DE19534760B4

DE19534760B4 - Airbagsteuerung

Info

Publication number: DE19534760B4
Application number: DE19534760A
Authority: DE
Inventors: Seiji Zama Takaya; Hiroaki Isehara Ohbyahshi; Makoto Sagamihara Kimura
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2015-09-20
Also published as: DE19534760A1; GB2293477B; GB9519165D0; GB2293477A

Abstract

Airbagsteuerung mit
(a) einem Beschleunigungssensor (5; 9);
(b) einer mit dem Beschleunigungssensor (5; 9) verbundenen Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103;13) zum Entfernen einer Hochfrequenzkomponente aus dem Ausgangssignal des Beschleunigungssensors (5;9);
(c) einer mit der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103;13) verbundenen Absolutwert-Entnahmeeinrichtung (105;15,17) zum Entnehmen einer Schwingungskomponente aus dem Ausgangssignal der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103;13) und zum Bilden des Absolutwertes dieser entnommenen Schwingungskomponente;
(d) einer sowohl mit der Absolutwert-Entnahmeeinrichtung (105;15, 17) als auch mit der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) verbundenen Addiereinrichtung (107;19), die den Absolutwert der entnommenen Schwingungskomponente und das Ausgangssignal der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103;13) addiert; und
(e) einer mit der Addiereinrichtung (107;19) verbundenen SubtrahierundIntegriereinrichtung (111;21,23), die von dem durch die Addiereinrichtung (107; 19) gebildeten Summenwert einen speziellen Versatzwert substrahiert und den so gebildeten Wert integriert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Airbagsteuerung zur Sicherung von Fahrgästen in einem Fahrzeug, und spezieller betrifft sie eine Airbagsteuerung, mit der die Anzahl von Einstellschritten durch ein Verfahren verringert werden kann, bei dem eine Unterscheidung zwischen einem schwachen Zusammenstoß oder Schwingungen und einem gefährlichen Aufprall mit hoher Geschwindigkeit auf einen Gegenstand auf einfache Weise erfolgt, wobei die Verfahrensschritte zum Einstellen eines Schwellenpegels zum Auslösen einer Airbagzündung verringert sind.
In letzter Zeit wurde in verschiedenen Fahrzeugen eine Air bagsteuerung angebracht, durch die ein Airbag im Fahrersitz und in Fahrgastsitzen, um die Sicherheit des Fahrers und der Fahrgäste im Fahrzeug zu erhöhen, in dem Moment gezündet wird, in dem ein Fahrzeug auf ein vorausfahrendes Fahrzeug oder einen anderen Gegenstand aufprallt. Die Airbagsteuerung ist so konzipiert, daß sie die Werte von Verzögerungssignalen integriert, wie sie erzeugt werden, wenn das Fahrzeug auf einen Gegenstand prallt, um zu beurteilen, ob das Fahrzeug einen ernsthaften Aufprall erfahren hat, was dadurch erfolgt, daß der integrierte Wert mit einem Schwellenwert verglichen wird, um gegebenenfalls anschließend den Airbag zu zünden. Beim Aufbau einer herkömmlichen Airbagsteuerung wird das von einem Beschleunigungssensor erhaltene Verzögerungssignal zur Integration dieser Verzögerung eingegeben. Durch Vergleichen des integrierten Werts der Beschleunigungssignale mit einem vorgegebenen, speziellen Schwellenwert (TH/L) wird ermittelt, ob der integrierte Wert diesen Schwellenwert überschreitet und wenn dies der Fall ist und eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, wird der Airbag gezündet. Im Anfangszustand des Aufpralls des Fahrzeugs auf einen Gegenstand wird ein hoher Verzögerungswert erzeugt, der allmählich abnimmt. Demgemäß wird beim Steuern des Zündvorgangs für den Airbag der Schwellenwert (TH/L) im Anfangszustand des Aufpralls auf einen höheren Wert und nach einer vorgegebenen Zeitspanne auf einen niedrigeren speziellen Wert eingestellt. Daher war es erforderlich, den Schwellenwert (TH/L) zu ändern. Ferner werden dann, wenn ein Fahrzeug auf einer groben Straße oder durch eine Kurve fährt usw., die vom Beschleunigungssensor auf Grund dieser Schwingungen ausgegebenen Verzögerungssignale integriert, wobei der integrierte Wert den Schwellenwert erreichen kann, weswegen es erforderlich war, den Schwellenwert so einzustellen, daß der Airbag nicht gezündet wird, wenn das Fahrzeug bei den genannten Zuständen fährt.
Ferner wurde in der Veröffentlichung HEI3-114944 zu einer japanischen Patentanmeldung eine herkömmliche Airbagsteuerung offenbart. Bei dieser wird ein durch einen Beschleunigungssensor erfaßtes niederfrequentes Signal integriert, um einen Fahrgeschwindigkeitswert zu erhalten, und der Absolutwert eines Zwischenfrequenz-Erkennungssignals wird integriert und der Summenwert wird als Aufprallmodus-Datenwert erhalten. Wenn sowohl der Fahrgeschwindigkeitswert als auch der Aufprallmodus-Datenwert addiert werden und der addierte Wert den Schwellenwert übersteigt, wird der Airbag gezündet. Dies entspricht dem Versuch, die Teilekosten, die Zusammenbaukosten und dergleichen zu verringern, wobei es möglich ist, zwischen einem schwachen Aufprall, bei dem das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit auf einen Gegenstand trifft, bei dem der Airbag nicht gezündet werden muß, und einem Hochgeschwindigkeitsaufprall zu unterscheiden, bei dem es erforderlich ist, den Airbag zu zünden. Jedoch ist bei dieser bekannten Airbagsteuerung jeweils ein gesonderter Schwellenwert für den Integrationswert betreffend die Verzögerung des Fahrzeugs und den Integrationswert betreffend Schwingungskomponenten im Beschleunigungssignal errichtet. Daher ist es nicht einfach, tatsächlich zwischen einem gefährlichen Aufprall mit hoher Geschwindigkeit, bei dem die Fahrzeuge stark beschädigt werden, und einem schwachen Zusammenstoß mit niedriger Geschwindigkeit zu unterscheiden.
Ferner muß, wenn ein Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit auf einen Gegenstand trifft, der Betätigungszeitpunkt früher liegen als bei einem schwachen Zusammenstoß bei niedriger Geschwindigkeit, weswegen der errichtete Schwellenwert abhängig von der Zeit geändert werden muß, die ab dem Zeitpunkt verstrichen ist, zu dem das Fahrzeug auf den Gegenstand auftraf. Da der Schwellenwert während jeder Periode unter Verwendung z. B. eines Timers usw. berechnet wurde, ist die Kompliziertheit des Einstellprozesses für den Schwellenwert erhöht. Da die von der Fahrgeschwindigkeit abhängigen Schwellenwerte bei der Einstellung eingestellt werden müssen, wobei jeweils das Zeitintervall ab dem Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug auf den Gegenstand traf, berücksichtigt werden muß, besteht die Möglichkeit, daß die Anzahl von Einstellschritten zunimmt. Daher bestand der Bedarf, die herkömmliche Airbagsteuerung hinsichtlich des Einstellprozesses für die Schwellenwerte zu verbessern.

Bei einer anderen bekannten Airbagsteuerung ( DE 43 00 351 A1 ) wird ein Ausgangssignal eines Beschleunigungssensors über ein Anti-Alias-Filter und einen Analogdigitalwandler an ein Mikrocomputer angelegt, der das so aufbereitete Ausgangssignal des Beschleunigungssensors verarbeitet, um 1nAbhängigkeit vom Verarbeitungsergebnis einen Zündkreis für einen Airbag zu steuern. Um einen gefährlichen Aufprall zu erkennen, um also die bei einem gefährlichen Aufprall erzeugten Schwingungen von Schwingungen unterscheiden zu können, die von ungefährlichen Erschütterungen des Fahrzeugs ausgehen, wird das Beschleunigungssignal laufend abgetastet. Die letzten 128 Abtastwerte werden dann quadriert und aufaddiert, um anschließend aus der so erhaltenen Summe die Wurzel zu ziehen. Von dem so erhaltenen Wert wird dann ein 32 Abtastungen vorher ermittelter entsprechender Wert abgezogen, und die so erhaltene Differenz wird durch die Zeit für 32 Abtastungen geteilt. Der so ermittelte Wert wird dann mit einem ersten Schwellenwert verglichen. Falls der erste Schwellenwert dabei überschritten wird, wird mit der Integration der einzelnen Abtastwerte des Beschleunigungssignals begonnen. Falls das auf diese Weise erhaltene Integral der Abtastwerte innerhalb einer vorgegebenen Zeit einen zweiten Schwellenwert überschreitet, wird der Airbag gezündet.

Bei einer weiteren bekannten Airbagsteuerung ( DE 42 39 582 A1 ) ist ein Beschleunigungssensor vorgesehen, dessen Ausgangssignal über ein Filter und einen ersten Analogdigitalwandler an einen Mikroprozessor angelegt wird. Das Ausgangssignal des Filters wird außerdem über einen Verstärker und einen zweiten Analogdigitalwandler dem Mikroprozessor nochmals zugeführt. Der Mikroprozessor steuert in Abhängigkeit vom unverstärkten und verstärkten Ausgangssignal des Filters ein Zündsystem für die Auslösung eines Airbags.

Zur Erkennung eines gefährlichen Aufpralls, also eines Aufpralls bei dem die Auslösung eines Airbags erforderlich ist, werden die letzten fünf Abtastwerte des Beschleunigungssignals aufaddiert, mit einem entsprechenden Vorspannungswert korrigiert und mit einem einer Geschwindigkeit-Grenzwerttabelle entnommenen Grenzwert verglichen.

Zum Ausgleich von Langzeitdriften wird der Vorspannungswert ausgehend von einem bei der Inbetriebnahme des Fahrzeugs ermittelten Vorspannungswert kontinuierlich in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Beschleunigungssensors angepal3t.

Eine weitere bekannte Airbagsteuerung ( DE 42 18 483 A1 ) weist einen Beschleunigungssensor auf, dessen Ausgangssignal über ein Tiefpalifilter an eine Integrierschaltung und an eine Differenzierschaltung angeschlossen ist. Die Ausgangssignale der Integrierschaltung und der Differenzierschaltung werden mittels entsprechender Koeffizienten gewichtet und addiert. Das so erhaltene Summensignal wird mit einem Schwellenwert verglichen und bewirkt bei Überschreitung des Schwellenwertes die Auslösung des Airbags.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine weitere Airbagsteuerung bereitzustellen, die insbesondere auF schnelle und einfache Weise selbst dann zwischen einem schweren Aufprall, bei dem Fahrzeuge zerstört werden,und leichten Zusammenstößen oder anderen ungefährlichen Schwingungen unterscheiden kann, wenn Unterschiede hinsichtlich der Größe und des Typs von Fahrzeugen bestehen.

Diese Aufgabe wird durch die Airbagsteuerung nach Anspruch 1 gelöst.

Beim in 3 dargestellten Aufbau erfaßt die erfindungsgemäße Airbagsteuerung unter Verwendung eines im Fahrzeug angeordneten Beschleunigungssensors, wie in den 1 und 2 dargestellt, Verzögerungssignale, wie sie bei einem Unfall erzeugt werden, bei dem der Aufprall stark ist und andauert, wie dann, wenn das Fahrzeug auf einen Gegenstand aufprallt, und sie entfernt eine durch Temperaturschwankungen usw. im Beschleunigungssensor hervorgerufene Driftkomponente mittels der Driftkomponente-Beseitigungseinrichtung 101 aus dem er faßten Verzögerungssignal. Wenn die Driftkomponente entfernt ist, wird die hochfrequente Komponente durch die Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 entfernt, um auf die Grundwelle der Verzögerung zuzugreifen. Eine Schwingungskomponente in der Grundwelle (3 bis 5 Hz) dieses Verzögerungssignals, wie durch einen Zusammenstoß erzeugt, wird durch ein Hochpaßfilter usw. entnommen, und der Absolutwert der Schwingungskomponente nach der Entnahme wird durch die Absolutwert-Entnahmeeinrichtung 105 erfaßt. Das heißt, daß im Fall einer bloßen Schwingung, wenn auf einer groben Straße gefahren wird oder wenn ein schwacher Zusammenstoß vorliegt, wenn das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit auf einen Gegenstand trifft, usw., keine Schwingungskomponente enthalten ist. Daher kann die Absolutwert-Entnahmeeinrichtung 105 entscheiden, ob der Aufprall schwach oder stark ist, da der Schritt der Absolutwerterfassung das Vorliegen einer durch einen schweren Aufprall hervorgerufenen Schwingungskomponente erfassen kann. Mittels des vorstehend genannten Absolutwertvorgangs ist es möglich, auf einfache Weise zwischen einem schwachen Zusammenstoß bei Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit und einem schweren Zusammenstoß bei Fahrt mit hoher Geschwindigkeit, bei dem das Fahrzeug stark beschädigt wird, zu unterscheiden. Nachdem der Absolutwert erfaßt ist, werden der Absolutwert der Schwingungskomponente, wie von der Absolutwert-Entnahmeeinrichtung 105 entnommen, und Verzögerungssignale, aus denen die Hochfrequenzkomponente durch die Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 entfernt ist, durch die Addiereinrichtung 107 addiert. Nach der Addition wird durch die Subtrahier- und Integriereinrichtung 111 ein vorgegebener Versatzwert vom Summenwert abgezogen, um die Verzögerungssignale nach der Subtraktion zu integrieren, wodurch die Einstellung eines Schwellenwerts erleichtert ist. Ferner ist es nicht erforderlich, da es auf einfache Weise möglich ist, zwischen einem schwachen Zusammenstoß bei niedriger Geschwindigkeit und einem schweren Aufprall bei hoher Geschwindigkeit zu unterscheiden, verschiedene und komplizierte Schwellenwerte zu errichten, abweichend vom Fall beim Stand der Technik, und es ist eine Erhöhung der Anzahl von Einstellschritten verhindert, so daß der Arbeitsprozeß vereinfachbar ist.
Andere und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus den veranschaulichenden Ausführungsbeispielen ersichtlich, die nachfolgend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, oder sie gehen aus den beigefügten Ansprüchen hervor, und dem Fachmann sind auch verschiedene hier nicht genannte Vorteile erkennbar, wenn er die Erfindung praktisch realisiert.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Airbagmodul und einem Beschleunigungssensor gemäß der Erfindung;
2 ist eine Draufsicht auf 1;
3 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern des Grundgedankens einer Airbagsteuerung gemäß einem ersten Auführungsbeispiel der Erfindung;
4 ist ein spezielles Blockdiagramm, das die Airbagsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;
5 ist eine graphische Wiedergabe, die Integration mittels eines Versatzwerts veranschaulicht;
6 ist eine graphische Wiedergabe, die einen Integrationswert nach dem Beseitigen des Versatzwerts veranschaulicht;
7A und 7B sind Flußdiagramme, die Vorgänge veranschaulichen, wie sie von der Airbagsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführt werden;
8 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern des Grundgedankens einer Airbagsteuerung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
9 ist ein spezielles Blockdiagramm, das die Airbagsteuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
10A und 10B sind Flußdiagramme zum Erläutern von Vorgängen, wie sie von der Airbagsteuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführt werden;
11 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern des Grundgedankens einer Airbagsteuerung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
12 ist ein spezielles Blockdiagramm, das die Airbagsteuerung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
13A und 13B sind Flußdiagramme zum Erläutern der Airbagsteuerung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
14 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern des Grundgedankens einer Airbagsteuerung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
15 ist ein spezielles Blockdiagramm, das die Airbagsteuerung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
16A und 16B sind Flußdiagramme zum Erläutern der Airbagsteuerung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
17 ist ein spezielles Blockdiagramm, das eine Modifizierung des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verschiedene Ausführungsbeispiele für die Erfindung beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, daß dieselben oder ähnliche Bezugszeichen für dieselben oder ähnliche Teile und Elemente in allen Zeichnungen verwendet sind, und die Beschreibung für dieselben oder ähnliche Teile und Elemente wird weggelassen oder vereinfacht.
Die erfindungsgemäße Airbagsteuerung erstellt ein Airbag-Zündsignal zum Betreiben eines in der Mitte eines Lenkrads 1 angeordneten Airbagmoduls 3, wie in den 1 und 2 dargestellt. Zur Airbagsteuerung gehört ein einzelner Beschleunigungssensor 5, der innerhalb eines Fahrzeugs angebracht ist und mit einer Spannung von einer Batterie 7 versorgt wird.
Nachfolgend werden vier Ausführungsbeispiele der Erfindung speziell beschrieben.
[Erstes Ausführungsbeispiel]
3 veranschaulicht den Grundgedanken einer Airbagsteuerung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Blockdiagramm. Diese Airbagsteuerung weist folgendes auf: eine Driftkomponente-Beseitigungseinrichtung 101 wie ein Hochpaßfilter (nachfolgend teilweise als HPF bezeichnet) usw. zum Entfernen einer Driftkomponente aus erfaßten Verzö gerungssignalen, wie sie durch einen schweren und andauernden Stoß auf Grund eines Unfalls hervorgerufen werden, wobei diese Signale unter Verwendung eines im Fahrzeug angeordneten Beschleunigungssensors erfaßt werden; eine Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 wie ein Tiefpaßfilter (nachfolgend teilweise als TPF bezeichnet) usw. zum Entfernen einer hochfrequenten Komponente aus den Verzögerungssignalen, nachdem die Driftkomponente durch die Driftkomponente-Beseitigungseinrichtung 101 entfernt wurde; eine Absolutwert-Entnahmeeinrichtung 105 zum Entnehmen einer Schwingungskomponente aus dem Beschleunigungssignal mittels eines Hochpaßfilters usw., nachdem die hochfrequente Komponente durch die Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 entfernt wurde, um nach der Entnahme den Absolutwert der Schwingungskomponente zu bilden; eine Addiereinrichtung 107 zum Addieren des Absolutwerts der Schwingungskomponente, wie von der Absolutwert-Entnahmeeinrichtung 105 entnommen, zu den Beschleunigungssignalen, aus denen die hochfrequente Komponente durch die Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung entfernt wurde; und eine Subtrahier- und Integriereinrichtung 111 zum Subtrahieren eines Versatzwerts vom von der Addiereinrichtung 107 gelieferten Summenwert, und zum Integrieren der Verzögerungssignale nach der Subtraktion.
Ein Mikrocomputer und ein Beschleunigungssensor der Airbag-Sensoreinheit in der Airbagsteuerung werden durch Software gesteuert. Genauer gesagt, weist, wie es im Blockdiagramm von 4 dargestellt ist, die Airbagsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung folgendes auf: eine Beschleunigungserkennungseinheit (nachfolgend teilweise als G/P bezeichnet) 9; ein Hochpaßfilter (HPF) 11; ein Tiefpaßfilter (TPF) 13; ein Hochpaßfilter (HPF) 15; eine Absolutwert-Funktionseinheit 17; eine Addiereinheit 19; eine Subtrahiereinheit 21; eine Integriereinheit 23; eine Vergleichseinrichtung 25 und eine ODER-Schaltung 35, die je weils eine spezielle Funktion aufweisen. Die Beschleunigungserfassungseinheit (G/P) 9 erfaßt ein Verzögerungssigna1, wie es erzeugt wird, wenn das Fahrzeug gegen einen Gegenstand prallt, und sie nimmt eine A/D-Umsetzung vor, um das Ausgangssignal an das Hochpaßfilter 11 zu geben. Die wichtigen und ins Auge gefaßten Beschleunigungssignale, wie sie zum Zünden des Airbags des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung erforderlich sind, sind Signale, die einem schweren und andauernden Stoß mit vorgegebenem Zeitintervall entsprechen. In diesem Zusammenhang beträgt dieser Zeitintervall ungefähr 150 ms.
Das Hochpaßfilter 11 entfernt die Signale mit einer Frequenz unter 0,1 Hz, wobei es sich um Driftkomponenten entsprechend einer zeitlichen oder temperaturbedingten Änderung eines elektronischen Elements eines Sensors (G/P) handelt. Das Tiefpaßfilter 13 entfernt Komponenten mit einer Frequenz über 80 Hz, wie sie z. B. in den Beschleunigungssignalen erzeugt werden, wenn das Fahrzeug auf einen Gegenstand stößt. Das Hochpaßfilter 15 entnimmt Schwingungskomponenten mit Frequenzen über 40 Hz in der Grundwelle (3 bis 5 Hz) des vom TPF 13 ausgegebenen Beschleunigungssignals. Die Absolutwert-Funktionseinheit 17 erfaßt den Absolutwert der Schwingungskomponente (40 bis 80 Hz), wobei sie die Schwingungskomponente entnimmt, die in der vom HPF 15 über das TPF 13 ausgegebenen Grundwelle (3 bis 5 Hz) enthalten ist. Das heißt, daß dann, wenn das Fahrzeug schwach auf einen Gegenstand stößt, keine Schwingungskomponente enthalten ist und der Absolutwertvorgang ausgeführt wird, um das Vorliegen einer Schwingungskomponente zu erkennen. Das heißt, daß es auf einfache Weise möglich ist, zwischen einem schwachen Zusammenstoß, bei dem der Airbag nicht aufgeblasen werden muß, und einem schweren Aufprall mit hoher Geschwindigkeit, der das Zünden des Airbags erforderlich macht, mittels des Absolutwertvorgangs zu unterscheiden. In diesem Zusammenhang un terscheiden sich die Arten oder Parameter für die Unterscheidung zwischen einem schwachen Zusammenstoß und einem Aufprall mit hoher Geschwindigkeit abhängig von den Bedingungen wie den Typen oder Größen der Fahrzeuge.
Die Addiereinheit 19 addiert das vom TPF 13 ausgegebene Verzögerungssignal, aus dem die Hochfrequenzkomponente entfernt ist, zum Absolutwert der Schwingungskomponente, wie von der Absolutwert-Funktionseinheit 17 ausgegeben. In diesem Zusammenhang addiert die Addiereinheit 19 das Ausgangssignal des TPF 13, kann jedoch auch das Ausgangssignal des HPF 15 addieren. Die Subtrahiereinheit 21 subtrahiert von dem von der Addiereinheit 19 gelieferten Summenwert einen Versatzwert und bildet, wie es nachfolgend im einzelnen beschrieben wird, einen Schwellenwert, um die Anzahl von Einstellschritten usw. zu vereinfachen, wie in 6 dargestellt. Die Integriereinheit 23 integriert das Verzögerungssignal, nachdem in der Subtrahiereinheit 21 der Versatzwert abgezogen wurde. Wenn der durch die Integriereinheit 23 erhaltene Integrationswert an einem invertierenden Eingangsanschluß (-) und ein Schwellenwert 1 an einem nicht invertierenden Eingangsanschluß (+) eingegeben wird und der Integrationswert den Schwellenwert 1 übersteigt, setzt die Vergleichseinheit 25 ihr Ausgangssignal auf hohen Pegel. Wenn das Ausgangssignal der Vergleichseinheit 21 oder einer unten beschriebenen Vergleichseinheit 33 auf den hohen Pegel gesetzt ist, gibt die ODER-Schaltung 35 ein Aufblassignal aus, um den Airbag aufzublasen, wodurch ein Zündungsflag gesetzt wird, um den Airbag aufzublasen, wodurch ein Zündungsflag gesetzt wird, wie es unten beschrieben wird.
Ferner weist die Airbagsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung folgendes auf: eine Vergleichseinheit 27; einen Zähler 29; eine Integriereinheit 31 und eine Vergleichseinheit 33, wie in 4 dargestellt. Die Vergleichseinheit 27 vergleicht das Ausgangssignal des TPF 13 mit einem Rücksetzpegel, und sie setzt das Ausgangssignal des Zählers 39 auf niedrigen Pegel, wenn das Ausgangssignal des TPF 13 unter dem Rücksetzpegel liegt. Andererseits wird dann, wenn das Ausgangssignal des TPF 13 für mindestens eine vorgegebene Periode (nachfolgend als "Ruheperiode" bezeichnet) andauert, wenn es sich unter dem Rücksetzpegel befindet, wird diese Situation durch ein Programm, das die Vergleichseinheit 27 usw. steuert, als Rücksetzzustand beurteilt, um das Ausgangssignal der Integriereinheit 31 auf 0 zu setzen. Die Vergleichseinheit 27 und die Integriereinheit 31 enthalten einen Integrieralgorithmus, und selbst dann, wenn das Fahrzeug für lange Zeit fährt, während unerhebliche und kleine Signale integriert werden, könnte der Integrationswert den Schwellenwert 2 erreichen, obwohl das Fahrzeug nicht ernsthaft mit einem Gegenstand zusammenstößt. Demgemäß wird die Integriereinheit 31 gemäß dem Integrieralgorithmus zurückgesetzt, wenn die Integration über eine vorgegebene Rücksetzperiode erfolgte, wobei der Pegel der Beschleunigungssignale unter einem speziellen Eingabewert liegt.
Hierbei sind der Rücksetzpegel und die Rücksetzperiode Konstanten, die z. B. jeweils unter einer vorgegebenen Adresse in einem (nicht dargestellten) ROM innerhalb eines Mikrocomputers abgespeichert sind. Für das Zündflag wird z. B. ein 1-Bit-Register verwendet.
Wenn das Ausgangssignal des TPF 13 unter dem Rücksetzpegel in der Vergleichseinheit 27 liegt, zählt der Zähler 29 nach oben. Wenn die Integriereinheit 31 das vom TPF 13 gelieferte Ausgangssignal integriert und der Integrationswert null wird, wird das Ausgangssignal der Integriereinheit 31 durch ein die Vergleichseinheit 27 usw. steuerndes Programm auf null zurückgesetzt. Wenn die Vergleichseinheit 23 den von der Integriereinheit 21 erhaltenen Integrationswert mit dem Schwellenwert 2 vergleicht und der Integrationswert diesen Schwellenwert 2 überschreitet, setzt die Vergleichseinheit 33 ihr Ausgangssignal auf den hohen Pegel.
Hierbei besteht der Zähler 29 z. B. aus einem 1-Bit-Register, und der Schwellenwert 1 und der Schwellenwert 2 sind Konstanten, die z. B. jeweils unter einer vorgegebenen Adresse eines (nicht dargestellten) RAM innerhalb eines Mikrocomputers abgespeichert sind.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 4 und 5 ein Subtrahiervorgang zum Subtrahieren eines Versatzwerts 39 von dem durch die Addiereinheit 19 erzeugten Summenwert, was in der Subtrahiereinheit 21 erfolgt, beschrieben. Die Subtrahiereinheit 21 subtrahiert den Versatzwert 39, wie durch eine schräge Linie in 5 dargestellt, von einer von der Addiereinheit 19 gelieferten Summenwertskurve 37. Der Vorgang des Subtrahierens des Versatzwerts 39 vom Summenwert 37 wird mittels eines digitalen Prozesses ausgeführt. Das heißt, daß dann, wenn der Zeitgradient der Verzögerungskurve nicht berücksichtigt wird, es nicht möglich ist, den Airbag innerhalb kurzer Zeit aufzublasen, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit auf einen Gegenstand trifft. Dann sieht die Subtrahiereinheit 21 den Versatzwert 39, wie in 5 dargestellt, als Wert null an, und sie fährt damit fort, den Versatzwert 39, entsprechend dem Zeitgradient des Verzögerungssignals, von dem durch die Addiereinheit 19 erhaltenen Summenwert zu subtrahieren, so daß, wie es in 6 dargestellt und nachfolgend beschrieben wird, eine horizontale Schwellenwert(TH/L)-Linie anschließend einer schiefen Schwellenwertlinie 41 gleich wird. Der Versatzwert 39, wie er durch die schräge Linie in 5 dargestellt ist, wird verwendet, damit der Wert TH/L (Schwellenwert) in 6 als horizontale Linie erstellt wird. In diesem Zusammenhang wird der von der Integriereinheit 23 gelieferte Integrationswert durch das die Vergleichseinheit 27 usw. steuernde Programm auf null zurückgesetzt, wenn das Ergebnis der Subtraktion des Versatzwerts 39 durch die Subtrahiereinheit 21 vom Integrationswert der Integriereinheit 23 unter null liegt.
Durch verschiedene Aufprallversuche, bei denen der Abstand zwischen einem Fahrzeug und dem in derselben Richtung vorausfahrenden Fahrzeug auf null gesetzt wurde, wurde ein experimenteller Zahlenwert für den Versatzwert 39 erhalten. Ferner hängt der Versatzwert 39 von den Größen und Typen usw. der Fahrzeuge ab. In diesem Zusammenhang wird der Versatzwert 39 z. B. unter jeweils einer vorgegebenen Adresse eines (nicht dargestellten) ROM innerhalb eines Mikrocomputers abgespeichert.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die 4 und 6 Prozesse in der Integriereinheit 23 und der Vergleichseinheit 25 nach dem Entfernen des Versatzwerts 39 durch die Subtrahiereinheit 21 beschrieben. Die Integriereinheit 23 integriert die Verzögerungssignale nach dem Entfernen des Versatzwerts 39, um einen Integrationswert 25 zu erhalten, wie es in 6 dargestellt ist. In diesem Zusammenhang gibt die Integriereinheit 23 dann, wenn der Integrationswert null ist, auch das Ausgangssignal null aus. Die Vergleichseinheit 25 vergleicht den Integrationswert 25 mit dem Schwellenwert (TH/L), wie er durch die horizontale Linie in 6 dargestellt ist. Das heißt, daß der Schwellenwert TH/L₁ am nichtinvertierenden Anschluß (+) der Vergleichseinheit 25 von 4 eingegeben wird. Nachdem die Zeit tp verstrichen ist, in der der Integrationswert 45 nach dem Entfernen des Versatzwerts 39 den Schwellenwert (TH/L) gemäß dem gegenseitigen Vergleich überschreitet, setzt die Vergleichseinheit 25 das Ausgangssignal auf den hohen Pegel, und die ODER-Schaltung 35 gibt ein Aufblassignal aus. So wird das Zündflag gesetzt, um den Airbag zu zünden. In diesem Zusammenhang kann dann, wenn integriert wird, ohne den Versatzwert 39 zu subtrahieren, eine gekrümmte Linie auf höherem Niveau für den Integrationswert 43 in 6 erhalten werden.
Nachfolgend werden Funktionen des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der 7A und 7B beschrieben. In diesem Zusammenhang werden die folgenden Prozesse für jede vorgegebene Periode oder einen Zyklus wiederholt, solange das Fahrzeug fährt, in dem das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung eingebaut ist.
Zunächst schaltet der Fahrer den Zündschlüssel ein und betreibt das Fahrzeug. Wenn dieses Fahrzeug auf ein vorausfahrendes Fahrzeug auffährt oder durch eine grobe Straße usw. erschüttert wird, erfaßt der G/P 9 die entsprechenden Verzögerungssignale. Wenn Verzögerungssignale erfaßt werden, entfernt das HPF 11 eine elektrische Driftkomponente oder eine Temperaturdriftkomponente aus dem Signal vom Beschleunigungssensor. Nach diesem Entfernen der Driftkomponente entfernt das TPF 13 eine hochfrequente Komponente aus den Beschleunigungssignalen, wie sie erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf ein vorausfahrendes Fahrzeug auffährt usw. Nach dem Entfernen der hochfrequenten Komponente durch das TPF 13 entnimmt das HPF 15 eine hochfrequente Schwingungskomponente, wie sie erzeugt wird, wenn das Fahrzeug stark auf ein vorausfahrendes Fahrzeug usw. auffährt, wie sie in einer Grundwelle (3 bis 5 Hz) im vom TPF 13 erzeugten Ausgangssignal enthalten ist. Wenn die Schwingungskomponente entnommen ist, bildet die Absolutwert-Funktionseinheit 17 den Absolutwert der entnommenen Schwingungskomponente. Die Addiereinheit 19 erhält den Absolutwert der Schwingungskomponente und addiert zu ihm das Ausgangssignal des TPF 13 (Schritte 100 bis 140).
Nach der Addition subtrahiert die Subtrahiereinheit 21 den Versatzwert 39 von dem von der Addiereinheit 19 gelieferten Summenwert. Nach der Subtraktion des Versatzwerts 39 integriert die Integriereinheit 23 die Verzögerungssignale (Schritte 150 bis 160).
Wenn der von der Integriereinheit 23 erhaltene Integrationswert negativ ist, d.h., wenn der Schwellenwert (TH/L₁) den Integrationswert überschreitet, setzt ein die Vergleichseinheit 25 usw. steuerndes Programm den Integrationswert auf null und geht zu einem Schritt 190 weiter: Wenn der Integrationswert positiv ist, d.h., wenn der Integrationswert den Schwellenwert (TH/L₁) überschreitet, wird zum Schritt 180 weitergegangen (Schritte 170 bis 180).
Im Schritt 190 integriert die Integriereinheit 31 die vom TPF 13 ausgegebenen Beschleunigungssignale, aus denen die hochfrequente Komponente beseitigt ist. Die Vergleichseinheit 27 vergleicht das Ausgangssignal des TPF 13 mit einem Rücksetzpegel, und wenn das Ausgangssignal des TPF 13 diesen Rücksetzpegel überschreitet, setzt das Programm den Zähler 29 auf null und geht er zu einem Schritt 250 weiter (Schritte 190 bis 210).
Wenn dagegen das Ausgangssignal des TPF 13 unter dem Rücksetzpegel liegt, inkrementiert das Programm den Zähler 29 um 1, und wenn der Wert des Zählers 29 die Rücksetzperiode nicht erreicht, geht zu einem Schritt 250 weiter, wohingegen dann, wenn er die Rücksetzperiode erreicht, er erst nach einem Rücksetzen des Werts der Integriereinheit 31 auf null zum Schritt 250 weitergeht (Schritte 220 bis 240).
Im Schritt 250 vergleicht die Vergleichseinheit 25 den von der Integriereinheit 23 erhaltenen Integrationswert mit dem Schwellenwert 1 (TH/L₁), und wenn der Integrationswert den Schwellenwert 1 überschreitet, setzt die Vergleichseinheit 25 das Ausgangssignal auf den hohen Pegel, so daß die ODER-Schaltung 35 das Airbag-Aufblassignal ausgibt, um das Zündflag zu setzen, und es wird zu einem Schritt 270 weitergegangen (Schritte 250 bis 260).
Im Schritt 270 vergleicht die Vergleichseinheit 33 den Integrationswert von der Integriereinheit 31 mit dem Schwellenwert 2 (TH/L₂), und wenn der Integrationswert den Schwellenwert 2 überschreitet, setzt die Vergleichseinheit 33 das Ausgangssignal auf den hohen Pegel, damit die ODER-Schaltung 35 das Airbag-Aufblassignal ausgibt, um das Zündflag zu setzen und der Prozeß wird abgeschlossen (Schritte 270 bis 280).
Wenn das Zündflag gesetzt ist, wird der Airbag gezündet, damit er sich aufbläht, was mittels einer (nicht dargestellten) Treiberschaltung einer Sensoreinheit erfolgt und der Fahrer und die Fahrgäste werden vor einem Aufprall wegen des Zusammenstoßes geschützt.
Beim Aufbau gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, wie vorstehend beschrieben, ein Programm durch Mikrocomputer-Software bereitgestellt, z. B. in Assemblersprache, und jede Funktion der Vergleichseinheiten 25, 33 und des Zählers 29 usw. wird durch das Programm gesteuert. In diesem Zusammenhang ist das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung auf eine analoge Schaltung zum Steuern verschiedener Vorrichtungen anwendbar, und es ist möglich, die Kosten unter Verwendung eines Schwellenwerts 1 (TH/L₁) mit einem vorgegebenen Pegel zu verringern.
Beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Schwingungskomponente entnommen, wie sie bei der Zerstörung eines Kraftfahrzeug-Bauteils erzeugt wird, wenn das Fahr zeug mit hoher Geschwindigkeit mit einem vorausfahrenden Fahrzeug oder einem anderen Gegenstand wie einem Telegraphenmast zusammenstößt, wobei die Entnahme mittels des HPF 15 aus dem Verzögerungssignal erfolgt, um dann den Absolutwert zu erstellen, und dieser Absolutwert wird zum Verzögerungssignal addiert, nachdem die hochfrequente Komponente entfernt wurde, woraufhin der Summenwert integriert wird, wodurch es möglich ist, einfacher zwischen einem schwachen Zusammenstoß ohne Beschädigungen des Fahrzeugs oder Schwingungen, wie sie bei Fahrt über eine grobe Straße erzeugt werden, und einem ernsthaften Aufprall mit hoher Geschwindigkeit zu unterscheiden, als dies bei der bekannten Technik möglich ist, bei der lediglich das Verzögerungssignal integriert wird.
Ferner war es bei der bekannten Airbagsteuerung zum Unterscheiden zwischen einem schwachen Zusammenstoß und einem schweren Aufprall erforderlich, für mehrere kompliziert erstellte Schwellenwerte für jede Fahrgeschwindigkeit zu sorgen. Da jedoch der Schwellenwert beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung nicht von der Fahrgeschwindigkeit abhängt und es demgemäß nicht erforderlich ist, mehrere Schwellenwerte bereitzustellen, wird bei diesem Ausführungsbeispiel Zeit bei der Einstellung eingespart.
Ferner ist es beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung möglich, auf einfache Weise einen Versatzwert für die Subtrahier- und Integriereinrichtung zu erstellen, der vom Fahrzeugtyp abhängt.
[Zweites Ausführungsbeispiel]
8 veranschaulicht den Grundgedanken einer Airbagsteuerung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Blockdiagramm. Diese Airbagsteuerung weist folgen des auf eine Driftkomponente-Beseitigungseinrichtung 101 wie ein Hochpaßfilter usw. zum Entfernen einer Driftkomponente aus dem Verzögerungssignal, wie es vom im Fahrzeug angebrachten Beschleunigungssensor erfaßt wird; eine Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 wie ein Tiefpaßfilter usw. zum Entfernen einer hochfrequenten Komponente aus den Verzögerungssignalen, nachdem die Driftkomponente durch die Driftkomponente-Beseitigungseinrichtung 101 entfernt wurde; eine Absolutwert-Entnahmeeinrichtung 105 zum Entnehmen einer Schwingungskomponente aus den Verzögerungssignalen, nachdem die hochfrequente Komponente mittels der Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 entfernt wurde, um nach der Entnahme den Absolutwert der Schwingungskomponente zu bilden; eine Addiereinrichtung 107 zum Addieren des Absolutwerts der Schwingungskomponente, wie durch die Absolutwert-Entnahmeeinrichtung 105 entnommen, zu den Entnahmesignalen, aus denen die hochfrequente Komponente mittels der Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 entfernt wurde; eine Subtrahier- und Integriereinrichtung 111 zum Subtrahieren eines Versatzwertes vom durch die Addiereinrichtung 107 gebildeten Summenwert und zum Integrieren des Verzögerungssignals nach der Subtraktion; und eine Subtrahier- und Integriersteuereinrichtung 113 zum Vergleichen der Verzögerungssignale, nachdem die hochfrequente Komponente durch die Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 entfernt wurde, mit einem Triggerpegel, um mit einer Taktausgabe zu beginnen, wenn die Verzögerung den Triggerpegel überschreitet, und um das Ausgangssignal der Subtrahier- und Integriereinrichtung 111 außer Kraft zu setzen, wenn das durch Takte gemessene Zeitintervall einen speziellen Wert erreicht.
Ein Mikrocomputer und ein Beschleunigungssensor einer Airbag-Sensoreinheit in der Airbagsteuerung werden durch Software gesteuert. Genauer gesagt, enthält die Airbagsteuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie es im Blockdiagramm von 9 dargestellt ist, das folgende: eine Beschleunigungserfassungseinheit (G/P) 9; ein Hochpaßfilter (HPF) 11; ein Tiefpaßfilter (TPF) 13; ein Hochpaßfilter (HPF) 15; eine Absolutwert-Funktionseinheit 17; eine Addiereinheit 19; eine Subtrahiereinheit 21; eine Integriereinheit 23; eine Vergleichseinheit 25 und eine ODER-Schaltung 35, die jeweils eine spezielle Funktion aufweisen. Die Beschleunigungserfassungseinheit (G/P) 9 erfaßt eine Verzögerung, wie sie erzeugt wird, wenn das Fahrzeug stark oder schwach auf einen Gegenstand prallt, und sie nimmt eine A/D-Umsetzung desselben vor, um dann das Signal an das Hochpaßfilter (HPF) 11 auszugeben. Die Verzögerungssignale, die zu einer Zündung des Airbags führen, sind beim zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung solche, wie sie bei einem schweren Zusammenstoß auftreten, der zu Beschädigungen des Fahrzeugs führt, und wie sie bei einem andauernden Zusammenstoß mit einer vorgegebenen Zeitdauer auftreten. In diesem Zusammenhang beträgt das vorgegebene Zeitintervall, wenn das Fahrzeug auf einen Gegenstand trifft, ungefähr 150 ms.
Das Hochpaßfilter 11 entfernt Signale mit einer Frequenz unter 0,1 Hz, wobei es sich um eine Driftkomponente handelt, die eine zeitliche oder temperaturbedingte Änderung betreffend eine elektronische Komponente eines Sensors wiederspiegelt. Das Tiefpaßfilter 13 entfernt Komponenten mit einer Frequenz über 80 Hz aus den Verzögerungssignalen, wie sie erzeugt werden, wenn das Fahrzeug mit einem Gegenstand zusammenstößt. Das Hochpaßfilter 15 entnimmt Schwingungskomponenten mit einer Frequenz über 40 Hz, wie sie in der Grundwelle (3 bis 5 Hz) der vom TPF 13 ausgegebenen Verzögerungssignale enthalten sind. Die Absolutwert-Funktionseinheit 17 bildet den Absolutwert der Schwingungskomponente (40 bis 80 Hz), die aus den in der Grundwelle (3 bis 5 Hz) enthaltenen Signalen entnommen wurde, wie sie vom HPF 15 über das TPF 13 ausgegeben wurden. Das heißt, daß dann, wenn das Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit schwach auf einen Gegenstand prallt, wobei es zu keinen Beschädigungen des Fahrzeugs kommt, ein Absolutwertvorgang ausgeführt wird, um zu erkennen, daß keine Schwingungskomponente vorhanden ist. Das heißt, daß es auf einfache Weise möglich ist, zwischen einem leichten Zusammenstoß und einem schweren Aufprall bei hoher Geschwindigkeit mit Beschädigungen des Fahrzeugs durch den Absolutwertvorgang zu unterscheiden. In diesem Zusammenhang unterscheiden sich die detaillierten Arten oder Parameter bei der Erkennung zwischen einem leichten Zusammenstoß und einem schweren Aufprall bei hoher Geschwindigkeit abhängig von den Größen oder Typen von Fahrzeugen usw.
Die Addiereinheit 19 addiert die vom TPF 13 ausgegebenen Verzögerungssignale zum Absolutwert der Schwingungskomponente, wie von der Absolutwert-Funktionseinheit 17 ausgegeben. In diesem Zusammenhang addiert die Addiereinheit 19 das Ausgangssignal des TPF 13, jedoch kann sie das Ausgangssignal des HPF 15 addieren. Die Subtrahiereinheit 21 subtrahiert einen Versatzwert vom von der Addiereinheit 19 ausgegebenen Summenwert und sie bildet auf dieselbe Weise wie es für das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben wurde, eine horizontale Linie für einen Schwellenpegel (nachfolgend als Schwellenwert bezeichnet), wie in 6 dargestellt, um die Anzahl von Einstellschritten usw. zu verringern und diese zu vereinfachen. Die Integriereinheit 23 integriert die Verzögerungssignale, nachdem der Versatzwert in der Subtrahiereinheit 21 abgezogen wurde. Wenn der durch die Integriereinheit 23 erhaltene Integrationswert in den invertierenden Eingang (-) und ein Schwellenwert 1 (TH/L₁) in den nichtinvertierenden Eingangsanschluß (+) der Vergleichseinheit 25 eingegeben wird und der Integrationswert den Schwellenwert 1 (TH/L₁) überschreitet, setzt die Vergleichseinheit das Ausgangssignal auf den hohen Pegel. Wenn das Ausgangs signal der Vergleichseinheit 25 oder einer unten beschriebenen Vergleichseinheit 33 auf den hohen Pegel gesetzt wird, gibt die ODER-Schaltung 35 ein Aufblassignal zum Aufblasen des Airbags aus, um ein Zündflag zu setzen, wie es nachfolgend beschrieben wird.
Ferner weist die Airbagsteuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung folgendes auf: eine Vergleichseinheit 27; einen Zähler 29; eine Integriereinheit 31; eine Vergleichseinheit 33; eine Vergleichseinheit 77 und einen Timer 79, die jeweils eine spezielle Funktion aufweisen. Die Vergleichseinheit 27 vergleicht das Ausgangssignal des TPF 13 mit einem Rücksetzpegel und setzt das Ausgangssignal des Zählers 29 auf den hohen Pegel, wenn das Ausgangssignal des TPF 13 unter dem Rücksetzpegel liegt. Wenn dagegen das Ausgangssignal des TPF 13 für eine vorgegebene Periode (nachfolgend als "Rücksetzperiode" bezeichnet) oder länger unter dem Rücksetzpegel andauert, wird diese Situation durch ein die Vergleichseinheit 27 usw. steuerndes Programm als Rücksetzsituation beurteilt, um das Ausgangssignal der Integriereinheit 31 auf null zu setzen. Die Vergleichseinheit 27 und die Integriereinheit 31 enthalten einen Integrationsalgorithmus, wodurch die Situation auftreten könnte, daß dann, wenn das Fahrzeug für eine lange Zeitspanne bei laufendem Integrationsvorgang fährt, der Integrationswert den Schwellenwert 2 erreichen könnte, obwohl das Fahrzeug nicht schwer auf einen Gegenstand aufprallt. Um diese Situation zu vermeiden, wird die Integriereinheit 31 gemäß dem Algorithmus zurückgesetzt, wenn die Integration für eine vorgegebene Rücksetzperiode andauerte und sich der Integrationswert der Verzögerungssignale unter einem speziellen Eingangswert be findet.
Hierbei sind der Rücksetzpegel und die Rücksetzperiode Konstanten, die z. B. unter jeweils einer vorgegebenen Adresse in einem (nicht dargestellten) ROM innerhalb eines Mikrocomputers abgespeichert sind. Für das Zündflag wird z. B. ein 1-Bit-Register verwendet.
Wenn das Ausgangssignal des TPF 13 unter dem Rücksetzpegel in der Vergleichseinheit 27 liegt, zählt der Zähler 29 nach oben. Wenn die Integriereinheit 31 das vom TPF 13 herrührende Ausgangssignal integriert und der Integrationswert null wird, wird das Ausgangssignal der Integriereinheit 31 durch ein die Vergleichseinheit 27 usw. steuerndes Programm auf null zurückgesetzt. Wenn die Vergleichseinheit 23 den durch die Integriereinheit 31 erhaltenen Integrationswert mit dem Schwellenwert 2 (TH/L₂) vergleicht und dieser Integrationswert den Schwellenwert 2 überschreitet, setzt die Vergleichseinheit 33 das Ausgangssignal auf den hohen Pegel.
Die Vergleichseinheit 77 vergleicht das Ausgangssignals des TPF 13 mit dem Triggerpegel und gibt ein Ausgangssignal mit hohem Pegel in den Timer 79 ein, wenn das Ausgangssignal des TPF 13 den Triggerpegel überschreitet. Der Timer 79 beginnt mit einer Taktfunktion, wenn sich das von der Vergleichseinheit 77 hergeleitete Ausgangssignal auf hohem Pegel befindet. Während sich das durch Takt gemessene Zeitintervall innerhalb einer speziellen Periode befindet, erklärt das Programm zum Steuern der Vergleichseinheit 27 usw. das Ausgangssignal der Integriereinheit 23 für gültig, jedoch setzt das Programm den Ausgangswert der Integriereinheit 23 außer Kraft, nachdem eine spezielle Zeitspanne verstrichen ist.
Hierbei bestehen der Zähler 29 und der Timer 79 z. B. aus einem 1-Bit-Register, und der Schwellenwert 1 (TH/L₁), der Schwellenwert 2 (TH/L₂) und der Triggerpegel sind z. B. jeweils unter einer vorgegebenen Adresse in einem (nicht dargestellten) RAM innerhalb des Mikrocomputers abgespeichert. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß zwar der Schwel lenwert 1 und der Schwellenwert 2 Konstanten sind, daß jedoch der Wert des Triggerpegels ein variabler Wert ist, der sich abhängig vom Fahrzeug ändert. Ferner wird dann, wenn das Ausgangssignal des TPF 13 den Triggerpegel überschreitet, das Ausgangssignal der Integriereinheit 23 durch den Timer 79 außer Kraft gesetzt und es wird eine erforderliche, spezielle Periode bereitgestellt, um vollständig zwischen einem schwachen Zusammenstoß und einem schweren Aufprall zu unterscheiden, bei dem das Fahrzeug beschädigt wird. Die spezielle Periode hängt vom Fahrzeug und einem variablen Parameter ab. Ferner setzt der Timer 79 das Ausgangssignal der Integriereinheit 23 außer Kraft (stoppt dieses), nachdem die spezielle Periode verstrichen ist, um ein unerwartetes Aufblasen des Airbags zu vermeiden und die Zuverlässigkeit zu erhöhen.
Dies, weil bei Situationen, bei denen schwache Zusammenstösse oder dauernd Stöße und Schwingungen auftreten, eine nicht erforderliche Zündung des Airbags auf Grund derartiger Eingangssignale verhindert werden muß.
Nachfolgend wird die Funktion des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der 10A und 10B beschrieben.
In diesem Zusammenhang werden die folgenden Prozeßschritte, wie sie in den 10A und 10B dargestellt sind, in jedem speziellen Zyklus wiederholt, während das Fahrzeug fährt, was beim zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung auf dieselbe Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel erfolgt.
Zunächst schaltet der Fahrer den Zündschalter ein und betreibt das Fahrzeug. Wenn dieses Fahrzeug auf einen Gegenstand stößt, erfaßt der G/P 9 Verzögerungssignale, wie sie durch solche Unfälle hervorgerufen werden. Wenn Verzöge rungssignale erfaßt werden, entfernt das HPF 11 Driftkomponenten, wie sie von einer elektrischen oder temperaturbedingten Änderung im Beschleunigungssensor herrühren. Nachdem die Driftkomponenten entfernt wurden, entfernt das TPF 13 hochfrequente Komponenten aus den Verzögerungssignalen, wie sie erzeugt werden, wenn das Fahrzeug auf einen Gegenstand stößt. Nachdem die hochfrequenten Komponenten entfernt wurden, entnimmt das HPF 15 hochfrequente Schwingungskomponenten, wie sie erzeugt werden, wenn das Fahrzeug stark auf einen Gegenstand aufprallt und wie sie in der Grundwelle (3 bis 5 Hz) im vom TPF 13 ausgegebenen Ausgangssignal enthalten sind. Wenn die Schwingungskomponente entnommen ist, bildet die Absolutwert-Funktionseinheit 17 den Absolutwert dieser Komponente. Die Addiereinheit 19 erhält diesen Absolutwert und addiert das Ausgangssignal des TPF 13 zu diesem (Schritte 300 bis 340).
Nach der Addition subtrahiert die Subtrahiereinheit 21 den Versatzwert 39, wie in 5 zum zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, vom durch die Addiereinheit 19 gebildeten Summenwert. Nach der Subtraktion des Versatzwerts 39 integriert die Integriereinheit 23 die Verzögerungssignale (Schritte 350 bis 360). Der Versatzwert kann abhängig vom Typ und/oder der Größe des Fahrzeugs eingestellt werden.
Wenn der durch die Integriereinheit 23 erhaltene Integrationswert negativ ist, d.h., wenn der Schwellenwert (TH/L₁) den Integrationswert überschreitet, setzt das die Vergleichseinheit 25 usw. steuernde Programm den Integrationswert auf null und geht zu einem Schritt 390 weiter. Wenn dagegen der Integrationswert positiv ist, d.h., wenn er den Schwellenwert überschreitet, wird direkt zum Schritt 390 weitergegangen (Schritte 370 bis 380).
Im Schritt 390 integriert die Integriereinheit 31 die vom TPF 13 ausgegebenen Verzögerungssignale nach dem Entfernen der hochfrequenten Komponenten. Die Vergleichseinheit 27 vergleicht das Ausgangssignal des TPF 13 mit einem Rücksetzpegel, und wenn das Ausgangssignal des TPF 13 den Rücksetzpegel überschreitet, setzt das Programm den Zähler 29 auf null zurück und geht zu einem Schritt 450 weiter (Schritte 390 bis 410).
Wenn sich dagegen das Ausgangssignal des TPF 13 unter dem Rücksetzpegel befindet, inkrementiert das Programm den Zähler 29 um 1, und wenn der Wert des Zählers 29 eine vorgegebene Rücksetzperiode nicht erreicht, wird zum Schritt 450 weitergegangen, während andernfalls erst nach dem Rücksetzen des Werts der Integriereinheit 31 auf null zum Schritt 450 weitergegangen wird (Schritte 420 bis 440).
Im Schritt 450 vergleicht die Vergleichseinheit 77 das Ausgangssignal des TPF 13 mit dem Triggerpegel, und wenn das Ausgangssignal des TPF 13 diesen Triggerpegel überschreitet, gibt die Vergleichseinheit 77 ein Ausgangssignal hohen Pegels an den Timer 79. Wenn dagegen das Ausgangssignal des TPF 13 unter dem Triggerpegel liegt, wird zu einem Schritt 480 weitergegangen. Wenn ein Signal hohen Pegels in den Timer 79 eingegeben wird, wird dieser aktiviert und beginnt mit einer Taktfunktion. Um das Ausgangssignal der Integriereinheit 23 gültig zu machen, geht ein Programm zum Steuern der Vergleichseinheit 27 usw. zu einem Schritt 480 weiter, solange sich das durch Takte gemessene Zeitintervall innerhalb einer speziellen Periode befindet. Nachdem eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, wird das Ausgangssignal der Integriereinheit 23 außer Kraft gesetzt und es wird zum Schritt 300 zurückgekehrt (Schritte 450 bis 470).
Im Schritt 480 vergleicht die Vergleichseinheit 25 den durch die Integriereinheit 23 erhaltenen Integrationswert mit dem Schwellenwert 1, und wenn der Integrationswert den Schwellenwert 1 überschreitet, setzt die Vergleichseinheit 25 das Ausgangssignal auf den hohen Pegel, so daß die ODER-Schaltung 25 ein Airbag-Aufblassignal ausgibt, um ein Zündflag zu setzen. Ferner vergleicht die Vergleichseinheit 33 den Integrationswert von der Integriereinheit 31 mit dem Schwellenwert 2, und wenn dieser Integrationswert den Schwellenwert 2 überschreitet, setzt die Vergleichseinheit 33 das Ausgangssignal auf den hohen Pegel, so daß die ODER-Schaltung 35 das Aufblassignal ausgibt, um das Zündflag zu setzen, wodurch der Prozeß abgeschlossen ist (Schritte 480 bis 492).
Wenn das Zündflag gesetzt ist, wird der Airbag durch eine (nicht dargestellte) Treiberschaltung einer Sensoreinheit gezündet, und der Fahrer und die Fahrgäste werden gegen einen Aufprall auf Grund des Zusammenstoßes geschützt.
Dadurch ist die Einstellung des Schwellenwerts vereinfacht und es ist eine Zunahme der Einstellschritte verhindert, wodurch es möglich ist, den Bearbeitungsprozeß zu vereinfachen.
Beim Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, so wie es vorstehend beschrieben wurde, wird ein Programm mittels Mikrocomputer-Software bereitgestellt, z. B. in Assemblersprache, und jede Funktion der Vergleichseinheiten 25, 33 sowie des Zählers 29 usw. wird durch das Programm gesteuert. In diesem Zusammenhang ist das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung auf eine analoge Schaltung zum Steuern verschiedener Vorrichtungen anwendbar, und es ist möglich, Kosten dadurch zu beschneiden, daß für die vorstehend beschriebenen Schwellenwerte solche mit speziellen Werten verwendet werden.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden aus den vom HPF 15 ausgegebenen Verzögerungssignalen die Schwingungskomponenten entnommen, wie sie durch die Zerstörung eines Fahrzeug-Bauteils erzeugt werden, wenn das Fahrzeug auf einen Gegenstand stößt, und daraus wird der Absolutwert gebildet, und dieser Absolutwert wird zu den Verzögerungssignalen addiert, aus denen die hochfrequenten Komponenten entfernt wurden, um dann den Summenwert zu integrieren, wodurch es möglich ist, leichter als bei der bekannten Technik, bei der lediglich mittels des Integrationswerts des Verzögerungssignals unterschieden wurde, zwischen einem schwachen Zusammenstoß ohne Beschädigungen des Fahrzeugs oder durch Fahrt auf einer groben Straße erzeugte Schwingungen einerseits und andererseits zwischen einem schweren Aufprall zu unterscheiden, mit dem Beschädigungen des Fahrzeugs einhergehen.
Ferner aktiviert das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung den Timer nur dann, wenn ein schwerer Aufprall stattfand, weswegen es möglich ist, auf leichte Weise zwischen Schwingungen, wie sie bei Fahrt auf einer groben Straße usw. erzeugt werden, und einem schweren Aufprall zu unterscheiden, wie er erzeugt wird, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit auf einen Gegenstand stößt. Das heißt, daß der Timer 39 zu arbeiten beginnt und das Ausgangssignal der Integriereinheit 23 außer Kraft setzt, nachdem eine spezielle Zeitspanne verstrichen ist, weswegen dann, wenn eine lange Zeitspanne in einem Zustand verstrichen ist, in dem kein schwerer Aufprall stattfindet, verhindert werden kann, daß die Zündung des Airbags nicht durch die Integration unerwarteter Signale ausgelöst wird.
Ferner war es herkömmlicherweise dann, wenn die Steuerung zwischen einem Zusammenstoß bei niedriger Geschwindigkeit oder einer durch eine grobe Straße hervorgerufenen Schwin gung sowie einem schweren Zusammenstoß oder einem Unfall, bei dem ein Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit auf ein Hindernis trifft, wobei der Airbag gezündet werden muß, unterscheiden mußte, erforderlich, mehrere kompliziert erstellte Schwellenwerte abhängig von jeder Fahrgeschwindigkeit bereitzustellen. Jedoch ist es beim zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung nicht erforderlich, mehrere Schwellenwerte bereitzustellen, wodurch dieses Ausführungsbeispiel bei der Einstellung Zeit spart.
[Drittes Ausführungsbeispiel]
11 veranschaulicht den Grundgedanken einer Airbagsteuerung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einem Blockdiagramm. Diese Airbagsteuerung weist folgendes auf: eine Driftkomponente-Beseitigungseinrichtung 101 wie ein Hochpaßfilter (HPF) usw. zum Entfernen einer vom Beschleunigungssensor herrührenden Driftkomponente aus dem erfaßten Verzögerungssignal, wie es vom Beschleunigungssensor inner-halb des Fahrzeugs geliefert wird; eine Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 wie ein Tiefpaßfilter (TPF) usw. zum Entfernen einer hochfrequenten Komponente aus dem Verzögerungssignal, nachdem die Driftkomponente durch die Driftkomponente-Beseitigungseinrichtung 101 entfernt wurde; eine Absolutwert-Entnahmeeinrichtung 105 zum Entnehmen einer Schwingungskomponente aus dem Verzögerungssignal, nachdem die hochfrequente Komponente durch die Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 entfernt wurde, um den Absolutwert der entommenen Schwingungskomponente zu bilden; eine Addiereinrichtung 107 zum Addieren des Absolutwerts der Schwingungskomponente, wie von der Absolutwert-Entnahmeeinrichtung 105 entnommen, zu den Verzögerungssignalen, aus denen die hochfrequente Komponente durch die Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 entfernt wurde; eine Subtrahier- und Integriereinrichtung 111 zum Sub trahieren eines Versatzwerts vom Summenwert, wie er durch die Addiereinheit 107 gebildet wurde, um die Verzögerungssignale nach der Subtraktion zu integrieren; und eine Startsteuereinrichtung 114 zum Starten einer Taktfunktion, wenn das Verzögerungssignal, aus dem die hochfrequente Komponente durch die Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 entfernt wurde, von unter einem Rücksetzpegel auf diesen oder darüber wechselt, und um den Betrieb der Subtrahierund Integriereinrichtung 111, der Absolutwert-Entnahmeeinrichtung 105 und der Addiereinrichtung 107 zu starten, wenn ein durch Taktzählung gemessenes Zeitintervall einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Ein Mikrocomputer und der Beschleunigungssensor einer Airbag-Sensoreinheit in der Airbagsteuerung werden durch Software gesteuert. Genauer gesagt, enthält, wie es im Blockdiagramm von 12 dargestellt ist, die Airbagsteuerung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung das folgende: eine Beschleunigungserfassungseinheit (G/P) 9; ein Hochpaßfilter (HPF) 11; ein Tiefpaßfilter (TPF) 13; ein Hochpaßfilter (HPF) 15; eine Absolutwert-Funktionseinheit 17; eine Addiereinheit 19; eine Subtrahiereinheit 21; eine Integriereinheit 23; eine Vergleichseinheit 25 und eine ODER-Schaltung 35, die jeweils eine spezielle Funktion aufweisen. Die Beschleunigungserfassungseinheit 9 erfaßt Verzögerungssignale, wie sie erzeugt werden, wenn das Fahrzeug auf einen Gegenstand trifft, und sie nimmt eine A/D-Umsetzung derselben vor, um das Ausgangssignal an das Hochpaßfilter 11 zu geben. Die Verzögerungssignale, die beim dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Zündung des Airbags auslösen sollen, sind solche, die einem schweren Zusammenstoß entsprechen, bei dem das Fahrzeug beschädigt wird, wie auch einem Zusammenstoß, der für ein vorgegebenes Zeitintervall andauert. In diesem Zusammenhang beträgt das vorgegebene Zeitintervall, wenn das Fahrzeug mit einem Gegenstand zu sammenstößt, ungefähr 150 ms.
Das Hochpaßfilter 11 entfernt eine Driftkomponente, bei der es sich um eine zeitliche oder temperaturbedingte Änderung in einem elektronischen Element des Sensors handelt. Das Tiefpaßfilter 13 entfernt eine hochfrequente Komponente aus dem Verzögerungssignal, wie sie erzeugt wird, wenn das Fahrzeug mit einem Gegenstand zusammenstößt. Das Hochpaßfilter 15 entnimmt eine Schwingungskomponente mit hoher Frequenz in der Grundwelle (3 bis 5 Hz) der Verzögerungssignale, wie vom TPF 13 ausgegeben. Die Absolutwert-Funktionseinheit 17 bildet den Absolutwert der Schwingungskomponente, die aus der Grundwelle (3 bis 5 Hz) entnommen und vom HPF 15 über das TPF 13 ausgegeben wurde. Das heißt, daß dann, wenn das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit schwach mit einem Gegenstand zusammenstößt oder es durch Fahrt auf einer groben Straße usw. erschüttert wird, wobei keine Schwingungskomponente enthalten ist, der Absolutwertvorgang ausgeführt wird, um zu erkennen, daß die Schwingungskomponente fehlt. Das heißt, daß es auf einfache Weise möglich ist, zwischen einem einfachen oder leichten Zusammenstoß und einem schweren Aufprall mit hoher Geschwindigkeit mit Beschädigung des Fahrzeugs mittels des Absolutwertvorgangs zu unterscheiden. In diesem Zusammenhang unterscheiden sich die Detailbedingungen oder Parameter zur Unterscheidung zwischen einem einfachen Zusammenstoß und einem Aufprall bei hoher Geschwindigkeit abhängig vom Typ und/oder der Größe des Fahrzeugs usw. Die Addiereinheit 19 addiert die vom TPF 13 ausgegebenen Verzögerungssignale zum Absolutwert der Schwingungskomponente, wie von der Absolutwert-Funktionseinheit 17 ausgegeben. In diesem Zusammenhang addiert die Addiereinheit 19 das Ausgangssignals des TPF 13, jedoch kann sie das Ausgangssignal des HPF 15 addieren. Die Subtrahiereinheit 21 subtrahiert einen Versatzwert vom von der Addiereinheit 19 ausgegebenen Summenwert, und sie bildet daher auf dieselbe Weise wie es beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben wurde, einen Schwellenwert in Form einer horizontalen Linie, um die Anzahl von Einstellschritten usw. zu verringern und die Schritte zu vereinfachen. Der Versatzwert kann abhängig vom Fahrzeugtyp ausgewählt werden. Die Integriereinheit 23 integriert die Verzögerungssignale, nachdem der Versatzwert in der Subtrahiereinheit 21 subtrahiert wurde. Wenn der durch die Integriereinheit 23 gebildete Integrationswert in den invertierenden Eingangsanschluß (-) und ein Schwellenwert 1 (TH/L₁) in den nichtinvertierenden Eingangsanschluß (+) der Vergleichseinheit 25 eingegeben wird und der Integrationswert den Schwellenwert 1 überschreitet, setzt die Vergleichseinheit das Ausgangssignal auf den hohen Pegel. Wenn das Ausgangssignal der Vergleichseinheit 25 oder einer unten beschriebenen Vergleichseinheit 23 auf den hohen Pegel gesetzt wird, gibt die ODER-Schaltung 35 ein Aufblassignal aus, um den Airbag aufzublasen, um ein Zündflag zu setzen, wie es unten beschrieben wird.
Ferner weist die Airbagsteuerung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung folgendes auf: eine Vergleichseinheit 77; einen Timer 79; eine Integriereinheit 31; eine Vergleichseinheit 33 und eine Verarbeitungseinheit 87, wie in 12 dargestellt, die jeweils eine spezielle Funktion aufweisen. Die Vergleichseinheit 77 vergleicht das Ausgangssignal des TPF 13 mit einem Rücksetzpegel und setzt das Ausgangssignal an den Timer 79 auf den hohen Pegel, wenn das Ausgangssignal des TPF den Rücksetzpegel überschreitet. Wenn das Ausgangssignal auf den hohen Pegel gesetzt wird, beginnt der Timer 79 mit einer Taktfunktion, und wenn er einen vorgegebenen Wert erreicht, aktiviert ein Programm zum steuern der Vergleichseinheit 77 usw. bei diesem Ausführungsbeispiel die Verarbeitungseinheit 87. Dagegen wird dann, wenn das Ausgangssignal des TPF 13 unter dem Rücksetzpegel liegt, das Programm zum Steuern der Vergleichseinheit 77 usw. ohne Aktivieren der Verarbeitungseinheit 87 abgeschlossen.
Hierbei ist der Rücksetzpegel eine Konstante, die z. B. unter einer vorgegebenen Adresse eines (nicht dargestellten) ROM innerhalb eines Mikrocomputers abgespeichert ist. Für das Zündflag wird z. B. ein 1-Bit-Register verwendet.
Wenn sich das Ausgangssignal des TPF 13 von unterhalb des Rücksetzpegels auf den Rücksetzpegel oder darüber ändert, was in der Vergleichseinheit 77 festgestellt wird, beginnt der Timer 79 mit der Taktfunktion. Wenn das Ergebnis der Taktzählung einen vorgegebenen Wert, z. B. 10 ms oder mehr überschreitet, wird der Prozeß der Verarbeitungseinheit 87 ausgeführt. Wenn dagegen das Ergebnis der vom Timer 79 ausgeführten Taktfunktion den vorgegebenen Wert nicht erreicht, wird der Prozeß der Verarbeitungseinheit 87 nicht ausgeführt, jedoch wird der Prozeß der Integriereinheit 31 usw. ausgeführt. In diesem Zusammenhang unterscheiden sich die vorgegebenen Werte abhängig vom Fahrzeugtyp usw. Wenn die Integriereinheit 31 das vom TPF 13 ausgegebene Signal integriert und der Integrationswert null wird, wird das Ausgangssignal der Integriereinheit durch ein die Vergleichseinheit 77 usw. steuerndes Programm auf null zurückgesetzt. Wenn die Vergleichseinheit 33 den durch die Integriereinheit 31 erhaltenen Integrationswert mit dem Schwellenwert 2 (TH/ L₂) vergleicht und dieser Integrationswert den Schwellenwert 2 überschreitet, setzt die Vergleichseinheit 33 das Äusgangssignal auf den hohen Pegel.
Hierbei besteht der Timer 79 z. B. aus einem 1-Bit-Register, und der Schwellenwert 1 und der Schwellenwert 2 sowie der vorgegebene Wert sind Konstanten, die z. B. jeweils unter einer vorgegebenen Adresse eines (nicht dargestellten) RAM innerhalb eines Mikrocomputers abgespeichert sind.
Die Verarbeitungseinheit 87 umfaßt folgendes: das HPF 15; die Absolutwert-Funktionseinheit 17; die Addiereinheit 19; die Subtrahiereinheit 21; die Integriereinheit 23 und die Vergleichseinheit 25. Ferner beginnt der Timer 79 dann, wenn das Ausgangssignal des TPF 13 von unter dem Rücksetzpegel auf diesen oder darüber wechselt, was in der Vergleichseinheit 77 festgestellt wird, mit der Taktfunktion, und wenn der Taktzählwert einem Wert über einer vorgegebenen Zeit, z. B. 10 ms entspricht, aktiviert das vorstehend angegebene Programm die Verarbeitung in der Verarbeitungseinheit 87. Dann integriert die Integriereinheit 31 das Ausgangssignal des TPF und die Vergleichseinheit 33 vergleicht den Integrationswert mit dem Schwellenwert 2.
Nachfolgend werden die Funktionen des dritten Auführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der 13A und 13B beschrieben.
In diesem Zusammenhang wird beim dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung der folgende Prozeß für jeden speziellen Zyklus wiederholt, solange das Fahrzeug fährt.
Zunächst schaltet der Fahrer den Zündschalter ein und betreibt das Fahrzeug. Wenn das Fahrzeug auf einen Gegenstand stößt oder es schwingt, erfaßt der G/P 9 ein durch den Zusammenstoß oder die Schwingung erzeugtes Verzögerungssignal. Wenn das Verzögerungssignal erfaßt wird, entfernt das HPF 11 eine Driftkomponente, wie sie durch eine elektrische oder temperaturbedingte Änderung im Beschleunigungssensor auftritt. Nachdem die Driftkomponenten entfernt wurden, entfernt das TPF 13 eine hochfrequente Komponente aus den Verzögerungssignalen, wie sie erzeugt wird, wenn das Fahrzeug mit einem Gegenstand zusammenstößt (Schritte 500 bis 510).
Nachdem die hochfrequenten Komponenten entfernt wurden, vergleicht die Vergleichseinheit 77 das Ausgangssignal des TPF 13 mit dem Rücksetzpegel, und wenn das Ausgangssignal des TPF 13 unter dem Rücksetzpegel liegt, wird die Verarbeitung abgeschlossen. Wenn das Ausgangssignal des TPF 13 über dem Rücksetzpegel liegt und auch das Ausgangssignal des TPF 13 von unter dem Rücksetzpegel auf diesen oder darüber wechselt, setzt die Vergleichseinheit 77 das Ausgangssignal auf den hohen Pegel. Wenn das Ausgangssignal der Vergleichseinheit 77 auf den hohen Pegel gesetzt wird, wird der Timer 79 aktiviert. Wenn dagegen das Ausgangssignal des TPF 13 bereits über dem Rücksetzpegel war, wird zu einem Schritt 630 weitergegangen (Schritte 520 bis 540).
Wenn der Timer 79 aktiviert ist und der vom Timer 79 gezählte Wert über einem vorgegebenen Wert liegt, wird zu einem Schritt 560 weitergegangen, und wenn das Taktzählergebnis unter einem vorgegebenen Wert liegt, wird zum Schritt 630 weitergegangen (Schritt 550).
Im Schritt 560 entnimmt das HPF 15 eine hochfrequente Schwingungskomponente, wie sie erzeugt wird, wenn das Fahrzeug mit einem Gegenstand zusammenstößt, usw., aus einer Grundwelle (3 bis 5 Hz) im Ausgangssignal des TPF 13. Wenn die Schwingungskomponente entnommen ist, bildet die Absolutwert-Funktionseinheit 17 den Absolutwert der entnommenen Schwingungskomponente. Wenn die Addiereinheit 19 diesen Absolutwert erhält, addiert sie das Ausgangssignal des TPF 13 zu diesem (Schritte 560 bis 580).
Nach der Addition subtrahiert die Subtrahiereinheit 21 den Versatzwert 59, wie durch 5 beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht vom durch die Addiereinheit 19 gebildeten Summenwert. Nach der Subtraktion des Versatzwerts 39 integriert die Integriereinheit 23 die Ver zögerungssignale (Schritte 590 bis 600).
Wenn der von der Integriereinheit 23 erhaltene Integrationswert negativ ist, d.h., wenn der Schwellenwert (TH/L₁) den Integrationswert überschreitet, setzt ein die Vergleichseinheit 25 usw. steuerndes Programm den Integrationswert auf null und geht zu einem Schritt 630 weiter. Wenn dagegen der Integrationswert positiv ist, d.h., wenn er den Schwellenwert überschreitet, wird zu einem Schritt 630 weitergegangen (Schritte 610 und 620).
Im Schritt 630 integriert die Integriereinheit 31 die Verzögerungssignale, nachdem aus diesen die Hochfrequenzkomponente entnommen wurde, wie vom TPF 13 ausgegeben (Schritt 630). Nach der Integration in der Integriereinheit 31 setzt die Vergleichseinheit 25 dann, wenn sie den von der Integriereinheit 23 erhaltenen Integrationswert mit dem Schwellenwert 1 (TH/L₁) vergleicht und dieser Integrationswert den Schwellenwert 1 überschreitet, das Ausgangssignal auf den hohen Pegel, und die ODER-Schaltung 25 gibt ein Aufblassignal für den Airbag aus und das Zündflag wird gesetzt, woraufhin zu einem Schritt 660 weitergegangen wird (Schritte 640 bis 650) .
Im Schritt 660 vergleicht die Vergleichseinheit 33 den durch die Integriereinheit 31 erhaltenen Integrationswert mit einem Schwellenwert 2 (TH/L₂), und wenn der Integrationswert den Schwellenwert 2 überschreitet, setzt die Vergleichseinheit 33 ihr Ausgangssignal auf den hohen Pegel, so daß die ODER-Schaltung 35 das Aufblassignal ausgibt, um das Zündflag zu setzen, und der Prozeß wird abgeschlossen (Schritte 660 bis 670).
Wenn das Zündflag gesetzt ist, wird der Airbag durch eine (nicht dargestellte) Treiberschaltung einer Sensoreinheit gezündet, und der Fahrer und die Fahrgäste werden durch den Zusammenstoß hervorgerufenen Aufprall geschützt.
Dadurch ist die Einstellung des Schwellenwerts vereinfacht und es ist eine Zunahme der Anzahl von Einstellschritten verhindert, wodurch es möglich ist, den Arbeitsprozeß zu vereinfachen. Ferner ist es möglich, die Unterscheidung zwischen einem schweren Aufprall und einem anderen, schwachen Zusammenstoß einfach zu realisieren.
Beim Aufbau des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wie es vorstehend beschrieben ist, ist ein Programm mittels Mikrocomputer-Software bereitgestellt, z. B. in Assemblersprache, und jede Funktion der Vergleichseinheiten 25, 33 und des Timers 79 usw. wird durch das Programm gesteuert. In diesem Zusammenhang ist das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung auf eine analoge Schaltung zum Steuern verschiedener Vorrichtungen anwendbar, und es ist möglich, die Kosten unter Verwendung des vorstehend angegebenen Schwellenwerts 1 von speziellem Pegel zu verringern.
Beim dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Schwingungskomponente entnommen, wie sie bei der Zerstörung eines Fahrzeug-Bauteils erzeugt wird, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit auf einen Gegenstand aufprallt, wobei die Entnahme aus den vom HPF 15 ausgegebenen Verzögerungssignalen erfolgt, um dann einen Absolutwertvorgang auszuführen, und der Absolutwert wird zum Verzögerungssignal addiert, um dann den Summenwert zu integrieren, wodurch es auf einfachere Weise als bei der bekannten Technik, bei der eine Erkennung lediglich auf Grundlage des Integrationswerts des Verzögerungssignals erfolgt, möglich ist, zwischen einem schwachen Zusammenstoß, bei dem das Fahrzeug nicht beschädigt wird, oder durch Fahrt auf einer rauhen Straße erzeugten Schwingungen einerseits und einem schweren Aufprall andererseits, der zu schweren Beschädigungen des Fahrzeugs führt, zu unterscheiden.
Ferner war es bei der herkömmlichen Airbagsteuerung zum Unterscheiden zwischen einem einfachen Zusammenstoß bei niedriger Geschwindigkeit und einem schweren Aufprall bei hoher Geschwindigkeit erforderlich, entsprechend jeder Fahrgeschwindigkeit mehrere Schwellenwerte bereitzustellen. Da es jedoch beim dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung nicht erforderlich ist, mehrere Schwellenwerte bereitzustellen, wird bei ihm Zeit bei der Einstellung gespart.
[Viertes Ausführungsbeispiel]
14 veranschaulicht den Grundgedanken einer Airbagsteuerung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Blockdiagramm. Diese Airbagsteuerung weist folgendes auf: eine Driftkomponente-Beseitigungseinrichtung 101 wie ein Hochpaßfilter (HPF) usw. zum Entfernen einer Driftkomponente aus Verzögerungssignalen, wie sie durch einen Beschleunigungssensor in einem Fahrzeug erfaßt werden; eine Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 wie ein Tießpaßfilter (TPF) usw. zum Entfernen einer hochfrequenten Komponente aus den Verzögerungssignalen, nachdem die Driftkomponente durch die Driftkomponente-Beseitigungseinrichtung 101 entfernt wurde; eine Absolutwert-Entnahmeeinrichtung 105 zum Entnehmen einer Schwingungskomponente aus den Verzögerungssignalen, nachdem die hochfrequente Komponente durch die Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 entfernt wurde, um aus der entnommenen Schwingungskomponente den Absolutwert zu bilden; eine Addiereinrichtung 107 zum Addieren des Absolutwerts der Schwingungskomponente, wie durch die Absolutwert-Entnahmeeinrichtung 105 entnommen, zu den Verzögerungssignalen, wie sie von der Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 ausgegeben werden; eine Subtrahier- und Integriereinrichtung 111 zum Subtrahieren eines Versatzwerts vom durch die Addiereinrichtung 107 gebildeten Summenwert, um die Verzögerungssignale nach der Subtraktion zu integrieren; und eine Flagsetzeinrichtung 115 zum Setzen eines Flags, wenn das von der Hochfrequenzkomponente-Beseitigungseinrichtung 103 ausgegebene Verzögerungssignal unter einem Rücksetzpegel liegt. Während das Flag gesetzt ist, werden die Funktionen der Absolutwert-Entnahmeeinrichtung 105, der Addiereinrichtung 107 und der Subtrahier- und Integriereinrichtung 111 durch die Flagsetzeinrichtung 115 angehalten.
Ein Mikrocomputer und der Beschleunigungssensor einer Airbag-Sensoreinheit in der Airbagsteuerung werden durch Software gesteuert. Genauer gesagt, weist, wie es im Blockdiagramm von 15 dargestellt ist, die Airbagsteuerung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung folgendes auf: eine Beschleunigungserfassungseinheit (G/P) 9; ein Hochpaßfilter (HPF) 11; ein Tiefpaßfilter (TPF) 13; ein Hochpaßfilter (HPF) 15; eine Absolutwert-Funktionseinheit 17; eine Addiereinheit 19; eine Subtrahiereinheit 91; eine Integriereinheit 23; eine Vergleichseinheit 25 und eine ODER-Schaltung 35, die jeweils eine spezielle Funktion aufweisen. Die Beschleunigungserfassungseinheit 9 erfaßt Verzögerungssignale, wie sie erzeugt werden, wenn das Fahrzeug auf einen Gegenstand stößt, und sie führt eine A/D-Umsetzung der Signale aus, um das Ausgangssignal dann an das Hochpaßfilter 11 zu liefern. Die Verzögerungssignale, die beim vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zu einer Zündung eines Airbags führen, sind solche, wie sie durch einen schweren Zusammenstoß erzeugt werden, der zu Beschädigungen des Fahrzeugs führt, und auch solche, bei denen der Zusammenstoß für ein vorgegebenes Zeitintervall andauert. In diesem Zusammenhang beträgt das vorgegebene Zeitintervall, wenn das Fahrzeug mit einem Gegenstand zusammenstößt, ungefähr 150 ms.
Das Hochpaßfilter 11 entfernt eine Driftkomponente, die eine zeitliche oder temperaturbedingte Änderung in einem elektronischen Element des Sensors ist. Das Tießpaßfilter 13 entfernt eine hochfrequente Komponente aus dem Verzögerungssignal, wie sie erzeugt wird, wenn das Fahrzeug mit einem Gegenstand zusammenstößt. Das Hochpaßfilter 15 entnimmt eine Schwingungskomponente hoher Frequenz in der Grundwelle (3 bis 5 Hz) des vom TPF 13 ausgegebenen Verzögerungssignals. Die Absolutwert-Funktionseinheit 17 bildet den Absolutwert der Schwingungskomponente, wobei sie die Schwingungskomponente in der Grundwelle (3 bis 5 Hz) entnimmt, wie vom HPF 15 ausgegeben. Das heißt, daß dann, wenn das Fahrzeug schwach mit einem Gegenstand zusammenstößt, keine Schwingungskomponente enthalten ist und der Absolutwertvorgang dazu führt, daß erkannt wird, daß die Schwingungskomponente fehlt. In diesem Zusammenhang sind die Parameter für die Unterscheidung zwischen einem leichten Zusammenstoß und einem schweren Aufprall bei hoher Geschwindigkeit abhängig vom Fahrzeugtyp usw. unterschiedlich.
Die Addiereinheit 19 addiert die vom TPF 13 ausgegebenen Verzögerungssignale zum Absolutwert der Schwingungskomponente, wie von der Absolutwert-Funktionseinheit 17 ausgegeben. In diesem Zusammenhang addiert die Addiereinheit 19 das Ausgangssignal des TPF 13, jedoch kann sie das Ausgangssignal des HPF 15 addieren. Die Subtrahiereinheit 21 subtrahiert einen Versatzwert vom von der Addiereinheit 19 ausgegebenen Summenwert und erstellt, auf ähnliche Weise wie es unter Bezugnahme auf die 5 und 6 für das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben wurde, einen Schwellenwert in Form einer horizontalen Linie, um die Anzahl von Einstellschritten usw. zu verringern und die Schritte zu vereinfachen. Die Integriereinheit 23 integriert die Verzögerungssignale, nachdem in der Subtrahiereinheit 21 der Ver satzwert subtrahiert wurde. Wenn der von der Integriereinheit 23 erhaltene Integrationswert in den invertierenden Eingangsanschluß (-) und ein Schwellenwert 1 (TH/L₁) in den nichtinvertierenden Eingangsanschluß (+) der Vergleichseinheit 25 eingegeben wird und diese feststellt, daß der Integrationswert den Schwellenwert 1 überschreitet, setzt sie ihr Ausgangssignal auf den hohen Pegel. Wenn das Ausgangssignal der Vergleichseinheit 25 oder einer unten beschriebenen Vergleichseinheit 33 auf den hohen Pegel gesetzt ist, gibt die ODER-Schaltung 35 ein Aufblassignal für einen Airbag aus, um ein Zündflag zu setzen, wie es unten beschrieben ist.
Ferner weist die Airbagsteuerung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung folgendes auf: eine Vergleichseinheit 81; eine Vergleichseinheit 82; eine Integriereinheit 31; eine Vergleichseinheit 33 und eine Verarbeitungseinheit 87, die jeweils eine spezielle Funktion aufweisen. Die Vergleichseinheit 81 vergleicht das vom TPF 13 ausgegebene Verzögerungssignal mit einem Triggerpegel und startet einen Vorgang in der Integriereinheit 31, wenn das Verzögerungssignal gemäß dem Ausgangssignal des TPF 13 einen vorgegebenen Wert (Triggerpegel) überschreitet. Wenn dagegen ein schwacher Zusammenstoß oder Schwingungen für eine spezielle Periode andauern, während sich die vom TPF 13 ausgegebenen Verzögerungssignale unter einem vorgegebenen Wert (dem Triggerwert) befinden, setzt die Vergleichseinheit 81 die Integriereinheit 31 zurück. Die Vergleichseinheit 81 und die Integriereinheit 31 verfügen über einen Integrationsalgorithmus zum Rücksetzen der Integriereinheit 31. Wenn integrierend während einer längeren Zeitspanne gefahren wird, kann der Integrationswert auch dann den Schwellenwert erreichen, wenn das Fahrzeug keinen schweren Zusammenstoß mit einem anderen Gegenstand hat. Demgemäß setzt der Algorithmus oder das Programm, das die Vergleichseinheit 81 usw. in der Airbagsteue rung steuert, die Integriereinheit 31 zurück, wenn der Integrationswert für eine Rücksetzperiode erstellt wurde, während das Verzögerungssignal auf einem Wert unter einem speziellen Eingangswert lag.
Hierbei ist der Triggerpegel eine Konstante, die z. B. unter einer vorgegebenen Adresse in einem (nicht dargestellten) ROM innerhalb eines Mikrocomputers abgespeichert ist. Zum Beispiel wird ein 1-Bit-Register für das Zündflag verwendet.
Wenn das Ausgangssignal des TPF 13 unter einem Rücksetzpegel liegt, setzt die Vergleichseinheit 82 ein Betriebssperrflag (nicht dargestellt) gemäß einem Algorithmus für einen Aufprall bei hoher Geschwindigkeit. Während das Betriebssperrflag gesetzt ist, ist der Prozeß durch die Verarbeitungseinheit 87 mittels des Algorithmus für einen Aufprall bei hoher Geschwindigkeit gesperrt und es läuft nur der Verarbeitungsalgorithmus in der Vergleichseinheit 81, der Integriereinheit 31 und der Vergleichseinheit 33 für einen schwachen Zusammenstoß ab. Das Betriebssperrflag wird rückgesetzt, wenn der Wert der Integriereinheit 31 zurückgesetzt wird und die Integriereinheit 31 zu arbeiten beginnt und der Prozeß der Verarbeitungseinheit 87 ausgeführt wird. Die Integriereinheit 31 integriert das vom TPF 13 ausgegebene Signal, und wenn der Integrationswert null wird, wird das Ausgangssignal der Integriereinheit 31 durch das die Vergleichseinheit 87 usw. steuernde Programm auf null zurückgesetzt. Die Vergleichseinheit 33 vergleicht den von der Integriereinheit 31 erhaltenen Integrationswert mit dem Schwellenwert 2 (TH/L₂), und wenn der Integrationswert den Schwellenwert 2 überschreitet, setzt die Vergleichseinheit 33 das Ausgangssignal auf den hohen Pegel.
Die Verarbeitungseinheit 87 weist folgendes auf: das HPF 15; die Absolutwert-Funktionseinheit 17; die Addiereinheit 19; die Subtrahiereinheit 21; die Integriereinheit 23 und die Vergleichseinheit 25, wie von einer gestrichelten Linie in 15 umschlossen. Ferner wird das Betriebssperrflag gesetzt, wenn die Verarbeitungseinheit 87 an der Verarbeitung gehindert ist, und im Rücksetzfall führt die Verarbeitungseinheit 87 ihren Prozeß aus. In diesem Zusammenhang wird die Verarbeitungseinheit 87 durch das vorstehend angegebene Programm gesteuert.
Hierbei besteht das Betriebssperrflag z. B. aus einem 1-Bit-Register, und der Schwellenwert 1 und der Schwellenwert 2 sind Konstanten, die z. B. jeweils unter einer vorgegebenen Adresse in einem (nicht dargestellten) RAM in einem Mikrocomputer abgespeichert sind.
Nachfolgend werden Funktionen des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der 16A und 16B beschrieben.
In diesem Zusammenhang wird beim vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung der folgende Prozeß für jeden speziellen Zyklus wiederholt, während das Fahrzeug fährt.
Zunächst schaltet ein Fahrer den Zündschalter ein und betreibt das Fahrzeug. Wenn das Fahrzeug auf einen Gegenstand auffährt, erfaßt der G/P 9 Verzögerungssignale, wie sie dadurch hervorgerufen werden. Wenn das Verzögerungssignal erfaßt wird, entfernt das HPF 11 eine Driftkomponente, die auf einer elektrischen oder temperaturbedingten Änderung im Beschleunigungssensor beruht. Nachdem diese entfernt ist, entfernt das TPF 13 eine Hochfrequenzkomponente im Verzögerungssignal, wie sie erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf einen Gegenstand auffährt (Schritte 700 bis 710).
Nachdem die Hochfrequenzkomponente entfernt wurde und das Verzögerungssignal am Ausgang des TPF 13 unter dem Rücksetzpegel liegt, setzt die Vergleichseinheit 82 das Betriebssperrflag und geht zu einem Schritt 840 weiter. Wenn das Ausgangssignal der TPF 13 über dem Rücksetzpegel liegt, wird zu einem Schritt 750 weitergegangen (Schritte 720 bis 740).
Im Schritt 750 entnimmt das HPF 15 eine hochfrequente Schwingungskomponente, wie sie erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf einen Gegenstand auffährt und wie sie in einer Grundwelle (3 bis 5 Hz) im Ausgangssignal des TPF 13 enthalten ist. Nach der Entnahme der Schwingungskomponente bildet die Absolutwert-Funktionseinheit 17 den Absolutwert dieser entnommenen Schwingungskomponente. Die Addiereinheit 19 erhält den Absolutwert der Schwingungskomponente und addiert das Ausgangssignal des TPF 13 zu ihr (Schritte 750 bis 770).
Nach der Addition subtrahiert die Subtrahiereinheit 21 den Versatzwert 39 vom durch die Addiereinheit 19 gebildeten Summenwert. Nach der Subtraktion des Versatzwerts 39 integriert die Integriereinheit 23 das Verzögerungssignal (Schritte 780 bis 790).
Wenn der von der Integriereinheit 23 erhaltene Integrationswert negativ ist, d.h., wenn der Schwellenwert (TH/L₁) den Integrationswert überschreitet, setzt ein die Vergleichseinheit 25 usw. steuerndes Programm den Integrationswert auf null, und es wird zu einem Schritt 820 weitergegangen. Wenn dagegen der Integrationswert positiv ist, d.h., wenn er den Schwellenwert überschreitet, wird direkt zum Schritt 820 weitergegangen (Schritte 800 bis 810).
Im Schritt 820 vergleicht die Vergleichseinheit 25 den von der Integriereinheit 23 erhaltenen Integrationswert mit dem Schwellenwert 1, und wenn er den Schwellenwert 1 überschreitet, setzt die Vergleichseinheit 25 das Ausgangssignal auf den hohen Pegel, so daß die ODER-Schaltung 35 ein Aufblassignal ausgibt, um ein Zündflag zu setzen, und es wird zu einem Schritt 900 weitergegangen (Schritte 820 bis 830).
Wenn dagegen der Integrationswert unter dem Schwellenwert 1 liegt, integriert die Integriereinheit 31 die Verzögerungssignale, nachdem die Hochfrequenzkomponenten entfernt wurden, wie vom TPF 13 ausgegeben (Schritt 840).
Die Vergleichseinheit 81 vergleicht die Verzögerungssignale vom Ausgangs des TPF 13 mit einem Triggerpegel, und wenn die vom TPF 13 ausgegebenen Verzögerungssignale über dem Triggerpegel liegen, beginnt die Integriereinheit 31 zu arbeiten, und es wird zum Schritt 890 zurückgekehrt (Schritte 850 bis 960). Wenn dagegen ein Zusammenstop nicht für eine vorgegebene Zeitspanne andauert, während sich das Verzögerungssignal am Ausgang des TPF 13 unter dem Triggerpegel befindet, wird zum Schritt 850 zurückgekehrt. Wenn der Zusammenstoß für eine vorgegebene Dauer besteht, setzt die Vergleichseinheit 81 den Integrationswert der Integriereinheit 31 zurück. Nach dem Zurücksetzen setzt die Vergleichseinheit 81 das Betriebssperrflag zurück (Schritte 870 bis 890).
Im Schritt 900 vergleicht die Vergleichseinheit 33 den von der Integriereinheit 31 erhaltenen Integrierwert mit dem Schwellenwert 2 (TH/L₂), und wenn der Integrationswert den Schwellenwert 2 überschreitet, setzt die Vergleichseinheit 33 das Ausgangssignal auf den hohen Pegel, so daß die ODER-Schaltung 35 das Aufblassignal ausgibt, um das Zündflag zu setzen, und der Vorgang wird abgeschlossen (Schritte 900 bis 910).
Wenn das Zündflag gesetzt ist, wird der Airbag durch eine (nicht dargestellte) Treiberschaltung einer Sensoreinheit gezündet, und der Fahrer und die Fahrgäste werden gegen ei nen durch den Zusammenstoß hervorgerufenen Aufprall geschützt.
Dabei ist die Einstellung des Schwellenwerts vereinfacht und es ist eine Zunahme der Anzahl von Einstellschritten verhindert, wodurch es möglich ist, einen Arbeitsprozeß einfach auszuführen.
Ferner wird dann, wenn das Ausgangssignal des TPF 13 unter einem Rücksetzpegel liegt, was in der Vergleichseinheit 82 festgestellt wird, die Verarbeitung durch die Verarbeitungseinheit 87 nicht ausgeführt, so daß es möglich ist, zwischen einem schwerwiegenden Zusammenstoß und einer bloßen Schwingung zu unterscheiden, wie sie hervorgerufen wird, wenn der Fahrer am Lenkrad dreht.
Beim Aufbau des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wie es vorstehend beschrieben wurde, ist ein Programm durch Mikrocomputer-Software bereitgestellt, z. B. in Assemblersprache, und jede Funktion der Vergleichseinheiten 25, 81, 82 (und 33 usw. wird durch das Programm gesteuert. In diesem Zusammenhang ist das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung auf eine analoge Schaltung zum Steuern verschiedener Vorrichtungen anwendbar, und es ist möglich, die Kosten dadurch zu verringern, daß als vorstehend genannter Schwellenwert ein solcher mit speziellem Pegel verwendet wird.
Beim vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird vom HPF 15 aus dem Verzögerungssignal eine Schwingungskomponente entnommen, wie sie durch eine Zerstörung eines Fahrzeug-Bauteils erzeugt wird, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit auf einen anderen Gegenstand stößt, und es wird der Absolutwert daraus gebildet, und dieser Absolutwert wird zum vom TPF 13 ausgegebenen Verzögerungssignal addiert, und dieser Summenwert wird integriert. Dadurch ist es möglich, leichter als bei der bekannten Technik, bei der eine Unterscheidung unter Verwendung lediglich des Integrationswertes des Verzögerungssignals vorgenommen wird, zwischen einem leichten Zusammenstoß ohne Beschädigung des Fahrzeugs (oder Schwingungen, wie sie beim Befahren einer groben Straße erzeugt werden) und einem schweren Zusammenstoß zu unterscheiden, bei dem das Fahrzeug ernsthaft beschädigt wird.
Ferner war es bei einer herkömmlichen Airbagsteuerung zum Unterscheiden zwischen einem einfachen Zusammenstoß bei niedriger Geschwindigkeit und einem Aufprall bei hoher Geschwindigkeit, bei dem es zu Beschädigungen kommt, erforderlich, mehrere Schwellenwerte abhängig von der Fahrgeschwindigkeit bereitzustellen. Da es jedoch beim vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung nicht erforderlich ist, variable Schwellenwerte bereitzustellen, kann beim Einstellen dieses Ausführungsbeispiels Zeit gespart werden.
Für den Fachmann sind verschiedene Modifizierungen angesichts der Lehren der vorliegenden Offenbarung möglich, ohne daß er den Schutzbereich der Erfindung verläßt. Als Beispiel ist eine Modifizierung des vierten Ausführungsbeispiels im Blockdiagramm von 17 veranschaulicht. Im Vergleich zum oben beschriebenen Blockdiagramm von 15 unterscheidet sich die Modifizierung von 17 dahingehend, daß ferner eine Integriereinheit 83 zwischen dem TPF 13 und der Vergleichseinheit 29 vorhanden ist. Die Vergleichseinheit 82 vergleicht den von der Integriereinheit 83 erhaltenen Integrationswert mit einem Rücksetzpegel. Wenn der Integrationswert unter dem Rücksetzpegel liegt, sperrt die Vergleichseinheit 82 die Funktion der Verarbeitungseinheit 87. So kann die in 17 dargestellte Steuerung genauer zwischen einem schweren Aufprall und bloßen Schwingungen unterscheiden, wie sie z. B. erzeugt werden, wenn der Fahrer am Lenkrad dreht, wodurch es möglich ist, die Nutzbarkeit und die Anwendbar keit gegenüber dem Fall des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung zu erhöhen. Ferner kann, hinsichtlich einer anderen Modifizierung, das Ausgangssignal der Integriereinheit 31 in 17 am invertierenden Eingangsanschluß der Vergleichseinheit 82 eingegeben werden, wobei die Integriereinheit 83 weggelassen wird, wodurch es möglich ist, dieselbe Wirkung wie beim vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Vereinfachung des Aufbaus zu erzielen.

Claims

Airbagsteuerung mit (a) einem Beschleunigungssensor (5; 9); (b) einer mit dem Beschleunigungssensor (5; 9) verbundenen Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) zum Entfernen einer Hochfrequenzkomponente aus dem Ausgangssignal des Beschleunigungssensors (5; 9); (c) einer mit der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) verbundenen Absolutwert-Entnahmeeinrichtung (105; 15, 17) zum Entnehmen einer Schwingungskomponente aus dem Ausgangssignal der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) und zum Bilden des Absolutwertes dieser entnommenen Schwingungskomponente; (d) einer sowohl mit der Absolutwert-Entnahmeeinrichtung (105; 15, 17) als auch mit der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) verbundenen Addiereinrichtung (107; 19), die den Absolutwert der entnommenen Schwingungskomponente und das Ausgangssignal der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) addiert; und (e) einer mit der Addiereinrichtung (107; 19) verbundenen Subtrahierund Integriereinrichtung (111; 21, 23), die von dem durch die Addiereinrichtung (107; 19) gebildeten Summenwert einen speziellen Versatzwert substrahiert und den so gebildeten Wert integriert.
Airbagsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Beschleunigungssensor (5; 9) eine Drittkomponenten-Beseitigungseinrichtung (101; 11) zum Entfernen einer Driftkomponente aus dem Ausgangssignal des Beschleunigungssensor (5; 9) verbunden ist, derenAusgangssignal der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) zugeführt ist.
Airbagsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Subtrahier- und Integriersteuereinrichtung (113) mit dem Ausgang der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) verbunden ist, um die Subtrahier- und Integriereinrichtung (111; 21, 23) abhängig vom Vergleich des Ausgangssignals der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) mit einem speziellen Triggerpegel zu steuern.
Airbagsteuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Substrahier- und Integriersteuereinrichtung (113) eine Vergleichseinheit (77) zum Vergleichen des Ausgangssignals der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) mit dem Triggerpegel und einen Timer (79) aufweist, der eine Taktfunktion startet, wenn das Ausgangssignal den Triggerpegel überschreitet.
Airbagsteuerung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Startsteuereinrichtung (114) mit dem Ausgang der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) verbunden ist, um das Ausgangssignal der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) mit einem speziellen Rücksetzpegel zu vergleichen und um die Absolutwert-Entnahmeeinrichtung (105; 15, 17), die Addiereinrichtung (107; 19) sowie die Subtrahier- und Integriereinrichtung (111; 21, 23) in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis zu aktivieren.
Airbagsteuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Startsteuereinrichtung (114) eine Vergleichseinheit (77) zum Vergleichen des Ausgangssignals der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) mit dem Rücksetzpegel und einen Timer (79) aufweist, der eine Taktfunktion startet, wenn das Ausgangssignal von unter dem Rücksetzpegel auf diesen oder darüber wechselt.
Airbagsteuerung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flagsetzeinrichtung (115; 82) mit dem Ausgang der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) verbunden ist, um ein Flag zum Anhalten des Betriebs der Absolutwertentnahmeeinrichtung (105; 15, 17), der Addiereinrichtung (107; 19) sowie der Substrahier- und Integriereinrichtung (111; 21, 23) anzuhalten, wenn das Ausgangssignal der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) unter einem speziellen Rücksetzpegel liegt.
Airbagsteuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) und der Flagsetzeinrichtung (115; 82) eine Integriereinheit zum Integrieren des Ausgangssignals der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 13) zwischengeschaltet ist, so daß die Flagsetzeinrichtung (82) denvon der Integriereinheit (83) gelieferten integrierten Wert des Ausgangssignals der Hochfrequenzkomponenten-Beseitigungseinrichtung (103; 15) mit dem Rücksetzpegel vergleicht.
Airbagsteuerung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der spezielle Versatzwert in Abhängigkeit vom Typ und der Größe eines Fahrzeugs bestimmt ist.