DE19611973A1

DE19611973A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen eines auf ein Fahrzeug einwirkenden Stoßes

Info

Publication number: DE19611973A1
Application number: DE19611973A
Authority: DE
Inventors: Koji Ito; Taneichi Kawai
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2016-03-27
Also published as: DE19611973B4; JP3624462B2; JPH08258665A; US5667244A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich tung zum Erfassen eines auf ein Fahrzeug einwirkenden Stoßes sowie eine Vorrichtung zum Erfassens des Stoßes derart, daß ein Fahrzeugpassagier-Rückhaltesystem betä tigt wird, und bezieht sich insbesondere auf ein Ver fahren und eine Vorrichtung, die eine auf der Grundlage einer zeitlich lokalisierten Mutter-Wavelet-Funktion bereitgestellte Wavelet-Funktion verwendet, um diese in dem Rückhaltesystem, welches beispielsweise ein Luft sacksystem, eine Sicherheitsgurt-Vorspanneinrichtung oder dergleichen ist, anzuwenden.

In jüngerer Zeit wird ein Luftsack- oder Airbagsystem in einem Fahrzeug eingebaut, um als Rückhaltesystem ei nen Sitz- oder Sicherheitsgurt zu unterstützen und zu vervollständigen. Das heißt, der Airbag wird bereitge stellt, um den einen Fahrer im Falle eines ein vorbe stimmtes Maß überschreitenden Frontalaufpralls auf das Fahrzeug treffenden Stoß zu mildern. Gemäß einem her kömmlichen Airbagsystem wird dann, wenn ein Beschleuni gungssensor erfaßt, daß ein Frontalaufprall stärker als einem vorbestimmten Schwellenwert entsprechend ist, au genblicklich ein Airbag im Innern des Lenkrads aufge blasen, um den dem Fahrer versetzten Stoß oder Schlag zu mildern. In diesem Rückhaltesystem ist es wichtig, den Aufprall auf das Fahrzeug genau und schnell zu er fassen. Daher ist es erforderlich, einen Beschleuni gungssensor zu verbessern; eine Verbesserung ist eben falls bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum ge nauen Erfassen einer Aufprallkraft, einer Aufprallbe dingung oder dergleichen in Abhängigkeit von einem durch den Beschleunigungssensor erfaßten Beschleuni gungssignal notwendig.

In der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 4-358945 beispielsweise wird vorgeschlagen, eine Kolli sion selbst in dem Fall genau zu erfassen, in dem die Ausgabe des Beschleunigungssignals stark verzögert er folgt, beispielsweise in Fällen wie einem in schräger Richtung erfolgenden Aufprall, einem Seitenaufprall oder dergleichen. Es wird dort ein Betätigungselement für ein Fahrzeug-Rückhaltesystem vorgeschlagen, bei dem ein Integralwert des Beschleunigungssignals für eine vorbestimmte Integrationszeit und ein Differenzenwert des Beschleunigungssignals zu einem vorbestimmten Zeit punkt der Integrationszeit summiert werden, um den Auf prall in Abhängigkeit vom Summationsergebnis zu ermit teln.

In der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 6-211100 wird ein Fahrzeugkollision-Erfassungsverfahren zum schnellen und genauen Erfassen eines Aufpralls vor geschlagen, wobei dies mittels Schritten des Ermittelns eines Kurzzeit-Integrationswerts und eines Langzeit- Integrationswerts aus einem Ausgangssignal eines Be schleunigungssensors, des Berechnens einer Aufprall kraft durch Abtasten dessen Komponente in einem be stimmten Band, welches insbesondere im Falle einer Fahrzeugkollision auftritt, und durch Quadrieren der Komponente, und sodann Ermitteln des Aufpralls, wenn sowohl die Aufprallkraft als auch der Kurzzeit-Integra tionswert jeweils vorbestimmte Schwellenwerte überstei gen, oder wenn der Langzeit-Integrationswert einen vor bestimmten Schwellenwert übersteigt, um dadurch den Aufprall vollständig auf der Grundlage der während der kurzen und der langen Zeit zusammen mit dem Aufprall kraft aufgetretenen Geschwindigkeitsänderungsausmaß zu ermitteln.

In dem US-Patent Nr. 5, 185, 701 wird vorgeschlagen, ein Verfahren zum Unterscheiden zwischen verschiedenen Ar ten von Fahrzeugunfällen bereitzustellen, bei dem er mittelt wird, welche Frequenzkomponenten in einem Si gnal eines Verzögerungssensors bei Auftreten einer Fahrzeug-Unfallbedingung vorhanden sind.

Ferner wird in dem US-Patent Nr. 5,034,891 vorgeschla gen, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum auf elek trische Weise erfolgenden Steuern eines betätigbaren Insassen-Rückhaltesystems bereitzustellen, welches eine mit einer Sensoreinrichtung verbundene Filtereinrich tung beinhaltet zum Bereitstellen eines Signals mit ei nem Wert, wenn die Sensoreinrichtung ein Signal abgibt, welches bestimmte Frequenzkomponenten enthält.

Weiter wird in dem US-Patent Nr. 5,065,322 vorgeschla gen, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrisch erfolgenden Steuern eines betätigbaren Insassen-Rück haltesystems bereitzustellen, welches das System nur dann betätigt, wenn ein Frequenzbereich-Summationsalgo rithmus das Auftreten eines vorbestimmten Unfalltyps anzeigt.

In dem US-Patent Nr. 5,036,467 wird vorgeschlagen, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum auf elektrische Wei se erfolgenden Steuern eines betätigbaren Insassen- Rückhaltesystems vorzuschlagen, bei welchen das System nur dann betätigt wird, wenn ein Frequenzbereich-Inte grations- und -Summations-Algorithmus das Auftreten ei nes vorbestimmten Unfalltyps anzeigt. Als ein Gesichts punkt der beispielsweise in dem letztgenannten US-Pa tent offenbarten Erfindung wird ein Verfahren vorge schlagen zum Steuern der Betätigung eines Insassen- Rückhaltesystems in einem Fahrzeug. Das Verfahren um faßt die Schritte des Bereitstellens eines elektrischen Vibrationssignals im Zeitbereich, welches Frequenzkom ponenten aufweist, die einen Fahrzeugaufprallzustand anzeigen, des Transformierens des elektrischen Zeitbe reich-Vibrationssignals über zumindest zwei Zeitinter valle in assoziierte Frequensbereichsignale, des Inter grierens jedes der Frequenzbereichsignale, des Summie rens der Integrale der Frequenzbereichsignale, und des Betätigen des Insassen-Rückhaltesystems, wenn die Summe der Integrale der Frequenzbereichsignale anzeigt, daß ein vorbestimmter Unfalltyp aufgetreten ist.

Gemäß den vorstehend beschriebenen Verfahren und Vor richtungen zum Erfassen des Aufpralls wurden jedoch der Differenzenwert oder der Integralwert der Beschleuni gung (Verzögerung), die Summe oder der Integralwert der bestimmten Frequenz oder dergleichen verwendet, so daß die Zeitkomponente zu Änderungen verschiedener Bedin gungen wie z. B. der Aufprallrichtung führen kann, wel ches in einem Fehler oder einer Verzögerung bei der Er fassung des Aufpralls resultiert, der oder die zur Ge währleistung einer gewünschten Eigenschaft nicht durch eine gewöhnliche Art und Weise der Elimination wie bei spielsweise mittels eines Rauschentfernungsverfahrens eliminiert werden können. Somit ist es extrem schwie rig, eine Aufprallbedingung oder einen Aufprallzustand auf das Fahrzeug zu ermitteln. In den in den vorstehend angegebenen US-Patenten beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen muß die Frequenzkomponente des bei der Kollision verursachten oder erzeugten elektrischen Vi brationssignals identifiziert werden. Infolgedessen ist es, soweit ein zu steuerndes Objekt (target) die Fre quenzkomponente enthält, schwierig, jegliches Rauschen vollständig zu entfernen, so daß dies in Abhängigkeit von der Aufprallbedingung zu einer zeitlichen Verzöge rung bei der Aufprallermittlung führen kann. Selbst dann, wenn die gut bekannte Fourier-Transformation zur Analyse des Beschleunigungssignals verwendet würde, würde es schwierig sein, genau die Zeit zu messen, zu der eine bestimmte Frequenzkomponente entsteht, so daß schwierig wäre, eine genaue Zeit zum Aufblasen des Air bags vorzugeben.

Auf einem Gebiet der Signalanalyse wurde in vielen Fäl len die Fourier-Transformation verwendet. Um diese Sig nale zu teilen oder kombinieren, wird in jüngerer Zeit eine Wavelet-Transformation populär zur Anwendung in verschiedenen Gebieten wie beispielsweise Audio, Dar stellung (display) oder dergleichen, wie in der japani schen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 4-275685 offen bart. Bekannt ist, daß die Wavelet-Transformation ein Verfahren ist zum Teilen eines Eingangssignals in Wave lets als dessen Komponenten, und zum Wiederzusammenset zen des ursprünglichen Eingangssignals als eine lineare Kopplung der Wavelets. Die Wavelet-Transformation wird wirkungsvoll verwendet zum Analysieren eines instabilen oder unstetigen Zustands, wie z. B. einem Zustandsüber gang oder dergleichen, und hat als Basis eine Mutter- Wavelet-Funktion, über welche eine Skalen- oder Skalen transformation und eine Verschiebetransformation ausge führt werden. Die Mutter-Wavelet-Funktion ist eine qua dratisch integrierbare Funktion, die zeitlich lokali siert bzw. eine Funktion im Zeitbereich ist, und deren Basis frei gewählt werden kann, solange flexible zuläs sige Bedingungen eingehalten werden können, obwohl die Basis eine solche sein muß, die begrenzt ist, oder eine solche, die in einem Entfernungsbereich schnell ge dämpft oder abgeschwächt wird. Ferner kann die Mutter- Wavelet-Funktion wirkungsvoll zum Identifizieren einer Position eines singulären Punkts oder Singularitäts punkts verwendet werden, weil sie verschiedene Eigen schaften hat derart, daß die Basis analog ist, daß die Gleichstromkomponente nicht enthalten ist, und daß eine Zerlegerate für die Analyse frei wählbar vorgesehen werden kann.

Prinzipiell ist sie so angeordnet oder eingerichtet, daß dann, wenn der Aufprall oder Stoß das kollidierende Fahrzeug trifft, die durch den Aufprall verursachte Vi bration oder Schwingung an einen Beschleunigungssensor übermittelt wird, der ein der Aufprall- oder Stoßkraft entsprechendes Signal ausgibt. Dieses Ausgangssignal ist in Abhängigkeit von der Struktur oder dem Aufbau des Fahrzeugs, beispielsweise einer Fahrzeug-Vorder wagenstruktur im Falle eines Frontalaufpralls, wider holbar. Daher können dann, wenn eine singuläre Charak teristik durch Analysieren des Ausgangssignals aufge funden werden kann, Bedingungen oder Zustände des Auf pralls (z. B. die Richtung, die Stärke oder dergleichen des Aufpralls) klar dargestellt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum genauen, durch Rau schen nicht beeinträchtigten und von Bedingungen des Aufpralls unabhängigen Erfassen eines Aufpralls auf ein automobiles Fahrzeug zu schaffen.

Darüber hinaus soll die Erfindung eine Vorrichtung zum genauen Erfassen eines Aufpralls auf ein automobiles Fahrzeug bereitstellen, welches zur Verwendung in einem Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem vorgesehen ist, um die Insassen wirksam zu schützen, ohne durch Rauschen be einträchtigt zu sein, und ungeachtet von Bedingungen des Aufpralls.

Ferner soll die Erfindung eine Vorrichtung schaffen zum genauen Erfassen eines Aufpralls auf ein automobiles Fahrzeug und zum Unterscheiden von Bedingungen des Auf pralls auf das Fahrzeug zur Verwendung in einem Fahr zeuginsassen-Rückhaltesystem, um die Insassen in Abhän gigkeit von den Aufprallbedingungen auf geeignete Art und Weise zu schützen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Erfassen eines Aufpralls auf ein Fahr zeug, gekennzeichnet durch die Schritte: Erfassen einer Beschleunigung des Fahrzeugs; Transformieren der Be schleunigung in ein die Beschleunigung wiedergebendes elektrisches Signal und Ausgeben eines Beschleunigungs signals; Transformieren des Beschleunigungssignals mit tels einer Wavelet-Funktion in einen Wavelet-Koeffizi enten, wobei die Wavelet-Funktion auf der Grundlage ei ner zeitlich lokalisierten, in Abhängigkeit von einem Skalenparameter skalierten und in Abhängigkeit von ei nem Verschiebeparameter, der eine Zeitlokalisierung an gibt, verschobenen Mutter-Wavelet-Funktion bereitge stellt ist; und Ermitteln einer Aufprallbedingung auf der Grundlage des Wavelet-Koeffizienten in bezug auf zumindest einen vorbestimmten Referenz-Skalenparame ter.

In Übereinstimmung mit dem Verfahren zum Erfassen des Aufpralls auf das Fahrzeug wird die Beschleunigung des Fahrzeugs in das elektrische Signal transformiert, um das Beschleunigungssignal aus zugeben, auf welches die Wavelet-Transformation angewandt wird. D.h., es wird als Basis eine Mutter-Wavelet-Funktion bereitgestellt, die in bezug auf zumindest einen "Zeit"-Bereich lokali siert ist bzw. sich im Zeitbereich befindet, wie bei spielsweise eine Gabor-Funktion oder dergleichen. Dann wird mittels einer Wavelet-Funktion, die auf der Grund lage der Mutter-Wavelet-Funktion bereitgestellt wird, in Übereinstimmung mit einem (nachfolgend durch a be zeichneten) Skalen- oder Skalenfaktor oder Skalen- oder Skalenparameter und einem (nachfolgend durch b bezeich neten) Verschiebeparameter die Wavelet-Transformation ausgeführt. Anders ausgedrückt wird die Mutter-Wavelet- Funktion in Übereinstimmung mit dem Skalenparameter a "a" mal im Maßstab transformiert, um die Wavelet- Funktion bereitzustellen, durch welche das Beschleuni gungssignal in Übereinstimmung mit dem Verschiebepara meter b in einen Wavelet-Koeffizienten F(a,b) transfor miert wird. Dann wird ein bestimmter Skalenparameter für den vorbestimmten Referenz-Skalen-Parameter a1 festgelegt. Auf der Grundlage des Zustands des Wavelet- Koeffizienten F(a1,b) in bezug auf zumindest den Refe renz-Skalenparameter a1 oder auf der Grundlage des Zeitpunkts zum Generieren desselben wird die Aufprall bedingung (Stärke, Richtung oder dergleichen) ermit telt. D.h., verschiedene Referenzen zum Ermitteln der Stärke, der Richtung oder dergleichen (z. B. ein vorbe stimmter Schwellenpegel F0) können für den Wavelet-Ko effizienten F(a1,b) in bezug auf den Referenz-Skalen parameter a1 bereitgestellt sein. Der Wavelet-Koeffizi ent F(a1,b) zum Zeitpunkt des Ermittelns der Aufprall bedingung wird mit den Referenzen oder Referenzwerten verglichen. In Abhängigkeit von dem Resultat dieses Vergleichs wird das die Aufprallbedingung oder den Auf prallzustand angebende Signal ausgegeben.

Erfindungsgemäß wird die vorstehende Aufgabe auch ge löst durch eine Vorrichtung zum Erfassen eines Auf pralls auf ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch: eine Einrichtung zum Erfassen einer Beschleunigung des Fahr zeugs; eine Einrichtung zum Transformieren der Be schleunigung in ein die Beschleunigung wiedergebendes elektrisches Signal und Ausgeben eines Beschleunigungs signals; eine Einrichtung zum Transformieren des Be schleunigungssignals mittels einer Wavelet-Funktion in einen Wavelet-Koeffizienten, wobei die Wavelet-Funktion auf der Grundlage einer zeitlich lokalisierten, in Ab hängigkeit von einem Skalenparameter skalierten und in Abhängigkeit von einem Verschiebeparameter, der eine Zeitlokalisierung angibt, verschobenen Mutter-Wavelet- Funktion bereitgestellt wird; und eine Einrichtung zum Ermitteln einer Aufprallbedingung auf der Grundlage des Wavelet-Koeffizienten in bezug auf zumindest einen vor bestimmten Referenz-Skalenparameter.

Die Vorrichtung kann ferner eine Einrichtung zum Zu rückhalten von Insassen in dem Fahrzeug in Übereinstim mung mit dem Ermittlungsresultat der Ermittlungsein richtung umfassen. In dieser Vorrichtung kann die Rück halteeinrichtung eine Vielzahl von Fahrzeug-Rückhalte vorrichtungen umfassen, und die Einrichtung zum Trans formieren des Beschleunigungssignals in den Wavelet- Koeffizienten kann eine Einrichtung zum Bereitstellen einer Vielzahl von Mutter-Wavelet-Funktionen auf der Grundlage von Vibrationssystemen, die sich von einer Vielzahl äußerer Bereiche des Fahrzeugs zum Sensor hin ausbreiten, umfassen, um eine Vielzahl von Wavelet- Koeffizienten für die Vibrationssysteme auf der Grund lage jeweils der Mutter-Wavelet-Funktionen bereitzu stellen. Weiter kann die Einrichtung zum Ermitteln der Aufprallbedingung ferner eine Einrichtung zum Ermitteln des Aufpralls auf jeden der äußeren Bereiche des Fahr zeugs auf der Grundlage des jeweiligen für jeden der äußeren Bereiche bereitgestellten Wavelet-Koeffizienten und zum Betätigen zumindest einer der Rückhaltevorrich tungen in Übereinstimmung mit dem Resultat der Ermitt lungseinrichtung umfassen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Aus führungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemen te bezeichnen, näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Blockdarstellung eines grund legenden Aufbaus eines Aufprallerfassungssystems gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine vereinfachte Blockdarstellung eines Aufbaus eines Airbagsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 eine vereinfachte Zeichnung eines Gesamtaufbaus des Airbagsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm, welches die Funktionsweise des Airbagsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm, welches die Funktionsweise eines Airbagsystems gemäß einem anderen Ausführungsbei spiel der Erfindung zeigt;

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm, welches die Funktionsweise eines Airbagsystems gemäß einem weiteren Ausführungs beispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm, welches die Funktionsweise eines Airbagsystems gemäß einem nochmals weiteren Aus führungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 8 ein Ablaufdiagramm, welches die Funktionsweise eines Airbagsystems gemäß einem darüber hinaus nochmals weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 9 ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Kennli nie eines durch einen Beschleunigungssensor erfaßten Signals gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 10 ein Diagramm, welches ein anderes Beispiel ei ner Kennlinie eines durch einen Beschleunigungssensor erfaßten Signals gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 11 ein Diagramm, welches ein weiteres Beispiel ei ner Kennlinie eines durch einen Beschleunigungssensor erfaßten Signals gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 12 ein Diagramm, welches ein Beispiel einer zum Erfassen eines Aufpralls in einem anderen Ausführungs beispiel der Erfindung bereitgestellten Wavelet-Koeffi zienten-Verteilung zeigt;

Fig. 13 ein Diagramm, welches ein anderes Beispiel ei ner zum Erfassen eines Aufpralls in einem anderen Aus führungsbeispiel der Erfindung bereitgestellten Wave let-Koeffizienten-Verteilung zeigt;

Fig. 14 ein Diagramm, welches ein weiteres Beispiel ei ner zum Erfassen eines Aufpralls in einem anderen Aus führungsbeispiel der Erfindung bereitgestellten Wave let-Koeffizienten-Verteilung zeigt; und

Fig. 15 ein Diagramm eines Beispiels eines Wavelet- Koeffizienten in dreidimensionaler Darstellung gemäß der Erfindung.

Bezugnehmend auf Fig. 1 ist dort vereinfacht ein Auf prallerfassungssystem zur Verwendung in einem automobi len Fahrzeug gemäß der Erfindung gezeigt. Ein Beschleu nigungssensor DS ist bereitgestellt zum Erfassen einer Beschleunigung des Fahrzeugs und zu deren Transformati on in ein die Beschleunigung angebendes elektrisches Signal, um ein Beschleunigungssignal auszugeben. Ein Wavelet-Transformator WT ist bereitgestellt, um das Be schleunigungssignal mittels einer Wavelet-Funktion in einen Wavelet-Koeffizienten F(a,b) zu transformieren. Die Wavelet-Funktion wird auf der Grundlage einer Mut ter-Wavelet-Funktion mw bereitgestellt, die in Abhän gigkeit von einem Skalenparameter a skaliert und in Ab hängigkeit von einem Verschiebeparameter b, der eine zeitliche Lokalisierung angibt, verschoben ist. Eine Aufprallermittungseinrichtung CD ist bereitgestellt zum Ermitteln einer Aufprallbedingung oder eines Aufprall zustands auf das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einem Wavelet-Koeffizienten F(a1,b), der in bezug auf zumin dest einen vorbestimmten Referenz-Skalenparameter a1 bereitgestellt wird. Ferner kann ein Analog-Digital (A/D)-Umsetzer bereitgestellt sein zum Umwandeln des durch den Beschleunigungssensor DS erfaßten Beschleuni gungssignals in ein Digitalsignal, welches durch den Wavelet-Transformator WT in den Wavelet-Koeffizienten F(a,b) transformiert wird. Die Aufprallerfassungsein richtung CD kann so angeordnet sein, daß die Aufprall bedingung auf der Grundlage der Wavelet-Koeffizienten F(a1,b), F(a2,b), F(a3,b) oder des Zeitpunkts der Er zeugung derselben erfaßt wird. Der Wavelet-Transforma tor WT kann so angeordnet sein, daß das Beschleuni gungssignal durch eine Wavelet-Funktion transformiert wird, die auf der Grundlage einer Funktion bereitge stellt ist, welche die Mutter-Wavelet-Funktion mw dif ferenziert.

Wie in Fig. 2 gezeigt, kann eine Rückhaltevorrichtung RM vorgesehen sein zum Zurückhalten von Insassen in ei nem Fahrzeug in Abhängigkeit von einem Resultat der Aufprallermittlungseinrichtung CD. Als Rückhaltevor richtung RM kann eine Luftsack- oder Airbagvorrichtung, ein Sitz- oder Sicherheitsgurt oder dergleichen verwen det werden. Die Aufprallermittlungseinrichtung CD kann so angeordnet sein, daß sie eine Vielzahl von Wavelet- Koeffizienten F(a1,b), F(a2,b), F(a3,b) in Bezug auf Referenz-Skalenparameter (z. B. a1, a2, a3) für sich von einer Vielzahl äußerer Bereiche des Fahrzeugs jeweils zum Beschleunigungssensor hin ausbreitende Vibrations systeme (z. B. vb1, vb2, vb3) bereitstellt und die Bedingung des Aufpralls auf jeden der äußeren Bereiche des Fahrzeugs ermittelt. Dann kann in Übereinstimmung mit dem durch die Aufprallermittlungseinrichtung CD er mittelten Resultat zumindest eine einer Vielzahl von wie in Fig. 2 gezeigten Rückhaltevorrichtungen (z. B. R1, R2, R3) betätigt oder ausgelöst werden. Gemäß dem in Fig. 1 oder dem in Fig. 2 gezeigten System kann da her der auf das Fahrzeug einwirkende Aufprall, Stoß oder Impuls korrekt erfaßt werden, ohne durch Rauschen beeinträchtigt zu sein und ungeachtet der Aufprallbe dingung bzw. des Aufprallzustands.

Bezugnehmend auf Fig. 3 ist ein Fahrzeuginsassen-Rück haltesystem offenbart, welches mit dem Aufprallerfas sungssystem ausgerüstet ist, insbesondere mit einem Airbagsystem, bei dem ein Beschleunigungssensor 2 an einer bestimmten Stelle, beispielsweise an einer zen tralen Position eines Fahrzeugs 1, angeordnet und elek trisch mit einer Airbag-Einrichtung 4 verbunden ist. Die Airbag-Einrichtung 4 beinhaltet eine Vielzahl von Airbags Bf, Br, Bl, wie in Fig. 3 in ihrem aufgeblase nen Zustand durch doppeltgepunktet unterbrochene Linien dargestellt, und Aufblaseinrichtungen 51 bis 53 zum Aufblasen derselben.

Der Beschleunigungssensor 2 ist so angeordnet, daß er ein Signal in Abhängigkeit von einer Beschleunigung (einschließlich einer Verzögerung als einen negativen Wert) des Fahrzeugs ausgibt. Ein beliebiger Sensortyp kann als Beschleunigungssensor 2 verwendet werden, bei spielsweise ein solcher mechanischer Bauart mit einer Schwungscheibe oder einem Massenrotor, ein solcher mit einer aus einem Halbleiter hergestellten Dehnungsmes seinrichtung, oder dergleichen, wobei jedoch vorausge setzt wird, daß diese Sensoren die Beschleunigungen an gebende elektrische Signale wie in den Fig. 9 bis 11 gezeigt ausgeben. Es kann auch ein Sensor verwendet werden, der ein Beschleunigungssignal nur in dem Fall ausgibt, in dem eine Verzögerung des Fahrzeugs 1 einen Wert erreicht, der einer Aufprallkraft größer als ein vorbestimmter Schwellenwert entspricht, wenn eine Fahr zeugkollision verursacht wird. Die Fig. 9 bis 11 veran schaulichen eine Ausgangskennlinie des kontinuierliche Analogsignale ausgebenden Beschleunigungssensors 2. Fig. 9 zeigt dessen Kennlinie in dem Fall, in dem eine Kollision in Fahrtrichtung verursacht wurde, während das Fahrzeug 1 mit verhältnismäßig geringer Geschwin digkeit fuhr, so daß die, Airbageinrichtung 4 nicht be tätigt wurde. Fig. 10 zeigt dessen Kennlinie in dem Fall, in dem eine versetzte Kollision oder eine in schräger Richtung verlaufende Kollision verursacht wur de. In diesem Fall muß zumindest einer der Airbags Br oder Bl aufgeblasen werden. Fig. 11 zeigt dessen Kenn linie in dem Fall, in dem die Kollision in Vorwärts richtung verursacht wurde, während das Fahrzeug mit ho her Geschwindigkeit fuhr. In diesem Fall muß zumindest ein vorderseitiger Front-Airbag Bf aufgeblasen werden; die Airbags Br, Bl können in Abhängigkeit von bei spielsweise der Stärke des Aufpralls aufgeblasen wer den.

Der Beschleunigungssensor 2 ist mit einer elektroni schen Steuereinheit 3 derart verbunden, daß das Aus gangssignal des Beschleunigungssensors 2 durch einen A/D-Umsetzer 10 einem Mikrocomputer 20 zugeführt wird. Eine Zündsteuerschaltung 30 ist mit dem Mikrocomputer verbunden, um durch diesen gesteuert zu werden, so daß eine Zündeinrichtung 40 durch die Zündsteuerschal tung 30 angesteuert wird. Die Zündeinrichtung 40 weist Zündkapseln 41 bis 43 auf, die die Aufblaseinrichtungen 51 bis 53 zünden. Der Mikrocomputer 20 ist auf herkömm liche Weise so aufgebaut, daß ein Eingangsport 21, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 22, eine Nurlese speicher (ROM) 23, ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 24, ein Ausgangsport 25 etc. miteinander über ei nen gemeinsamen Bus verbunden sind. Ein Signal wird aus dem A/D-Umsetzer 10 in den Eingangsport 21 eingegeben, in der CPU 22 weiterverarbeitet und dann am Ausgangs port 25 an die Zündsteuerschaltung 30 ausgegeben. Der Mikrocomputer 20 beinhaltet eine Wavelet-Funktion (bei spielsweise eine Gabor-Funktion) 11, die mit einem Re ferenz-Skalenparameter oder einer Vielzahl von Refe renz-Skalenparameteren versehen ist. In dem Mikrocompu ter 20 speichert der ROM 23 ein Programm entsprechend Ablaufdiagrammen wie in den Fig. 4 bis 8 gezeigt, führt die CPU 22 das Programm aus, solange ein (nicht gezeig ter) Zündschalter geschlossen ist, und speichert der RAM 24 vorübergehend variable Daten, die zur Ausführung des Programms benötigt werden.

Die Zündsteuerschaltung 30 beinhaltet Schalttransisto ren 31 bis 33 beispielsweise, die in Antwort auf Aus gangssignale aus dem Mikrocomputer 20 ein- oder ausge schaltet werden, um dadurch die Zündkapseln 41 bis 43 in der Zündeinrichtung 40 zu erwärmen. Die Aufblasvor richtungen 51 bis 53 sind in dieser zusammen mit den entsprechenden Zündkapseln 41 bis 43 bereitgestellt und auf gleiche Weise aufgebaut. In jeder der Aufblasvor richtungen 51 bis 53 wird dann, wenn die entsprechende der Zündkapseln 41 bis 43 erwärmt wird, ein in der Zündkapsel enthaltenes (nicht gezeigtes) Zündmittel ge zündet, so daß sich Feuer oder ein Funke unmittelbar in ein Gaserzeugungsmittel, welches eine große Gasmenge (z. B. Stickstoffgas) erzeugt, ausbreitet. Die Aufblas vorrichtungen 51 bis 53 sind vorgesehen, um das Gas je weils einem in einem Lenkrad installierten Sack Bf, ei nem linksseitig unter einem Instrumentenbrett instal lierten linken Sack Bl und/oder einem auf der rechten Seite in einem Abteil installierten rechten Sack Br zu zuleiten. Die Struktur und Funktion jeder der Aufblas vorrichtungen, Säcke etc. sind im wesentlichen gleich denen, die in bereits auf dem Markt befindlichen Air bagsystemen eingesetzt werden, so daß auf eine detail lierte Erklärung derselben verzichtet wird.

Nachstehend werden die Definition der hierin verwende ten Wavelet-Transformation sowie anderer in der vorlie genden Anmeldung verwendeter Terminologien erklärt. Zu nächst wird die Basis der Wavelet-Transformation als Mutter-Wavelet-Funktion h(t) bezeichnet, welches eine quadratisch integrierbare Transformationsfunktion ist, deren Norm normiert wurde, und die zumindest in einem Zeitbereich lokalisiert ist. Diese Mutter-Wavelet-Funk tion h(t) kann als diejenige Funktion definiert sein, die die nachstehende Formel (1), die als zulässige Be dingung oder Zulässigkeitsbedingung bezeichnet wird und die anzeigt, daß eine Gleichstromkomponente (oder ein Mittelwert) des Signals 0 ist, erfüllt:

Dann wird die Wavelet-Funktion bereitgestellt durch "a"-faches Skalieren der Mutter-Wavelet-Funktion und nachfolgendes Versetzen oder Verschieben ihres Ur sprungspunkts um "b" in Übereinstimmung mit der nach stehenden Formel (2):

Unter der Annahme, daß eine zu analysierende Funktion f(t) ist, ist daher die Wavelet-Transformation wie in der nachstehenden Formel (3) gezeigt definiert:

F(a, b) ≡ ⟨h_a,b(t), f(t)]
≡ ∫h*_a,b (t) f(t) dt (3)

in der F(a,b) einen Wavelet-Koeffizienten, [] ein in neres Produkt und * eine komplex Konjugierte bezeich nen.

Die zum Analysieren von irgendetwas verwendete Wavelet- Funktion wird Analyse-Wavelet (Mutter-Wavelet- Funktion) genannt, wofür die Gabor-Funktion oder dergleichen ver wendet wird. Morlet′s Wavelet beispielsweise, welche eine der Gabor-Funktionen ist und welche in der nach stehenden Formel (4) definiert ist, ist als dasjenige Analyse-Wavelet bekannt, welches zum Analysieren eines Signals mit einer Singularität derart, daß ein Diffe renzenkoeffizient diskontinuierlich ist, geeignet ist:

Die durch die elektronische Steuereinheit 3 ausgeführte Programmroutine zum Erfassen des Aufpralls oder Impul ses und zum Steuern des Airbagsystems wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 8 beschrieben. Die dem Ablaufdiagramm gemäß Fig. 4 entsprechende Programm routine beginnt, wenn ein (nicht gezeigter) Zündschal ter) eingeschaltet wird, und stellt eine Initialisie rung des Systems in einem Schritt 101 bereit, um ver schiedene Daten zu löschen. Wenn das Fahrzeug kolli diert und seine Geschwindigkeit plötzlich verringert wird, schreitet das Programm zu einem Schritt 102 fort, in welchem der Beschleunigungssensor 2 die Verzögerung des Fahrzeugs erfaßt, um ein Beschleunigungssignal G(t) proportional zu dem Betrag oder der Stärke der Verzöge rung zu generieren, wie in den Fig. 9 bis 11 gezeigt, um dieses für die Erfassung des Aufpralls bereitzustel len.

Sodann schreitet das Programm zu einem Schritt 103 fort, in welchem das aus dem Beschleunigungssensor 2 ausgegebene Signal durch den A/D-Umsetzer 10 in ein Di gitalsignal konvertiert wird, um in den Mikrocomputer 20 in beispielsweise der Form der vorstehend erwähnten Funktion f(t) zu werden. Dann wird in einem Schritt 104 die Wavelet-Transformation in Übereinstimmung mit einem Verschiebeparameter "b" (nachstehend als eine Zeitloka lisierung b bezeichnet) und einem vorbestimmten Skalen parameter "a" (nachstehend als ein Maßstab a bezeich net) durchgeführt derart, daß ein Wavelet-Koeffizient F(a,b) berechnet wird. D.h., die Funktion f(t) wird durch Konvolution bzw. Falten der Mutter-Wavelet-Funk tion integriert, und ein vorbestimmter Referenz-Skalen parameter, beispielsweise die Skale a1 wird dazu ver wendet, einen Wavelet-Koeffizienten F(a1,b) bereitzu stellen. Darüber hinaus wird der Wavelet-Koeffizient F(a1,b) mit einem vorbestimmten Schwellenpegel F0 ver glichen. Falls in einem Schritt 105 ermittelt wird, daß der Wavelet-Koeffizient F(a1,b) gleich oder kleiner als der Schwellenpegel F0 ist, kehrt das Programm zu Schritt 102 zurück, um die vorstehend erwähnten Schrit te zu wiederholen. Falls jedoch ermittelt wird, daß der Wavelet-Koeffizient F(a1,b) den Schwellenwertpegel F0 überschreitet, fährt das Programm mit einem Schritt 106 fort, in welchem ein Signal zum Betätigen des Airbagsy stems ausgegeben wird. Hinsichtlich einer Funktion, die das Signal mit einem bestimmten Skalenparameter er laubt, wird daher ein Filter angeordnet, um ein soge nanntes Wavelet-Filter bereitzustellen. Sodann schrei tet das Programm zu Schritt 106 fort, in welchem durch den Mikrocomputer 20 ein Signal oder eine Vielzahl von Signalen ausgegeben wird oder werden zum Betätigen ei nes der Airbags Bf, Br, Bl (beispielsweise Bf) oder ei ner Vielzahl von Airbags, wie in Fig. 2 gezeigt, so daß der Transistor 31 eingeschaltet wird, um die Zündkapsel 41 zu erwärmen. Infolgedessen wird das (nicht gezeigte) Zündmittel in der Aufblasvorrichtung 51 gezündet, um das Zündfeuer in das (nicht gezeigte) Gaserzeugungsmit tel auszubreiten, welches eine große Menge Stickstoff gas erzeugt. Der Sack Bf wird durch das Stickstoffgas sofort aufgeblasen und vor einem Fahrer des Fahrzeugs ausgebreitet.

Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm, welches die Funktions weise oder den Betriebsablauf des Airbagsystems gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel zeigt, in dem Schrit te 210 bis 205 im wesentlichen gleich den Schritten 101 bis 105 gemäß Fig. 4 sind. Falls in diesem Ausführungs beispiel in Schritt 205 ermittelt wird, daß der Wave let-Koeffizient F(a1,b) den Schwellenpegel F0 über schreitet, fährt das Programm mit einem Schritt 206 fort. In Schritt 206 wird die Wavelet-Transformation in Übereinstimmung mit der Zeitlokalisation b für eine an dere bzw. weitere Skale a2 durchgeführt, um einen ande ren bzw. weiteren Wavelet-Koeffizienten F(a2,b) bereit zustellen. Dann wird in einem Schritt 207 der Wavelet- Koeffizient F(a2,b) mit dem Schwellenpegel F0 vergli chen. Falls ermittelt wird, daß der erstere den letzte ren übersteigt, schreitet das Programm zu einem Schritt 208 fort, in welchem das Signal zum Betätigen des Air bagsystems ausgegeben wird. Da infolgedessen das Betä tigungssignal nur dann ausgegeben wird, wenn beide der Wavelet-Koeffizienten F(a1,b) und F(a2,b) in bezug auf die Skalen a1 und a2 den Schwellenpegel F0 überschrei ten, kann vorgesehen sein, daß in dem Fall, in dem der Aufprall auf das Fahrzeug 1 in dessen frontal er Rich tung erfolgt, wie in Fig. 3 gezeigt, die Airbageinrich tung 4 durch einen verhältnismäßig kleinen Aufprall Fs auf das Fahrzeug 1 nicht betätigt wird, sondern die Airbageinrichtung 4 nur dann betätigt wird, wenn ein verhältnismäßig starker Aufprall Ff kontinuierlich er folgt.

Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, welches die Funktions weise des Airbagsystems gemäß einem weiteren Ausfüh rungsbeispiel zeigt, in welchem Schritte 301 bis 303 im wesentlichen gleich den Schritten 101 bis 103 gemäß Fig. 4 sind, und in welchem der Vorgang, der Schritt 104 entspricht, in Schritten 304, 308 und 313 durchge führt wird, wobei nicht nur der der in der Lenkradflä che vor dem Fahrzeuglenker angebrachte Airbag Bf betä tigt werden kann, sondern auch die zur rechten und zur linken Seite angebrachten Airbags Br, Bl betätigt wer den können. In dem Ablaufdiagramm gemäß Fig. 6 ist ei ner der Airbags Br, Bl gezeigt, der andere ist jedoch weggelassen, weil beide derselben so angeordnet sind, daß sie auf dieselbe Art und Weise arbeiten. In Schritt 304 wird die Wavelet-Transformation in Übereinstimmung mit der Zeitlokalisierung b für die Skala a1 durchge führt, um den Wavelet-Koeffizienten F(a1,b) bereitzu stellen, der mit einem vorbestimmten Schwellenpegel F1 verglichen wird. Falls ermittelt wird, daß der Wavelet- Koeffizient F(a1,b) den Schwellenpegel F1 überschrei tet, fährt das Programm mit Schritten 306, 311 fort, in welchen ein Signal zum Betätigen des Airbagsystems aus gegeben wird.

In Schritt 306 wird eine weitere Wavelet-Transformation in Übereinstimmung mit der Zeitlokalisation b für eine andere bzw. weitere Skale a2 durchgeführt, um einen an deren bzw. weiteren Wavelet-Koeffizienten F(a2,b) be reitzustellen. Dann wird in einem Schritt 307 der Wave let-Koeffizient F(a2,b) mit dem Schwellenpegel F2 ver glichen. Falls ermittelt wird, daß der erstere den letzteren übersteigt, schreitet das Programm zu einem Schritt 308 fort, in dem die Wavelet-Transformation in Übereinstimmung mit der Zeitlokalisation b für die Ska le a3 durchgeführt wird, um einen Wavelet-Koeffizienten F(a3,b) bereitzustellen, der in einem Schritt 309 mit einem weiteren Schwellenpegel F3 verglichen wird. Und nur dann, wenn der Wavelet-Koeffizient F(a3,b) den Schwellenpegel F3 übersteigt, schreitet das Programm zu einem Schritt 310 fort, in welchem das Signal zum Betä tigen des Front-Airbags Bf ausgegeben wird. Infolgedes sen kehrt dann, wenn ermittelt wird, daß die Wavelet- Koeffizienten F(a1,b), F(a2,b) und F(a3,b) kleiner sind als die jeweiligen Schwellenpegel F1, F2 und F3, das Programm zu Schritt 302 zurück.

In einem Schritt 311 wird eine weitere Wavelet-Trans formation in Übereinstimmung mit der Zeitlokalisierung b für eine andere bzw. weitere Skale a3 durchgeführt, um einen anderen bzw. weiteren Wavelet-Koeffizienten F(a3,b) bereitzustellen. Dann wird in einem Schritt 312 der Wavelet-Koeffizient F(a3,b) mit dem Schwellenpegel F3 verglichen. Falls ermittelt wird, daß der erstere den letzteren übersteigt, schreitet das Programm zu ei nem Schritt 313 fort, in welchem die Wavelet-Transfor mation in Übereinstimmung mit mit der Zeitlokalisierung b für die Skale a2 durchgeführt wird, um den Wavelet- Koeffizienten F(a2,b) bereitzustellen, der mit dem Schwellenpegel F2 verglichen wird. Nur dann, wenn der Wavelet-Koeffizient F(a2,b) den Schwellenpegel F2 über steigt, schreitet das Programm zu einem Schritt 315 fort, in welchem das Signal zum Betätigen des Seiten- Airbags Bl (oder Br) ausgegeben wird. Falls in den Schritten 312 und 314 ermittelt wird, daß die Wavelet- Koeffizienten F(a3,b) und F(a2,b) kleiner sind als die jeweiligen Schwellenpegel F3 und F2, kehrt das Programm zu Schritt 302 zurück. In Übereinstimmung mit diesem Ausführungsbeispiel kann daher in Abhängigkeit von der Richtung des Aufpralls auf das Fahrzeug 1 mehr als ei ner von einer Vielzahl von Airbags ausgewählt und betä tigt werden. Ferner kann in Abhängigkeit von dem Ausmaß oder Grad des Aufpralls auf das Fahrzeug 1 mehr als ei ner einer Vielzahl von Airbags ausgewählt und betätigt werden.

Werden diese Merkmale kombiniert, so kann in Abhängig keit von der Richtung und dem Ausmaß des Aufpralls auf das Fahrzeug 1 ausgewählt werden.

Die Fig. 12 bis 14 veranschaulichen verschiedene Zustän de des Wavelet-Koeffizienten F(a,b) in Übereinstimmung mit der Wavelet-Analyse für den Fall, daß das Fahrzeug 1 von unterschiedliche Aufprallen oder Stößen, wie in den Fig. 9 bis 11 gezeigt, getroffen wird. In Fig. 12 ist die Größe des Wavelet-Koeffizienten F(a,b) durch Schraffur und Punktedichte angegeben. In jeder Figur ist der Skalenparameter a durch logarithmischen Wert angegeben. Die Zustände des Wavelet-Koeffizienten F(a,b) können dreidimensional, wie in der den Fig. 12 bis 14 nicht direkt entsprechenden Fig. 15 gezeigt, dargestellt werden. Die Skalen a1, a2 und a3 wie in den Fig. 12 bis 14 gezeigt sind Beispiele, die als Refe renzdaten für die Wavelet-Transformation, die in Über einstimmung mit dem Ablaufdiagramm gemäß Fig. 6 ausge führt wird, bereitgestellt sind, und verschiedene Werte können in Antwort auf die Information über die vorste hend erwähnten Vibrations-Ausbreitungssysteme vb1, vb2 und vb3 festgelegt werden. Ferner kann in Antwort auf die Information über die Vibrations-Ausbreitungssysteme eine Vielzahl von transformierten Werten für die Funk tion f(t) auf der Grundlage einer Vielzahl von Wavelet- Funktionen wie beispielsweise der Gabor-Funktion, der Mexican Hat-Funktion, der French Hat-Funktion, der Haar-Funktion oder dergleichen bereitgestellt werden. Basierend auf diesen transformierten Werten kann eines der Vibrations-Ausbreitungssysteme vb1, vb2 und vb3 ausgewählt werden, um dadurch einen oder mehrere der Airbags Bf, Br und Bl aufzublasen.

Fig. 7 betrifft die Funktionsweise des Airbagsystems in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel, in welchem Schritte 401 bis 403 im wesentlichen gleich sind wie die Schritte 101 bis 103 in Fig. 4. In Schritt 404 wird die Wavelet-Transformation mittels einer Wave let-Funktion mit einer Basis einer Funktion, welche die Mutter-Wavelet-Funktion differenzierte, in Übereinstim mung mit einem Verschiebeparameter b für einen vorbe stimmtem Skalenparameter a durchgeführt, um einen Wave let-Koeffizienten DF(a,b) zu berechnen. Dann wird der Wavelet-Koeffizient DF(a,b) in einem Schritt 405 mit einem vorbestimmten Referenzwert D0 verglichen. Falls ermittelt wird, daß der erstere größer ist als der letztere, schreitet das Programm zu einem Schritt 406 fort, in welchem das Signal zum Betätigen des Airbagsys tems ausgegeben wird. Andernfalls kehrt das Programm zu Schritt 402 zurück, so daß der vorstehend erwähnte Vorgang oder Betriebsablauf wiederholt wird.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird daher die Wavelet-Transformation durch eine einen differenti ellen Faktor enthaltende Funktion durchgeführt. Als Re sultat hiervon kann dann, wenn der Zustand des Wavelet- Koeffizienten F(a,b), der für jedes der vorangehend be schriebenen Ausführungsbeispiele berechnet wird, ermit telt ist, eine schnelle und geeignete Ermittlung erfol gen, ohne eine Steigung durch Differenzieren der durch die Wavelet-Funktion bereits transformierten Funktion zu berechnen. Demzufolge kann der Einfluß von Rauschen minimiert werden.

Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm, welches die Funktions weise des Airbagsystems gemäß einem nochmals weiteren Ausführungsbeispiel zeigt, in welchem Schritte 501 bis 505 im wesentlichen dieselben sind wie die Schritte 101 bis 105 in Fig. 4. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel schreitet das Programm dann, wenn in Schritt 505 ermit telt wird, daß der Wavelet-Koeffizient F(a1,b) den Schwellenpegel F1 übersteigt, zu Schritten 506, 507 fort, in welchen ein Zeitgeber in dem Mikrocomputer 20 zu laufen beginnt. In Schritt 506 wird die Wavelet- Transformation in Übereinstimmung mit der Zeitlokali sierung b für die Skale a2 durchgeführt, um den Wave let-Koeffizienten F(a2,b) bereitzustellen. Dann wird der Wavelet-Koeffizient F(a2,b) in einem Schritt 502 mit dem Schwellenpegel F2 verglichen. Falls ermittelt wird, daß der erstere den letzteren übersteigt und daß die durch den Zeitgeber gemessene Zeit (t) gleich oder größer als eine vorbestimmte Zeit (t1) ist und gleich oder kleiner als eine weitere vorbestimmte Zeit (t2) ist, dann schreitet das Programm zu Schritten 509, 510 fort, in welchen der Zeitgeber erneut zu laufen be ginnt. In Schritt 509 wird die Wavelet-Transformation in Übereinstimmung mit der Zeitlokalisierung b für die Skale a3 durchgeführt, um einen Wavelet-Koeffizienten F(a3,b) bereitzustellen, der in einem Schritt 511 mit dem Schwellenpegel F3 verglichen wird. Falls ermittelt wird, daß der Wavelet-Koeffizient F(a3,b) den Schwel lenpegel F3 übersteigt und daß die durch den Zeitgeber gemessene Zeit (t′) gleich oder größer ist als eine vorbestimmte Zeit (t1′) und gleich oder kleiner ist als eine weitere vorbestimmte Zeit (t2′), schreitet das Programm zu einem Schritt 512 fort, in welchem das Sig nal zum Betätigen des Airbagsystems ausgegeben wird.

Vorstehend wurden somit ein Verfahren und eine Vorrich tung zum Erfassen eines Aufpralls auf ein Fahrzeug be schrieben. Die Vorrichtung umfaßt einen Beschleuni gungssensor zum Erfassen einer Beschleunigung des Fahr zeugs und einen Transformator zum Transformieren des Beschleunigungssignals in ein die Beschleunigung ange bendes elektrisches Signal, um ein Beschleunigungs signal auszugeben. Ein Wavelet-Transformator transfor miert das Beschleunigungssignal mittels einer Wavelet- Funktion in einen Wavelet-Koeffizienten. Die Wavelet- Funktion wird auf der Grundlage einer zeitlich lokali sierten, in Abhängigkeit von einem Skalenparameter ska lierten und in Abhängigkeit von einem eine zeitliche Lokalisierung angebenden Verschiebeparameter verschobe nen Mutter-Wavelet-Funktion bereitgestellt. Dann ermit telt eine Aufprallermittlungseinrichtung eine Aufprall bedingung in bezug auf zumindest einen vorbestimmten Referenz-Skalenparameter. Die Vorrichtung kann ferner ein Fahrzeugpassagier-Rückhaltesystem umfassen, welches Passagiere in dem Fahrzeug in Übereinstimmung mit dem Resultat der Ermittlung durch die Aufprallermittlungs einrichtung zurückhält.

Claims

1. Verfahren zum Erfassen eines Aufpralls auf ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch die Schritte:
Erfassen einer Beschleunigung des Fahrzeugs;
Transformieren der Beschleunigung in ein die Be schleunigung wiedergebendes elektrisches Signal und Ausgeben eines Beschleunigungssignals;
Transformieren des Beschleunigungssignals mittels einer Wavelet-Funktion in einen Wavelet-Koeffizienten, wobei die Wavelet-Funktion auf der Grundlage einer zeitlich lokalisierten, in Abhängigkeit von einem Ska lenparameter skalierten und in Abhängigkeit von einem Verschiebeparameter, der eine Zeitlokalisierung angibt, verschobenen Mutter-Wavelet-Funktion bereitgestellt wird; und
Ermitteln einer Aufprallbedingung auf der Grundla ge des Wavelet-Koeffizienten in bezug auf zumindest ei nen vorbestimmten Referenz-Skalenparameter.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Schritt des Transformierens des Beschleu nigungssignals in den Wavelet-Koeffizienten den Schritt des Transformierens des Beschleunigungssignals mittels einer auf der Grundlage einer die Mutter-Wavelet-Funk tion differenzierenden Basisfunktion bereitgestellten Wavelet-Funktion umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt des Konvertierens des Beschleunigungssig nals in ein Digitalsignal, wobei der Schritt des Transformierens des Beschleunigungssignals den Schritt des Transformierens des Digitalsignals in den Wavelet- Koeffizienten umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Schritt des Ermittelns der Aufprallbedin gung den Schritt des Ermittelns der Aufprallbedingung auf der Grundlage des Zustands des Wavelet-Koeffizien ten in bezug auf eine Vielzahl vorbestimmter Referenz- Skalenparameter umfaßt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Schritt des Ermittelns der Aufprallbedin gung den Schritt des Ermittelns der Aufprallbedingung auf der Grundlage des Zeitpunkts des Erzeugens des Wa velet-Koeffizienten in Bezug auf eine Vielzahl vorbe stimmter Referenz-Skalenparameter umfaßt.

6. Vorrichtung zum Erfassen eines Aufpralls auf ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
eine Einrichtung zum Erfassen einer Beschleunigung des Fahrzeugs;
eine Einrichtung zum Transformieren der Beschleu nigung in ein die Beschleunigung wiedergebendes elek trisches Signal und Ausgeben eines Beschleunigungs signals;
eine Einrichtung zum Transformieren des Beschleu nigungssignals mittels einer Wavelet-Funktion in einen Wavelet-Koeffizienten, wobei die Wavelet-Funktion auf der Grundlage einer zeitlich lokalisierten, in Abhän gigkeit von einem Skalenparameter skalierten und in Ab hängigkeit von einem Verschiebeparameter, der eine Zeitlokalisierung angibt, verschobenen Mutter-Wavelet- Funktion bereitgestellt ist; und
eine Einrichtung zum Ermitteln einer Aufprallbe dingung auf der Grundlage des Wavelet-Koeffizienten in bezug auf zumindest einen vorbestimmten Referenz- Skalenparameter.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung zum Transformieren des Beschleunigungssignals in den Wavelet-Koeffizienten ei ne Einrichtung zum Transformieren des Beschleunigungs signals mittels einer auf der Grundlage einer die Mut ter-Wavelet- Funktion differenzierenden Basisfunktion bereitgestellten Wavelet-Funktion umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Konvertieren des Beschleuni gungssignals in ein Digitalsignal, wobei die Einrich tung zum Transformieren des Beschleunigungssignals die Einrichtung zum Transformieren des Digitalsignals in den Wavelet-Koeffizienten umfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung zum Ermitteln der Auf prallbedingung eine Einrichtung zum Ermitteln der Auf prallbedingung auf der Grundlage des Zustands des Wave let-Koeffizienten in bezug auf eine Vielzahl vorbe stimmter Referenz-Skalenparameter umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung zum Ermitteln der Auf prallbedingung eine Einrichtung zum Ermitteln der Auf prallbedingung auf der Grundlage des Zeitpunkts des Er zeugens des Wavelet-Koeffizienten in Bezug auf eine Vielzahl vorbestimmter Referenz-Skalenparameter umfaßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Integrieren des Beschleuni gungssignals durch Falten der Wavelet-Funktion in bezug auf zumindest einen bestimmten Skalenparameter, um ein Wavelet-Filter für das Beschleunigungssignal bereit zu stellen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Zurückhalten von Insassen in dem Fahrzeug in Übereinstimmung mit dem Resultat der Ermittlung durch die Einrichtung zum Ermitteln der Auf prallbedingung.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Konvertieren des Beschleuni gungssignals in ein Digitalsignal, wobei die Einrich tung zum Transformieren des Beschleunigungssignals eine Einrichtung zum Transformieren des Digitalsignals in den Wavelet-Koeffizienten umfaßt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung zum Ermitteln der Auf prallbedingung eine Einrichtung zum Ermitteln der Auf prallbedingung auf der Grundlage des Zustands des Wave let-Koeffizienten in Bezug auf eine Vielzahl vorbe stimmter Referenz-Skalenparameter umfaßt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung zum Ermitteln der Auf prallbedingung eine Einrichtung zum Ermitteln der Auf prallbedingung auf der Grundlage des Zeitpunkts des Er zeugens des Wavelet-Koeffizienten in Bezug auf eine Vielzahl vorbestimmter Referenz-Skalenparameter umfaßt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung zum Transformieren des Beschleunigungssignals in den Wavelet-Koeffizienten ei ne Einrichtung zum Bereitstellen einer Vielzahl vorbe stimmter Referenz-Skalenparameter auf der Grundlage von Vibrationssystemen, die sich von einer Vielzahl äußerer Bereiche des Fahrzeugs aus zu der Sensoreinrichtung fortbewegen, um einen Wavelet-Koeffizienten auf der Grundlage der jeweiligen Referenz-Skalenparameter be reitzustellen, umfaßt, und daß die Einrichtung zum Er mitteln der Aufprallbedingung eine Einrichtung zum Er mitteln des Aufpralls auf jeden der äußeren Bereiche des Fahrzeugs auf der Grundlage des jeweiligen Wavelet- Koeffizienten in bezug auf jeden für jeden der äußeren Bereiche bereitgestellten Referenz-Skalenparameter und zum Betätigen zumindest einer der Rückhaltevorrichtun gen in Übereinstimmung mit dem Resultat der Einrichtung zum Ermitteln der Aufprallbedingung umfaßt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Rückhalteeinrichtung eine Vielzahl von Fahrzeug-Rückhalteeinrichtungen umfaßt, daß die Einrichtung zum Transformieren des Beschleunigungs signals in den Wavelet-Koeffizienten eine Einrichtung zum Bereitstellen einer Vielzahl von Mutter-Wavelet- Funktionen auf der Grundlage von Vibrationssystemen, die sich von einer Vielzahl äußerer Bereiche des Fahr zeugs aus zu der Sensoreinrichtung hin ausbreiten, um faßt, um eine Vielzahl von Wavelet-Koeffizienten für die Vibrationssysteme auf der Grundlage jeweils der Mutter-Wavelet-Funktionen bereitzustellen, und daß die Einrichtung zum Ermitteln der Aufprallbedingung eine Einrichtung zum Ermitteln des Aufpralls auf jeden der äußeren Bereiche des Fahrzeugs auf der Grundlage des jeweiligen für jeden der äußeren Bereiche bereitge stellten Wavelet-Koeffizienten und zum Betätigen zumin dest einer der Rückhalteeinrichtungen in Übereinstim mung mit dem Resultat der Einrichtung zum Ermitteln der Aufprallbedingung umfaßt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung zum Transformieren des Beschleunigungssignals in den Wavelet-Koeffizienten ei ne Einrichtung zum Transformieren des Beschleunigungs signals mittels einer auf der Grundlage einer die Mut ter-Wavelet-Funktion differenzierenden Basisfunktion bereitgestellten Wavelet-Funktion umfaßt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Integrieren des Beschleuni gungssignals durch Falten der Wavelet-Funktion in bezug auf zumindest einen bestimmten Skalenparameter, um ein Wavelet-Filter für das Beschleunigungssignal bereitzu stellen.