (2)
in dem Zustand des Hoch- bzw. H-Pegels wird in den anderen Anschluss des
UND-Gatters 6 eingegeben. Wenn Tpeak innerhalb des Bereichs
der Timer-Zeit Tw der oben erwähnten 4(a) (1) liegt, wird ein Aktivierungssignal
zum Aktivieren des Airbags von dem UND-Gatter 6 ausgegeben,
wie in 4(a) (3) gezeigt.
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Wie
nachstehend erwähnt
wird, wird der Airbag aktiviert, wenn ein Starkaufprall in dem Beschleunigungssensor 32 im
Frontbereich innerhalb einer festen Zeitdauer (Tw) von dem erfassten
Kollisionsanfangs-Zeitpunkt (Tstart) an eingegeben wird.
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Die
oben beschriebene 4(a) zeigt einen Fall,
in dem eine Kollisionsgeschwindigkeit hoch ist und eine Kollision
heftig; wenn jedoch die Kollisionsgeschwindigkeit niedrig ist, wird
kein Aktivierungssignal ausgegeben, wie in 4(b) gezeigt.
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In 4(b) ist 4(b) (1)
dasselbe wie 4(a) (1), und der Zustand
ist gezeigt, in dem eine Kollision auftritt und der Kollisionsanfangs-Zeitpunkt (Tstart)
durch den Kollisionsanfangserfassungsabschnitt 3 erfasst
wird, und der One-Shot-Timer 4 basierend auf diesem Erfassen
gesetzt wird (Tw).
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Wenn
eine Kollisionsgeschwindigkeit niedrig ist, ist ein Eingabe-Zeitverlauf
des Aufpralls in dem Front-Beschleunigungssensor 32 im
Frontbereich langsam und der Aufprallauftrents-Zeitpunkt von dem Aufprallbeurteilungsabschnitt 5 wird,
wie in 4(b) (2) gezeigt, ausgegeben.
Die in 4(b) (2) gezeigte Ausgangsgröße befindet
sich außerhalb
des Bereichs einer festen Zeitdauer (Tw) der 4(b) (1) und
als ein Ergebnis hiervon ist eine Ausgangsgröße einer UND-Operation eines
Signals der 4(b) (1) mit einem Signal
der 4(b) (2), die durch den UND-Schaltkreis 6 ausgeführt wird,
NIEDRIG (nicht betätigt),
und ist eine Ausgangsgröße des in 4(b) (3) gezeigten Signals. Die Ausgangsgröße des Signals
verhindert, dass der Airbag aktiviert wird.
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Nachstehend
wird der Betriebsablauf einer Kollisionsbeurteilung in dem in 1 gezeigten
Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 7 einem in 5 gezeigten
Ablaufdiagramm folgend beschrieben.
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5 ist
ein Ablaufdiagramm zum Zeigen einer Verarbeitung einer Kollisionsbeurteilung
in dem in 1 gezeigten Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 7,
wenn ein Frontalzusammenstoß auftritt.
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In
dem hauptsächlich
aus einem Mikrocomputer bestehenden Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 7 wird
eine Beurteilung des Einsetzens und des Nichteinsetzens des Airbags 10 basierend
auf einer Beschleunigungssignalinformation getroffen, die alle einige
100 Mikrosekunden abgetastet wird.
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Es
wird Bezug genommen auf 5, in Schritt ST1 vergleicht
der Kollisionsanfangserfassungsabschnitt 3 des Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitts 7 einen
von dem Beschleunigungssensor 1 eingegebenen Aufprallpegel
mit dem ersten Schwellwert (Gthr 1), um zu beurteilen, ob eine Kollision
begonnen hat. In dieser Beurteilung geht die Verarbeitung, wenn
die Beurteilung zeigt, dass kein Frontalzusammenstoß begonnen
hat (Schritt ST1 – NEIN),
weiter zu Schritt ST2, oder, andernfalls, wenn die Beurteilung zeigt,
dass eine Kollision begonnen hat (Schritt ST1 – JA), geht die Verarbeitung
weiter zu Schritt ST3.
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In
Schritt ST2 beurteilt der Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 7 über eine
feste Zeitdauer, ob eine durch den Timer festgelegte Zeit verstrichen
ist, und wenn die Zeit über
eine gewisse Zeitdauer verstrichen ist (Schritt ST2 – JA), kehrt
der Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt zu der Kollisionsbeurteilung
zurück.
Dieser Betriebsablauf zeigt, dass keine derart starke Kollision
aufgetreten ist, um ein Aktivieren des Airbags erforderlich zu machen.
Demgegenüber, wenn die Zeit nicht über eine feste Zeitdauer verstreicht
(Schritt ST2 – NEIN),
geht die Verarbeitung weiter zu Schritt ST4.
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In
Schritt ST3 setzt der Kollisionsanfangserfassungsabschnitt 3 des
Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitts 7, wenn die Beurteilung
eine beginnende Kollision zeigt, den Timer (One-Shot-Timer 4) zurück, und
der Kollisionsanfangserfassungsabschnitt setzt die Zeit derart zurück, dass
der Kollisionsauftretens-Zeitpunkt (Starkaufprallauftretens-Zeitpunkt)
zu 0 wird (Kollisionsanfangs-Zeitpunkt Tstart), wie in 4(a) (1) beschrieben. Dieses Rücksetzen
des Timers bedeutet, dass die Zeit Tw der 4(a) (1)
gesetzt wird. Nachdem der Timer zurückgesetzt wird, geht die Verarbeitung
weiter zu Schritt ST5.
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In
Schritt ST4 fügt
der Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 7 die
Zeit hinzu und die Verarbeitung geht weiter zu Schritt ST5.
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In
Schritt ST5 vergleicht der Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 7 den
Aufprallpegel, der von dem Beschleunigungssensor 2 eingegeben
wird, mit dem zweiten Schwellwert (Gthr 2) in dem Aufprallbeurteilungsabschnitt 5,
um zu beurteilen, ob ein starker Aufprall im Frontbereich innerhalb
der in Schritt ST3 gesetzten Zeit Tw aufgetreten ist. In dieser
Beurteilung führt
der Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt die
Kollisionsbeurteilung, wenn kein starker Aufprall aufgetreten ist
(Schritt ST5 – NEIN)
zurück.
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Demgegenüber, wenn
ein starker Aufprall aufgetreten ist (Schritt ST5 – JA), geht
die Verarbeitung weiter zum Schritt ST6.
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In
Schritt ST6 gibt der Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 7 (UND-Schaltkreis 6)
ein Airbag-Aktivierungssignal
zu dem Treiberabschnitt 8 basierend auf der Beurteilung
des Auftretens eines starken Aufpralls aus, und der Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt
führt die
Kollisionsbeurteilung zurück.
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Der
Treiberabschnitt 8, in den ein Airbag-Aktivierungssignal
eingegeben worden ist, bringt den Airbag 10 durch den Airbag-Einsatzsteuerabschnitt 9 zum
Einsatz.
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Während in
der Erläuterung
der 4 der Kollisionsanfangs-Zeitpunkt (Tstart) basierend auf dem
in dem Beschleunigungssensor 31 innerhalb des Fahrzeugs
eingegebenen Aufprall (4(d)) erfasst
worden ist, kann der Beschleunigungssensor 32 im Frontbereich
einem doppelten Zweck dienen und, wie in 4(c) gezeigt,
anstelle des Beschleunigungssensors 31 einem Zeitpunkt,
zu dem der vom Beschleunigungssensor 32 erfasste Aufprallpegel
einen vorbestimmten dritten Schwellwert (Gthr 3) übersteigt
(erreicht) als Fahrzeugkollisions-Anfangszeitpunkt (Tstart) aufnehmen.
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Ferner,
während
in der Erläuterung
der 4 ein Beispiel, in dem der Front-Beschleunigungssensor 32 im
Frontbereich an einem Ort in der Mitte des Frontbereichs angeordnet
gezeigt ist (4(e)), ermöglicht das
Anordnen von Beschleunigungssensoren von den beiden rechten und
linken Orten im Frontbereich des Fahrzeugs, wie in 3 gezeigt,
eine Kollisionsbeurteilung ähnlich
der oben beschriebenen selbst bei einer asymmetrischen Kollision
wie einer schrägen
Kollision oder einer Versatz-Kollision. In diesem Fall ist der Aufprallbeurteilungsabschnitt 5,
der in 1 gezeigt wird, mit zwei Systemen von Anordnungen
versehen (von der A/D-Umwandlungsverarbeitung zu der Vergleichsverarbeitung),
wie sie in 2 gezeigt sind. Von diesen beiden
Systemen braucht von Ausgangsgrößen des
Vergleichsabschnitts eine Kollisionsbeurteilung nur bei einer Vergleichsausgangsgröße auf der
Seite vorgenommen zu werden, auf der der Starkaufprallauftretens-Zeitpunkt
(Tpeak) früher
erfasst wird als der andere.
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Zudem,
während
der Front-Beschleunigungssensor 2 (32), der in 1 bzw. 4 gezeigt wird,
als ein elektronischer Beschleunigungssensor (G-Sensor) implementiert
wird, der einen Aufprall darauf in ein Spannungssignal umwandelt
und das Signal ausgibt, kann stattdessen ein elektromechanischer
Beschleunigungssensor verwendet werden, der ein ”HI”-Signal (Betätigungs-Signal)
ausgibt, wenn der eingegebene Aufprall stark ist. In diesem Fall
wird der elektromechanische Front-Beschleunigungssensor zuvor derart festgelegt,
dass der Sensor das HI (Betätigung)
bei einer dem zweiten Schwellwert (Gthr 2), der in dem Aufprallbeurteilungsabschnitt 5 verwendet
wird, entsprechenden Aufpralleingabe ausführt, und dieses HI-Signal (Betätigungs-)Signal
(Hochpegel- bzw. ”H”-Signal) wird direkt
in den UND-Schaltkreis 6 – nicht über den Aufprallbeurteilungsabschnitt 5 – eingegeben.
Der Betrieb von dieser Weitergabe ist derselbe wie der in 1.
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Es
wird bemerkt, dass wenn wie oben dargelegt der elektromechanische
Front-Beschleunigungssensor als Front-Beschleunigungssensor 2 (32)
verwendet wird, das Erfassen des Kollisionsanfangs-Zeitpunkts (Tstart)
durch den Beschleunigungssensor 31 innerhalb des Fahrzeugs
vorgenommen wird.
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Wie
oben erwähnt,
wird gemäß der ersten Ausführungsform,
da die Insassenunfallschutz-Vorrichtung angeordnet ist, dass wenn
der Kollisionsanfangs-Zeitpunkt (Tstart), zu dem der Aufprallpegel, der
durch den Raumbeschleunigungssensor 1 erfasst wird, den
ersten Schwellwert erreicht, erfasst wird, der Starkaufprallauftretens-Zeitpunkt
(Tpeak), zu dem der Aufprallpegel, der durch den Front-Beschleunigungssensor 2 erfasst
wird, den zweiten Schwellwertpegel erreicht, erfasst wird, und wenn der
Starkaufprallauftretens-Zeitpunkt innerhalb der Zeit (Tw), die zuvor
von dem Kollisionsanfangs-Zeitpunkt
an festgelegt worden ist, erfasst wird, die Insassenunfallschutz-Vorrichtung
aktiviert und eine Kollisionsbeurteilung basierend auf der Größe des Aufprallpegels
getroffen, der in den Front-Beschleunigungssensor 2 mit
einer geringen Anzahl von Teilen zwischen seinem Installationsort
und einer Stelle eingegeben wird, an der ein Frontalaufprall auftritt.
Basierend auf einer einfachen Eingabe eines Aufpralls werden aufgrund
der reduzierten Anzahl von Teilen eine stabile Kollisionsbeurteilung
und Steuerung in Übereinstimmung
mit einer Kollisionsgeschwindigkeit dazwischen erreicht, was eine
stabilisierte Aktivierungssteuerung der Insassenunfallschutz-Vorrichtung wie zum
Beispiel eines Airbags ermöglicht.
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Alternativ
kann der Beschleunigungssensor 2 (32 (4))
im Frontbereich gemeinsam verwendet werden zum Erfassen des Kollisionsanfangszeitpunkts
(Tstart). Diese kombinierte Benutzung ermöglicht ein Erfassen sowohl
des Kollisionsanfangs-Zeitpunkts (Tstart) als auch des Starkaufprallauftretens-Zeitpunkts
(Tpeak) nur unter Verwendung des Beschleunigungssensors 2 im
Frontbereich, und vereinfacht die Konfiguration der Einrichtung.
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Zweite Ausführungsform
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6 ist
ein Blockdiagramm und zeigt die Konfiguration einer Aktivierungssteuereinrichtung
für eine
Insassenunfallschutz-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, 6(a) ist
ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration einer Erstzustands-Auslösebeurteilung,
und 6(b) ist ein Blockdiagramm zum
Zeigen einer Konfiguration einer Zweitzustands-Auslösebeurteilung.
Es sollte erkannt werden, dass eine Erläuterung nachstehend unter Bezugnahme
auf eine Insassenunfallschutz-Vorrichtung als einem ”Airbag” gegeben
wird, wie bei der ersten Ausführungsform.
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Die
zuvor erwähnte
Aktivierungssteuereinrichtung für
die Insassenunfallschutz-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
ist eingerichtet zum Aktivieren des Airbags, wenn ein starker Aufprall
im Frontbereich innerhalb einer festgelegten Zeitdauer von dem Kollisionsanfangszeitpunkt
an in einem Fall auftritt, in dem ein Frontalzusammenstoß stattfindet. Das
Einsetzen des Airbags durch ein Aktivieren dient dazu, ihn in einen
100%-igen Aktivierungszustand des Airbags (Ausdehnungsenergie) zu
bringen.
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Demgegenüber ist
die Aktivierungssteuereinrichtung für die Insassenunfallschutz-Vorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform
eine Aktivierungssteuereinrichtung von dem Typ, der als ein ”fortschrittlicher
Airbag” oder ”Smart-Airbag” bezeichnet wird
und an die physische Konstitution des Insassen etc. angepasst ist.
Der Airbag ist eingerichtet, um in zwei Stufen aktiviert oder gesteuert
zu werden, die aus einer ersten Stufe bestehen, in welcher der Airbag
mit einer zuvor niedrigeren Rate (beispielsweise etwa 50%) als der
Rate eines 100%-igen Aktivierungszustands (Ausdehnungsenergie) betätigt wird; und
einen zweiten Zustand, in dem der Airbag als in dem erststufigen
Aktivierungszustand zu einem 100%-igen Aktivierungszustand ausgedehnt
wird. Hier betätigt
die Erstzustandsbetätigung
einen Niederdruckeinsatz basierend auf einer Erstzustands-Auslösebeurteilung
unter der Prämisse,
dass eine Kollision mittlerer Geschwindigkeit aufgetreten ist, und
die Zweitstufen-Betätigung
bedeutet einen Normaleinsatz basierend auf einer Zweitstufen-Auslösebeurteilung
unter der Annahme, dass eine Kollision mit hoher Geschwindigkeit
aufgetreten ist.
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Es
wird Bezug genommen auf 6(a), 6(b), die Aktivierungssteuereinrichtung
für eine
Insassenunfallschutz-Vorrichtung
setzt sich aus einem Beschleunigungssensor (analoger Beschleunigungssensor) 41;
einem elektronischen linken Front-Beschleunigungssensor 42;
einem elektronischem rechten Front-Beschleunigungssensor 43,
einem Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 44, einem Treiberabschnitt 45 und
einem Airbag-Einsatzsteuerabschnitt 46 zusammen.
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In
der oben erwähnten
Konfiguration ist der Beschleunigungssensor 41 (Raumsensor)
innerhalb der Haupt-ECU innerhalb des Zentrums des Fahrzeugs (Bodengruppe
oder Ähnliches)
angeordnet und erfasst den seiner Installationsposition verliehenen
Aufprallpegel. Der Beschleunigungssensor gibt einen zum Zeitpunkt
des Fahrzeugzusammenstoßes auftretenden
Aufprall ein, wandelt den Aufprall in ein dem Aufprallpegel entsprechendes
Spannungssignal um und gibt das Signal aus.
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Der
elektronische linke Front-Beschleunigungssensor 42 (Front-Beschleunigungssensor)
ist an einer vorbestimmten Position auf der linken Seite des Fronbereichs
des Fahrzeugs angeordnet und erfasst den seinem Installationsort
verliehenen Aufprallpegel. Der Beschleunigungssensor erfasst den zum
Zeitpunkt des Fahrzeugzusammenstoßes auftretenden Aufprall,
wandelt den Aufprall in ein dem Aufprallpegel entsprechendes Spannungssignal
um und gibt das Signal aus.
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Der
elektronische rechte Front-Beschleunigungssensor 43 (Front-Beschleunigungssensor)
ist an einer vorbestimmten Position auf der rechten Seite im Frontbereich
des Fahrzeugs angeordnet und seine Funktion ist ähnlich der des elektronischen
linken Front-Beschleunigungssensors 42.
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Der
Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 44 dient dem Verarbeiten
einer Kollisionsbeurteilung von einer Zweitstufen-Auslösesteuerung
des Airbags basierend auf einem Signal, das indikativ ist in Bezug auf
jeweilige durch den Beschleunigungssensor 41 erfasste Beschleunigungspegel,
und besteht aus beispielsweise einem Mikrocomputer. Basierend auf
der Verarbeitung der Kollisionsbeurteilung gibt der Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 44 ein
Aktivierungssignal zum Auslösen
(Zünden)
des Erststufen-Airbags
und ferner ein Aktivierungssignal zum Auslösen (Zünden) des Zweitstufen-Airbags
an den Treiberabschnitt 45.
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Der
Treiberabschnitt 45 wandelt das Aktivierungssignal der
von dem Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 44 eingegebenen
Airbag-Zweistufensteuerung in das für das Auslösen der Zweistufensteuerung
des Airbags 47, die durch den Airbag-Einsatzsteuerabschnitt 46 ausgeführt wird,
der eine dem Treiberabschnitt nachfolgende Stufe ist, erforderliche
Treibersignal um und gibt das Signal aus.
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Der
Airbag-Einsatzsteuerabschnitt 46 führt Zweistufenzündsteuerung
des Airbags 47 nachfolgend auf ein Treibersignal von dem
Treiberabschnitt 45 aus.
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Der
Treiberabschnitt 45 und der Airbag-Einsatzsteuerabschnitt 46 bilden
die Insassenunfallschutz-Vorrichtungssteuereinrichtung.
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Der
grobe Gesamtbetriebsablauf der derart wie oben konfigurierten Aktivierungssteuereinrichtung
für die
Insassenunfallschutz-Vorrichtung wird nachstehend beschrieben.
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Signale
des Aufprallpegels im Inneren eines Fahrzeugs, die durch den Beschleunigungssensor 41 erfasst
werden und des Aufprallpegels im Frontbereich, die durch den elektronischen
linken Front-Beschleunigungssensor 42 oder den elektronischen
rechten Front-Beschleunigungssensor 43 erfasst werden,
werden in den Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 44 eingegeben.
Der Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 44 führt eine
Verarbeitung für
eine Kollision einer Zweitstufen-Auslösesteuerung
des Airbags basierend auf einem Signal von jedem der Aufprallpegel,
die durch den Beschleunigungssensor 41, den elektronischen
linken Front-Beschleunigungssensor 42 und den elektronischen
rechten Front-Beschleunigungssensor 43 eingegeben werden,
und gibt ein Aktivierungssignal für das Erststufen-Auslösen des
Airbags und ein Aktivierungssignal für das Zweitstufen-Auslösen des
Airbags an den Treiberabschnitt 45 basierend auf einer Verarbeitung
der Kollision aus. Die durch den Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 44 durchgeführte Kollisionsbeurteilungssteuerverarbeitung
wird nachstehend detailliert beschrieben.
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Der
Treiberabschnitt 45 wandelt ein Aktivierungssignal der
zweistufigen Steuerung des Airbags in ein Treibersignal um, das
erforderlich ist für
ein Zweitstufen-Auslösesteuern
des Airbags 47, das durchgeführt wird durch den Airbag-Einsatzsteuerabschnitt 46,
der eine dem Treiberabschnitt nachfolgende Stufe ist, und gibt das
Signal aus.
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Der
Airbag-Einsatzsteuerabschnitt 46 führt eine Zweistufeneinsatzsteuerung
des Airbags 47 nachfolgend auf ein Treibersignal aus, das
ein erststufiges Auslösen
und ein zweistufiges Auslösen
einbezieht.
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Dann
werden die Details der Konfiguration und des Betriebsablaufs des
Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitts 44 nachstehend
beschrieben.
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Die
Konfiguration des Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitts 44 schließt in der
Erststufen-Auslösebeurteilung
und der Zweitstufen-Auslösebeurteilung
eine unterschiedliche Konfiguration ein.
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Von
jenen Konfigurationen setzt sich der Erststufen-Auslösebeurteilungsabschnitt
aus einem ECU-Erststufen-Auslösebeurteilungsabschnitt 441, einem
vorderen Erststufen-Auslösebeurteilungsabschnitt 442 und
einem ODER-Schaltkreis (OR-Schaltkreis) 443 zusammen, wie
in 6(a) gezeigt.
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In
der oben beschriebenen Konfiguration beurteilt der ECU-Erststufen-Auslösebeurteilungsabschnitt 441,
ob ein derart starker Aufprall aufgetreten ist, dass der durch den
Beschleunigungssensor 41 erfasste Aufprallpegel größer als
ein zuvor festgelegter vierter Schwellwert ist, und wenn die Beurteilung zeigt,
dass ein starker Aufprall aufgetreten ist, gibt er ein Beurteilungssignal
(Hochpegel-Signal bzw. ”H”-Pegelsignal) aus.
Der ECU-Erststufen-Beurteilungsabschnitt 441 schließt dieselbe
Grundkonfiguration ein, wie die in 2 beschriebene.
Der Beurteilungsabschnitt 441 führt eine AD-Wandlung, eine Integralberechnung und
einen Vergleich mit dem Aufprallpegel auf der Basis des vierten
Schwellwerts mit einem Signal aus, das indikativ ist in Bezug auf
den Aufprallpegel von dem Beschleunigungssensor 41, und
wenn der Aufprallpegel größer als
der vierte Schwellwert ist, gibt er ein Beurteilungssignal (Hochpegel-Signal
bzw. ”H”-Pegelsignal) aus.
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Der
vordere Erststufen-Beurteilungsabschnitt 442 beurteilt,
ob ein derart starker Aufprall aufgetreten ist, dass der durch den
Beschleunigungssensor 41 erfasste Aufprallpegel größer ist
als ein zuvor festgelegter fünfter
Schwellwert, und der durch den elektronischen linken Front-Beschleunigungssensor 42 oder
den elektronischen rechten Front-Beschleunigungssensor 43 erfasste
Aufprallpegel größer ist
als ein zuvor festgelegter sechster Schwellwert, und wenn die Beurteilung
zeigt, dass ein starker Aufprall aufgetreten ist, gibt er ein Beurteilungssignal
(Hochpegel-Signal bzw. ”H”-Pegelsignal” aus).
Zu diesem Zweck schließt
der vordere Erststufen-Beurteilungsabschnitt 442 einen
Missbrauchs-Beurteilungsabschnitt 442a ein,
der durch Vergleichen des durch den Beschleunigungssensor 41 erfassten
Aufprallpegels mit dem fünften
Schwellwert eine Beurteilung vornimmt; einen vorderen linken Beurteilungsabschnitt
(Erststufe) 442b, der durch Vergleichen des durch den elektronischen
linken Front-Beschleunigungssensor 42 erfassten
Aufprallpegels mit dem sechsten Schwellwert eine Beurteilung vornimmt;
einen vorderen rechten Beurteilungsabschnitt (Erststufe) 442c,
der durch Vergleichen des durch den elektronischen rechten Front-Beschleunigungssensor 43 erfassten
Aufprallpegels mit dem sechsten Schwellwert eine Beurteilung vornimmt,
einen ODER-Schaltkreis
(OR-Schaltkreis in den Figuren) 442d, der ein Beurteilungssignal
mit dem stärksten
Aufprallpegel von einem Beurteilungssignal von dem vorderen linken
Beurteilungsabschnitt (Erststufe) 442b und einem Beurteilungssignal
von dem vorderen rechten Beurteilungsabschnitt (Erststufe) 442c ausgibt;
und einen UND-Schaltkreis (AND-Schaltkreis in den Figuren) 242e,
der eine Operation eines logischen Produktes eines Beurteilungssignals
von dem Missbrauchs-Beurteilungsabschnitt 442a und eines
Beurteilungssignals von dem ODER-Schaltkreis 442d ausführt, und
ein Beurteilungssignal (Hochpegel-Signal bzw. ”H”-Pegelsignal) ausgibt.
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Die
oben beschriebene Beurteilung durch den vorderen Erststufen-Beurteilungsabschnitt 442 wird
hauptsächlich
unter Verwendung des elektronischen linken Front-Beschleunigungssensors 42 und des
elektronischen rechten Front-Beschleunigungssensors 43 getroffen;
jedoch, um einen durch einen auf diese Beschleunigungssensoren 42, 43 einwirkenden
Aufprall bedingten Fehleinsatz des Airbags zu vermeiden, ist der
vordere Erststufen-Beurteilungsabschnitt 442 konfiguriert,
um ein logisches Produkt einer Ausgangsgröße von dem ODER-Schaltkreis 442d und
einer Ausgangsgröße von der
Missbrauchs-Beurteilung (Missbrauchs-Beurteilungsabschnitt 442a)
zu finden.
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Ferner
haben jeder von dem Missbrauchs-Beurteilungsabschnitt 442a,
dem vorderen linken Beurteilungsabschnitt (Erstufe) 442b und
dem vorderen rechten Beurteilungsabschnitt (Erststufe) 442c,
die den vorderen Erststufen-Beurteilungsabschnitt 442 bilden,
dieselbe Konfiguration wie die unter Bezugnahme auf 2 erläuterte.
Der Missbrauchs-Beurteilungsabschnitt 442a führt eine A/D-Wandlung,
eine Integralberechnung und einen Vergleich mit dem Aufprallpegel
auf der Basis des fünften
Schwellwerts durch und gibt ein Beurteilungssignal (Hochpegel-Signal
bzw. ”H”-Signal)
aus, wenn der Aufprallpegel größer als
der fünfte
Schwellwert ist.
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Ferner
führen
jeder von dem vorderen linken Beurteilungsabschnitt (Erststufe) 442b und
dem vorderen rechten Beurteilungsabschnitt (Erststufe) 442c eine
A/D-Wandlung, eine
Integralberechnung und einen Vergleich mit einem Aufprallpegel auf
der Basis des sechsten Schwellwerts durch, wenn der Aufprallpegel
von dem Aufprall über
dem sechsten Schwellwert liegt.
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Der
ODER-Schaltkreis 443 berechnet eine logische Addition eines
Beurteilungssignals von dem ECU-Erststufen-Beurteilungsabschnitt 441 und
eines Beurteilungssignals von dem vorderen Erststufen-Beurteilungsabschnitt 442.
Die Ausgangsgröße des ODER-Schaltkreises 443 ist
eine Ausgangsgröße des Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitts 44 in der
Erststufen-Auslösebeurteilung;
und ein Aktivierungssignal für
das Erststufen-Auslösen
des Airbags wird an den Treiberabschnitt 45 basierend auf
jeweiligen der oben beschriebenen Beurteilungen ausgegeben.
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Zudem
nimmt die Zweitstufen-Auslösebeurteilung
eine UND-Konfiguration
an, wie in 6(b) gezeigt, sie sich
aus einem ECU-Zweitstufen-Beurteilungsabschnitt 444, einem
vorderen Zweitstufen-Beurteilungsabschnitt 445, einem ODER-Schaltkreis 446 und
einem UND-Schaltkreis 447 zusammensetzt.
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In
dieser Konfiguration hat der ECU-Zweitstufen-Beurteilungsabschnitt 444 dieselbe
Konfiguration wie die des ECU-Erststufen-Beurteilungsabschnitts 441 der
Erststufen-Auslösebeurteilung. Demnach
kann der vierte Schwellwert gemeinsam mit diesen Systemen festgelegt
werden; jedoch kann gegebenenfalls ein anderer festgelegt werden.
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Der
vordere Zweitstufen-Beurteilungsabschnitt 445 schließt einen
Missbrauchs-Beurteilungsabschnitt 445a, einen Timer-Verarbeitungsabschnitt 445b;
einen vorderen linken Beurteilungsabschnitt (Zweitstufe) 445c;
einen vorderen rechten Beurteilungsabschnitt (Zweitstufe) 445d;
einen ODER-Schaltkreis 445e und einen UND-Schaltkreis 445f ein.
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Dieser
vordere Zweitstufen-Beurteilungsabschnitt 445 hat einen
Teil, dessen Funktion fundamental abweichend ist von der des vorderen
Erststufen-Beurteilungsabschnitts 442 der Erststufen-Auslösebeurteilung
und einen Teil, dessen Funktion im Grunde dieselbe ist wie die des
Beurteilungsabschnitts 442. Dies ist, wo eine Zeit-Differenz
zwischen dem Anstiegszeitverhalten des durch den Beschleunigungssensor 41 erfassten
Aufprallpegels und dem Zeitverhalten des durch den elektronischen linken
Front-Beschleunigungssensor 42 oder den elektronischen
rechten Front-Beschleunigungssensor 43 erfassten Aufprallpegels
beurteilt wird, wie bei 1 der ersten Ausführungsform.
Das heißt,
der vordere Zweitstufen-Beurteilungsabschnitt 442 unterscheidet
sich davon dahingehend, dass der Beurteilungsabschnitt eine Konfiguration
zum Erfassen eines Kollisionsanfangs-Zeitpunkts basierend auf dem Aufprallpegel
einschließt,
der durch den Beschleunigungssensor 41 erfasst wird, und
ein Beurteilen, ob innerhalb einer festen Zeitdauer (Tw) von dem
erfassten Kollisionsanfangszeitpunkt an ein starker Aufprall aufgetreten
ist, in dem elektronischen linken Front-Beschleunigungssensor 42 oder
dem elektronischen rechten Front-Beschleunigungssensor 43. Die
Beurteilung in Bezug auf die Zeitverhaltensdifferenz, die die oben
beschriebene Abweichung bildet, wird durch den Missbrauchs-Beurteilungsabschnitt 445a und
den Timer-Verarbeitungsabschnitt 445b gebildet.
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Der
Missbrauchs-Beurteilungsabschnitt 445a erfasst einen Kollisionsanfangszeitpunkt,
zu dem der durch den Beschleunigungssensor 41 erfasste
Aufprallpegel den fünften
Schwellwert erreicht unter Verwendung des in dem Missbrauchs-Beurteilungsabschnitt 442a des
vorderen Erststufen-Beurteilungsabschnitts 442 festgelegten
fünften
Schwellwerts, und der Kollisionsanfangszeitpunkt wird erfasst, der
Timer- Verarbeitungsabschnitt 445b wird derart
festgelegt, dass eine Aufprallbeurteilung durch den vorderen linken
Beurteilungsabschnitt (Zweitstufe) 445c und den vorderen
rechten Beurteilungsabschnitt (Zweitstufe) 445d nur für eine feste
Zeitdauer (Tw) zugelassen wird.
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Der
vordere linke Beurteilungsabschnitt (Zweitstufe) 445c und
der vordere rechte Beurteilungsabschnitt (Zweitstufe) 445d sind
in jedem der Systeme dieselben und die Grundfunktionen sind wie jene
von dem vorderen linken Beurteilungsabschnitt (Erststufe) 442b und
dem vorderen rechten Beurteilungsabschnitt (Erststufe) 442c der
Erststufen-Auslösebeurteilung,
und daher wird eine Erläuterung
davon aus Platzgründen
und aus Gründen
der Wirtschaftlichkeit weggelassen.
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Zudem
haben der ODER-Schaltkreis 445e und der UND-Schaltkreis 445f dieselben
fundamentalen Funktionen wie die des ODER-Schaltkreises 442d bzw. des
UND-Schaltkreises 442e der Erststufen-Auslösebeurteilung,
und eine Erläuterung
davon wird aus Gründen
der Wirtschaftlichkeit und des Platzes weggelassen.
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Bei
dem oben erwähnten
System gibt der vordere Zweitstufen-Beurteilungsabschnitt 445, wenn
innerhalb einer festen Zeitdauer (Tw), die durch den Timer-Verarbeitungsabschnitt 445b festgelegt ist,
ein Beurteilungssignal (Hochpegel- bzw. ”H”-Signal) von dem vorderen
linken Beurteilungsabschnitt (Zweitstufe) 445c oder dem
vorderen rechten Beurteilungsabschnitt (Zweitstufe) 445d ausgegeben wird,
ein Beurteilungssignal (Hochpegel-Signal bzw. ”H”-Pegelsignal) des Auftretens
eines starken Frontaufprallpegels aus. Die Beurteilungsoperation
des vorderen Zweitstufen-Beurteilungsabschnitts 445 ist ähnlich der
der oben erwähnten 4.
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Die
Funktion des ODER-Schaltkreises 446 ist ähnlich der
des ODER-Schaltkreises 443 in der Erststufen-Auslösebeurteilung, und
führt eine
logische Addition eines Beurteilungssignals von dem ECU-Zweitstufen-Beurteilungsabschnitt 444 und
eines Beurteilungssignals von dem vorderen Zweitstufen-Beurteilungsabschnitt 445 durch.
Das heißt, wenn
ein Beurteilungssignal (Hochpegel- bzw. ”H”-Signal) des Auftretens eines
starken Aufprallpegels von entweder dem ECU-Zweitstufen-Beurteilungsabschnitt 444 oder
dem vorderen Zweitstufen-Beurteilungsabschnitt 445 ausgegeben
wird, gibt der ODER-Schaltkreis 446 ein Beurteilungssignal (Hochpegel- bzw. ”H”-Signal)
aus, das diese Wirkung angibt. Diese Ausgangsgröße des ODER-Schaltkreises 446 wird
zu einem Signal, das das Zweitstufen-Auslösen des Airbags bestimmt. Diese
Ausgangsgröße des ODER-Schaltkreises 446 wird
in den UND-Schaltkreis 447 eingegeben.
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Der
UND-Schaltkreis 447 berechnet ein logisches Produkt eines
Aktivierungssignals für
das Erststufen-Auslösen
des Airbags mit einem Signal von dem ODER-Schaltkreis 446 zum
Bestimmen des Zweitstufen-Auslösens
des Airbags. Diese Ausgangsgröße des ODER-Schaltkreises 447 wird
zu einer Ausgangsgröße des Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitts 44 in
der Zweitstufen-Auslösebeurteilung;
und wenn ein Beurteilungssignal (Hochpegel-Signal bzw. ”H”-Pegelsignal),
das das Auftreten eines starken Aufprallpegels angibt, von dem ODER-Schaltkreis 446 basierend
auf den jeweiligen oben erwähnten
Beurteilungen ausgegeben wird, wird ein Aktivierungssignal für das Zweitstufen-Auslösen des
Airbags an den Treiberabschnitt 45 ausgegeben. Zudem legt
das Vorsehen des UND-Schaltkreises 447 eine Prämisse fest,
dass das Erststufen-Auslösen
obligatorisch ist zum Ausgeben eines Addierungssignals für das Zweitstufen-Auslösen des Airbags.
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Nachstehend
wird ein fortschrittlicher Airbag unter Bezugnahme auf 7 erläutert.
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7 ist
ein Erläuterungsdiagramm
in Bezug auf einen fortschrittlichen Airbag.
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Der
fortschrittliche Airbag gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist derart angeordnet, dass ein durch den Airbag verursachter Schaden
durch Anpassen des Airbags an eine physische Konstitution eines
Passagiers reduziert wird, und eine Ausdehnungsenergie des Airbags
wird in geeigneter Weise in Übereinstimmung
mit seiner Kollisionsgeschwindigkeit gesteuert. Wie in 7(a) gezeigt, ist der Airbag eingerichtet,
um in zwei Stufen auszulösen:
Einen Einsatz mit niedrigem Druck, bei dem eine Aufblaseinrichtung,
welche beispielsweise in dem in der FIG. gezeigten Airbag-Einsatzsteuerabschnitt 46 enthalten
ist und welche ein Gas für
den Einsatz des Airbags erzeugt, nur eine Stufe auslöst; und
einen normalen Einsatz, bei dem die Aufblaseinrichtung beide der
zwei Stufen auslöst.
Der Zusammenhang der Zeitausdehnungsenergie für sowohl den Einsatz mit niedrigem
Druck als auch den normalen Einsatz, ist in 7(d) gezeigt.
Der normale Einsatz, bei dem die beiden Stufen ausgelöst werden,
entspricht dem des konventionellen Airbags, der keine Zweistufenanordnung
hat, und eine Ausdehnungsenergie für den Einsatz bei niedrigem
Druck wird auf etwa Einhalb (etwa 50%) von der für den normalen Einsatz festgelegt, wie
in 7 gezeigt. Ferner wird der Zusammenhang zwischen
Kollisionsgeschwindigkeiten des Fahrzeugs und dem Einsatz des Airbags
in 7(c) gezeigt. Wie in 7(c) gezeigt, wird der konventionelle
Airbag, der keine Zweistufenanordnung hat, auf dieselbe Weise bei
der Hochgeschwindigkeitskollision und auch bei der Kollision mit
mittlerer Geschwindigkeit eingesetzt (Normaleinsatz) und wird bei
einer Kollision mit niedriger Geschwindigkeit nicht eingesetzt.
Demgegenüber
wird der fortschrittliche Airbag bei der Hochgeschwindigkeitskollision
normal eingesetzt, wird mit niedrigem Druck bei der Kollision mit mittlerer
Geschwindigkeit eingesetzt und wird nicht eingesetzt bei der Kollision
mit niedriger Geschwindigkeit. Ob der Normaleinsatz oder der Einsatz
mit niedrigem Druck auszuwählen
ist, erfordert eine Beurteilung, das heißt, die Erststufenbeurteilung
beurteilt den Einsatz mit niedrigem Druck und die Zweitstufen-Beurteilung
beurteilt den Normaleinsatz. Die Bedingungen des Normaleinsatzes,
des Einsatzes mit niedrigem Druck und des Nicht-Einsatzes werden in 7(b) in Verbindung mit einem Insassen
und dem ausgedehnten Airbag dargestellt.
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Dann
wird der Grund, warum die Aktivierungssteuereinrichtung wie in 6 gezeigt
angeordnet ist, unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
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8 ist
eine Ansicht zum Zeigen eines Zusammenhangs des eingegebenen Aufpralls
G und der Kollisionsgeschwindigkeiten zu einer Zeit, zu der sie
in den Beschleunigungssensor 32 (Front-Beschleunigungssensor),
der im Frontbereich eines Fahrzeugs 33 angeordnet ist,
eingegeben werden, wenn das Fahrzeug einen Frontalzusammenstoß mit einem
Kollisionsobjekt 34 erfährt. ”GthrL” und ”GthrH” in 8 sind
ein im Voraus festgelegter Schwellwert auf der niedrigen Seite (L-)Seite
bzw. ein im Voraus festgelegter Schwellwert auf der hohen Seite
(H-)Seite. Hier sollte bemerkt werden, dass der in 8 gezeigte
Beschleunigungssensor 32 dem elektronischen linken Front-Beschleunigungssensor 42 oder
dem elektronischen rechten Front-Beschleunigungssensor 43 entspricht,
die in 6 gezeigt sind.
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Wenn
in 8 eine Kollision bei einer niedrigen Geschwindigkeit
auftritt, ist der Schwellwert geringer als der Schwellwert GthrL,
die sich ergebende Deformation erstreckt sich nicht über einen
Installationsabschnitt des Beschleunigungssensors 32 und der
starke Aufprall G wird nicht erkannt. Demgegenüber, bei der Kollision mit
mittlerer Geschwindigkeit und der Kollision mit hoher Geschwindigkeit, überschreitet
der Schwellwert den Schwellwert GthrL und erreicht den Schwellwert
GthrH, und die Deformation erstreckt sich zu dem Installationsabschnitt
des Beschleunigungssensors 32, hierdurch einen starken Aufprall
G verursachend.
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Wie
oben beschrieben, können
in Bezug auf den Schwellwert für
die Erststufen-Auslösebeurteilung
des Airbags die Beurteilungen in Bezug auf die Niedergeschwindigkeitskollision
und die Kollision mit mittlerer Geschwindigkeit durch Festlegen
des GthrL derart, dass der Airbag nicht eingesetzt wird zum Zeitpunkt
der Niedergeschwindigkeitskollision, getroffen werden. Jedoch in
Bezug auf die Zweitstufen-Auslösebeurteilung,
wenn der GthrH derart festgelegt wird, dass der Airbag nicht zu
dem Zeitpunkt der Kollision mit mittlerer Geschwindigkeit eingesetzt wird,
kann es einen Fall geben, bei dem der Airbag nicht HI-betätigt bzw.
nicht eingesetzt wird bei einer Hochgeschwindigkeitskollision. Insbesondere,
wenn das Kollisionsobjekt deformiert wird, wie in dem Fall einer
Kollision zwischen einem Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug, muss
der Aufprall G selbst bei einer Kollision mit hoher Geschwindigkeit
nicht auftreten.
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Demnach
ist es schwierig, in geeigneter Weise zwischen Kollisionen bei einer
hohen Geschwindigkeit und bei einer mittleren Geschwindigkeit auf der
Basis des in dem Beschleunigungssensor 32 eingegebenen
Aufprallpegels G zu unterscheiden und es kann einen Fall geben,
in dem es schwer wird, den Airbag normal bei einer Hochgeschwindigkeitskollision
einzusetzen und den Airbag bei niedrigem Druck bei einer Kollision
mit mittlerer Geschwindigkeit einzusetzen, wie in 7(c) beschrieben.
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Jedoch,
wie durch Vergleichen der Kollision mittlerer Geschwindigkeit und
der Kollision hoher Geschwindigkeit, die in 8 gezeigt
sind, verstanden wird, gibt es einen Unterschied in dem Zeitpunkt,
zu dem der starke Aufprall G, der den GthrL übersteigt, in den Beschleunigungssensor 32 eingegeben
wird zwischen der Kollision mittlerer Geschwindigkeit und der Kollision
hoher Geschwindigkeit und der Eingabezeitpunkt Th zu der Zeit der
Kollision hoher Geschwindigkeit ist früher als der Eingabezeitpunkt
Tm zu der Zeit der Kollision mit mittlerer Geschwindigkeit. Die
Differenz zwischen dem Eingabezeitpunkt Tm und dem Eingabezeitpunkt
Th ausnutzend wird es möglich,
in geeigneter Weise zwischen der Kollision bei hoher Geschwindigkeit
und der Kollision bei mittlerer Geschwindigkeit zu unterscheiden.
Die in 6 gezeigte Konfiguration ist eingerichtet, um eine
geeignete Unterscheidung zwischen der Kollision hoher Geschwindigkeit
und der Kollision mittlerer Geschwindigkeit zu treffen durch Ausnutzen
eines Unterschieds im Eingabezeitpunkt des Aufpralls G, der in den
Beschleunigungssensor 32 eingegeben wird.
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Wie
oben erwähnt,
ist gemäß der zweiten Ausführungsform
eingerichtet, dass, wenn der durch den Raumbeschleunigungssensor 41 erfasste
Aufprall größer als
der vierte Schwellwert ist oder wenn der durch den Beschleunigungssensor 41 erfasste Aufprallpegel
größer ist
als der fünfte
Schwellwert, und wenn der durch den elektronischen linken Front-Beschleunigungssensor 42 oder
den elektronischen rechten Front-Beschleunigungssensor 43 erfasste
Aufprallpegel größer ist
als der sechste Schwellwert, der Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 44 ein
Aktivierungssignal für
das Erststufen-Auslösen
des Airbags an den Treiberabschnitt 45 ausgibt. Zudem gibt
der Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 44 nach dem
Erststufen-Auslösen,
wenn der durch den Beschleunigungssensor 41 erfasste Aufprallpegel
größer als
der vierte Schwellwert ist oder wenn der Kollisionsanfangszeitpunkt
(Tstart), bei dem durch den Beschleunigungssensor 41 erfasste
Aufprallpegel den fünften
Schwellwert erreicht, erfasst wird, während der Starkaufprallauftretenszeitpunkt
(Tpeak), bei dem der durch den elektronischen linken Front-Beschleunigungssensor 42 oder
den elektronischen rechten Front-Beschleunigungssensor 43 erfasste
Aufprallpegel den sechsten Schwellwert erreicht, erfasst wird, und
der Starkaufprallauftretenszeitpunkt innerhalb der Zeit liegt, die
zuvor von dem Kollisionsanfangszeitpunkt festgelegt worden ist,
ein Aktivierungssignal für
das Zweitstufen-Auslösen
des Airbags an den Treiberabschnitt 45 aus. Demnach wird
es möglich,
zwischen der Kollision mittlerer Geschwindigkeit und der Kollision
hoher Geschwindigkeit zu unterscheiden. Dies ermöglicht ein geeignetes Betätigen der
wesentlichen Funktion des fortschrittlichen Airbags, dass der Airbag
nicht zu dem Zeitpunkt einer Kollision niedriger Geschwindigkeit
eingesetzt wird, dass der Airbag mit einem geringen Druck durch
ein Erststufen-Auslösen
zu der Zeit der Kollision mittlerer Geschwindigkeit eingesetzt wird,
und dass der Airbag normal eingesetzt wird durch ein Zweitstufen-Auslösen zu der
Zeit der Kollision mit hoher Geschwindigkeit, hierdurch die Zuverlässigkeit
des fortschrittlichen Airbags verbessernd.
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Dritte Ausführungsform
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9 ist
ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration einer Aktivierungssteuereinrichtung
für eine
Insassenunfallschutz-Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, 9(a) ist
ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration einer Erststufen-Auslösebeurteilung,
und 9(b) ist ein Blockdiagramm zum
Zeigen einer Konfiguration einer Zweitstufen-Auslösebeurteilung.
Es sollte verstanden werden, dass die Erläuterung nachstehend unter Bezugnahme
auf eine Insassenunfallschutz-Vorrichtung als einen ”Airbag” dargebracht
wird, wie bei der ersten Ausführungsform.
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Es
wird Bezug genommen auf 9, die Aktivierungssteuereinrichtung
für die
Insassenunfallschutz-Vorrichtung
gemäß der dritten
Ausführungsform
ist eingerichtet durch Vorsehen eines elektromechanischen linken
Front-Beschleunigungssensors 51 (mechanischer Sensor) und
eines elektromechanischen rechten Front-Beschleunigungssensors 52 anstelle
des elektronischen linken Front-Beschleunigungssensors 42 bzw.
des elektronischen rechten Beschleunigungssensors 43 in
der Aktivierungssteuereinrichtung für die Insassenunfallschutz-Vorrichtung (6)
des fortschrittlichen Airbags gemäß der zweiten Ausführungsform;
und ein Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 53 ist
unter der Bedingung installiert, dass jene elektromechanischen Front-Beschleunigungssensoren 51, 52 verwendet
werden. Zudem sind dieselben Komponenten, wie jene der 6,
mit denselben Bezugszeichen versehen und eine Erläuterung
davon wird aus Gründen
der Wirtschaftlichkeit und der Platzersparnis weggelassen.
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Die
vorangehende Empfindlichkeitseinstellung derart, dass jene elektromechanischen Front-Beschleunigungssensoren 51, 52 von
einem Typ sind, der ein HI-Signal (Betätigung) ausgibt, wenn ein starker
Aufprall eingegeben wird, und der Airbag nicht eingesetzt wird zu
der Zeit der Kollision mit niedriger Geschwindigkeit, ermöglicht es,
dass ein fortschrittlicher Airbag nicht ausgelöst wird. Genau gesagt, jene
elektromechanischen Front-Beschleunigungssensoren 51, 52 sind
allgemein von einem Federtyp (Spring-Bus-Typ) und ihre Masse überwindet
eine Federrückstellkraft,
wenn ein starker Aufprall darauf einwirkt (darin eingegeben wird)
und diese Masse bewegt sich, wenn ein starker Aufprall darin eingegeben
wird, und wenn die Bewegung einen gewissen Wert übersteigt, werden die Sensoren erregt
(HI (betätigt)).
Diese Sensoren sind preiswerter als elektronische Sensoren. Jedoch
lassen diese elektromechanischen Front-Beschleunigungssensoren 51, 52 nur
eine einzige Empfindlichkeitseinstellung zu und daher erfahren diese
Sensoren eine HI-Betätigung
zu dem Zeitpunkt der Kollision mittlerer Geschwindigkeit und auch
der Kollision hoher Geschwindigkeit, was es unmöglich macht, zwischen den beiden
Kollisionen zu unterscheiden. Aus diesem Grund sind die oben beschriebenen,
in 6 gezeigten elektronischen Beschleunigungssensoren in
der konventionellen Zweitstufen-Auslösesteuerung des Airbags verwendet
worden.
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Demgegenüber kann
die Aktivierungssteuereinrichtung für eine Insassenunfallschutz-Vorrichtung gemäß der dritten
Ausführungsform
eine Unterscheidung zwischen der Kollision mittlerer Geschwindigkeit
und der Kollision hoher Geschwindigkeit wie bei der in 6 gezeigten
Konfiguration unter Verwendung des Anstiegs des Aufprallpegels vornehmen, der
in den Beschleunigungssensor 41 innerhalb eines Fahrzeugs eingegeben
wird als Kollisionsanfangszeitpunkt (Tstart); und durch Identifizieren
einer Zeit von dem Kollisionsanfangszeitpunkt, bevor der elektromechanische
linke Front-Beschleunigungssensor 51 oder der elektromechanische
rechte Front-Beschleunigungssensor 52 HI-betätigt wird.
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Wie
oben beschrieben, sind der elektromechanische linke Front-Beschleunigungssensor 51 und
der elektromechanische rechte Front-Beschleunigungssensor 52 von
einem Typ (Betätigungstyp), der
ein HI-Signal ausgibt, wenn ein starker Aufprall eingegeben wird,
und sie unterscheiden sich von dem elektronischen linken Front-Beschleunigungssensor 42 bzw.
dem elektronischen rechten Front-Beschleunigungssensor 43,
die in 6 gezeigt sind, welche ein dem Aufprallpegel entsprechendes
Spannungssignal ausgeben. Daher eliminieren die linken und rechten
Front-Beschleunigungssensoren den Bedarf nach einer A/D-Wandlung,
einer Integralberechnung und eines Vergleichs des Schwellwerts mit
einem Signal des Aufprallpegels, welches den Bedarf zum Bereitstellen
des vorderen linken Beurteilungsabschnitts (Erststufe) 442b, des
vorderen rechten Beurteilungsabschnitts (Erststufe) 442c,
des vorderen linken Beurteilungsabschnitts (Zweitstufe) 445c und
des vorderen rechten Beurteilungsabschnitts (Zweitstufe) 445d,
die in 6 gezeigt sind, eliminiert. Unter jenen Umständen sind
der vordere Erststufen-Beurteilungsabschnitt 531 und der
vordere Zweitstufen-Beurteilungsabschnitt 532 des Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitts 53 angeordnet,
wie in 9(a), 9(b) gezeigt.
Wenn die Empfindlichkeit zuvor derart festgelegt wird, dass jeder
von dem elektromechanischen linken Front-Beschleunigungssensor 51 und
dem elektromechanischen rechten Front-Beschleunigungssensor 52 nicht
betätigt
wird durch einen Aufprall, der zu der Zeit der Kollision mit niedriger
Geschwindigkeit auftritt und betätigt
wird (ein HI-Signal ausgibt) durch den Aufprall, der zu der Zeit
der Kollision mit mittlerer Geschwindigkeit und hoher Geschwindigkeit
auftritt; und wenn jeder jener Beschleunigungssensoren 51, 52 HI-betätigt wird
basierend auf der Empfindlichkeitseinstellung, wird das ”HI”-Signal
(Betätigungssignal)
(Hochpegel-Signal bzw. ”H”-Pegelsignal”) direkt
in den ODER-Schaltkreis 442d in dem vorderen Erststufen-Beurteilungsabschnitt 531 eingegeben
und wird direkt in den ODER-Schaltkreis 445e in den vorderen
Zweitstufen-Beurteilungsabschnitt 532 eingegeben.
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Wenn
demgemäß das HI-Signal
bzw. Betätigungssignal
von dem elektromechanischen linken Front-Beschleunigungssensor 51 oder
dem elektromechanischen rechten Front-Beschleunigungssensor 52 eingegeben
wird, sendet der ODER-Schaltkreis 442d in
dem vorderen Erststufen-Beurteilungsabschnitt 531 in
einer Erststufen-Auslösebeurteilung der 9(a) das ”HI-Signal” bzw. Betätigungssignal zu dem UND-Schaltkreis 442e.
Die Operation von diesem Weiterleiten ist dieselbe wie die in 6(a) beschriebene und einer Erläuterung
davon wird aus Gründen
der Wirtschaftlichkeit und der Platzersparnis weggelassen.
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Ferner
sendet der ODER-Schaltkreis 445e in dem vorderen Zweitstufen-Beurteilungsabschnitt 532 in
der in 9(b) gezeigten Zweitstufen-Auslösebeurteilung,
wenn ein ”HI-Signal
(Betätigungssignal)” von dem
elektromechanischen linken Front-Beschleunigungssensor 51 oder
dem elektromechanischen rechten Front-Beschleunigungssensor 52 eingegeben
wird, in ähnlicher
Weise das ”HI-Signal
(Betätigungssignal)” zu dem
ODER-Schaltkreis 445f. Die Operation dieses Weiterleitens
ist dieselbe wie die in 6(b) beschriebene
und eine Erläuterung davon
wird aus Gründen
der Wirtschaftlichkeit und der Platzersparnis weggelassen.
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Wie
vorangehend beschrieben, sind ein Aktivierungssignal für das Erststufen-Auslösen des
Airbags basierend auf einer Erststufen-Auslösebeurteilung und ferner ein
Aktivierungssignal für
ein Zweitstufen-Auslösen
basierend auf einer Zweitstufen-Auslösebeurteilung eingerichtet,
um von dem Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 53 an
den Treiberabschnitt 45 ausgegeben zu werden unter der Voraussetzung
der Annahme, dass der elektromechanische linke Front-Beschleunigungssensor 51 und
der elektromechanische rechte Front-Beschleunigungssensor 52 verwendet
werden.
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Wie
oben beschrieben, wird es gemäß der dritten
Ausführungsform,
da es eingerichtet ist, dass der elektromechanische linke Front-Beschleunigungssensor 51 und
der elektromechanische rechte Front-Beschleunigungssensor 52 anstelle
des elektronischen linken Front-Beschleunigungssensors 42 bzw.
des elektronischen rechten Front-Beschleunigungssensors 43 der
Aktivierungs-Steuereinrichtung für die Insassenunfallschutz-Vorrichtung
vom Typ des fortschrittlichen Airbags gemäß der obigen zweiten Ausführungsform
vorgesehen sind, und der Kollisionsbeurteilungs-Steuerabschnitt 53 eine
Kollisionsbeurteilung unter der Prämisse vornimmt, dass jene elektromechanischen
Front-Beschleunigungssensoren 51, 52 darin vorgesehen
sind, gleichzeitig eine Unterscheidung zwischen einer Kollision
mittlerer Geschwindigkeit und einer Kollision hoher Geschwindigkeit
selbst durch jene elektromechanischen Front-Beschleunigungssensoren 51, 52 ermöglicht, wie
bei dem Fall, in dem die elektronischen Front-Beschleunigungssensoren 42, 43 verwendet
werden. Dies stellt eine preiswerte Zweistufen-Auslösesteuerung
des Airbags bereit, in welcher elektromechanische Front-Beschleunigungssensoren
verwendet werden.
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Wie
vorstehend beschrieben, implementiert die Aktivierungssteuereinrichtung
für die
Insassenunfallschutz-Vorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung eine stabile Kollision in Übereinstimmung mit einer Kollisionsgeschwindigkeit
basierend auf einer einfachen Aufpralleingangsgröße, die Einrichtung kann eine
Aktivierungssteuerung der Insassenunfallschutz-Vorrichtung wie einem
Airbag stabilisieren und die Aktivierungssteuereinrichtung ist geeignet zur
Verwendung in der in einem Fahrzeug oder Ähnlichem verwendeten Insassenunfallschutz-Vorrichtung.