DE19717155B4 - Kraftfahrzeuginsassenrückhaltesystem mit Energiereserveschaltung - Google Patents

Kraftfahrzeuginsassenrückhaltesystem mit Energiereserveschaltung Download PDF

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Abstract

Insassensicherungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit:
einem Insassenschutzmechanismus, welcher einen Insassen vor der Wucht infolge eines Unfalls des Fahrzeugs schützt;
einer Aufwärtsschaltung (30), welche die von einer Batterie (Ba) zugeführte Spannung herauftransformiert;
einem Sicherheitskondensator (40), welcher mit der Batterie (Ba) und der Aufwärtsschaltung (30) verbunden ist, um elektrische Energie bei einer gegebenen Spannung zu speichern;
einer Unfallüberwachungseinrichtung (20), welche die Verzögerung des Fahrzeugs zum Bestimmen, ob ein Unfall des Fahrzeugs aufgetreten ist, überwacht und ein diesbezügliches Unfallsignal bereitstellt;
einer Betätigungssteuerschaltung (10), welche auf das Unfallsignal von der Unfallüberwachungseinrichtung (20) anspricht, um den Insassenschutzmechanismus zu betätigen; und
einem Umschalte-Schaltkreis (50), welcher zwischen einem ersten und einem zweiten Leistungszufuhrmodus wählt, wobei der erste Leistungszufuhrmodus hergestellt wird, um die Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator (40) und der Unfallüberwachungseinrichtung (20) zu blockieren, damit elektrische Energie der Batterie (Ba) der Unfallüberwachungseinrichtung (20) zugeführt wird, wenn die von der Batterie (Ba) der...

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine verbesserte Schaltungsstruktur eines Insassenrückhaltesystems für Kraftfahrzeuge wie ein Airbagsystem oder eine Vorspanneinrichtung für einen Sicherheitsgurt und insbesondere auf eine Energiereserveschaltung, die zum Zuführen von elektrischer Energie entworfen ist, um ein Insassenrückhaltesystem für eine gegebene Zeitperiode zu betreiben, nachdem die Leistungszufuhr von einer Hauptleistungsquelle zu dem Insassenrückhaltesystem durch einen Unfall des Fahrzeugs unterbrochen wurde.
  • Bei einem typischen Airbagsystem für Kraftfahrzeuge überwacht ein Beschleunigungssensor die Beschleunigung des Fahrzeugs. Wenn auf der Grundlage der überwachten Beschleungigung des Fahrzeugs festgestellt worden ist, daß ein Unfall aufgetreten ist, wird ein Detonator bzw. eine Zündkapsel in Betrieb gesetzt, um einen Airbag zu entfalten, so daß ein Insasse vor dem Zusammenprall geschützt wird.
  • Eine Zündschaltung, welche den Detonator aktiviert, und eine Unfallüberwachungseinrichtung werden üblicherweise mit elektrischer Leistung aus einer in dem Fahrzeug angebrachten Speicherbatterie versorgt. Ein Sicherheitskondensator ist vorgesehen, der als Ersatz- bzw. Hilfsleistungsquelle für die Zündschaltung und die Unfallüberwachungseinrichtung dient, wenn die elektrische Verbindung der Zündschaltung und der Unfallüberwachungseinrichtung mit der Speicherbatterie durch die Wucht des Unfalls blockiert ist. von dem Sicherheitskondensator wird eine zur Speicherung von elektrischer Energie hinreichende Kapazität erfordert, um den Detonator über eine gegebene Zeitperiode zu aktivieren, nachdem die Leistungszufuhr zu der Zündschaltung und der Unfallüberwachungseinrichtung blockiert ist.
  • Da die Betätigung des Airbagsystems innerhalb eines normalen Betriebsspannungsbereichs liegt (beispielsweise von 6V bis 16V), wird ein Sicherheitskondensator erfordert, dessen Kapazität für den praktischen Gebrauch zu groß ist. Um diese Schwierigkeit zu vermindern, wird bei einem herkömmlichen Airbagsystem eine Aufwärtsschaltung bzw. eine Aufwärtstransformierungsschaltung (step-up cicuit) verwendet, welche die Spannung der Speicherbatterie zum Laden des Sicherheitskondensators auf einen gegebenen erhöhten Pegel (beispielsweise 14V) anhebt. Dadurch wird die Verwendung eines Sicherheitskondensators mit einer kleineren Kapazität ermöglicht.
  • Das herkömmliche Airbagsystem besitzt jedoch den folgenden Nachteil. Der Sicherheitskondensator ist üblicherweise direkt mit der Zündschaltung und der Unfallüberwachungseinrichtung verbunden. Die Aufwärtsschaltung muß derart entworfen sein, daß sie zum Laden des Sicherheitskondensators auf eine gegebene erhöhte Spannung und zum Halten der Spannung zum Betätigen sowohl der Zündschaltung als auch der Unfallüberwachungseinrichtung geeignet ist, wenn die Batteriespannung aus irgendeinem Grund abgefallen ist. Insbesondere wird von der Aufwärtsschaltung verlangt, daß sie die Möglichkeit einer hohen Ausgangsleistung bietet (beispielsweise 14V, 100mA). Eine derartige Aufwärtsschaltung benötigt gewöhnlich großräumige Teile wie Spulen, welche sich nachteilig bezüglich einer Miniaturisierung oder einer Reduzierung der Herstellungskosten auswirken können.
  • Zur Vermeidung des oben dargestellten Nachteils verwendet ein in der ersten japanischen Patentveröffentlichungsschrift Nr. 7-96815 offenbartes System zwei Sicherheitskondensatoren für eine Zündschaltung und eine Unfallüberwachungseinrichtung, welche von einer Aufwärtsschaltung gela den werden. Ein Schalttransistor ist zwischen den Sicherheitskondensatoren angeordnet. Die Sicherheitskondensatoren werden üblicherweise miteinander durch eine Einschaltoperation des Schalttransistors miteinander verbunden, während sie durch eine Ausschaltoperation des Schalttransistors voneinander getrennt werden, wenn die Unfallüberwachungseinrichtung ein Zündsignal der Zündschaltung im Fall einer Fahrzeugskollision ausgibt. Wenn die Kommunikation bzw. Verbindung der Aufwärtsschaltung mit einer Speicherbatterie blockiert ist, wird die Zündschaltung mit elektrischer Energie versorgt, die in einem der Sicherheitstransistoren gespeichert ist, um einen Airbag zu entfalten.
  • Das oben beschriebene System nach dem Stand der Technik besitzt jedoch den Nachteil, daß der Schalttransistor überhaupt nicht zur Reduzierung der Ausgangssleistungsfähigkeit der Aufwärtsschaltung beiträgt, und die Verwendung der zwei Sicherheitskondensatoren führt zu einem Ansteigen der Komponenten.
  • Die DE 44 32 444 A1 offenbart mit ihrer vierten Ausführungsform eine Insassensicherungsvorrichtung mit einem Insassenschutzmechanismus, einem Sicherheitskondensator, einer Unfallüberwachungseinrichtung, einer Betätigungssteuerschaltung und einem Umschalte-Schaltkreis, welcher zwischen einem ersten und zweiten Leistungszufuhrmodus wählt, wobei der erste Leistungszufuhrmodus hergestellt wird, um die Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator und der Unfallüberwachungseinrichtung zu blockieren, damit elektrische Energie einer Batterie der Unfallüberwachungseinrichtung zugeführt wird, wenn die von der Batterie der Unfallüberwachungseinrichtung zugeführte elektrische Energie innerhalb eines vorgewählten Betriebsspannungsbereichs der Unfallüberwachungseinrichtung liegt, und dann, wenn die von der Batterie der Unfallüberwachungseinrichtung zugeführte elektrische Energie unter einen gegebenen Spannungspegel innerhalb des vorgewählten Betriebsspannungsbereichs ab fällt, der zweite Leistungszufuhrmodus hergestellt wird, um die in dem Sicherheitskondensator gespeicherte Energie zu verwenden, damit die der Unfallüberwachungseinrichtung zugeführte elektrische Energie auf dem gegebenen Spannungspegel gehalten wird. Des Weiteren offenbart die Entgegenhaltung mit ihrer fünften Ausführungsform eine Aufwärtsschaltung, wobei der Sicherheitskondensator mit der Batterie und der Aufwärtsschaltung verbunden ist.
  • Aus der DE 694 29 168 T2 ist ein Gerät zum Auslösen einer Vielzahl von Sicherheitsvorrichtungen bekannt, bei welchem eine Batterie über einen Zündschalter die Sicherheitsvorrichtungen mit elektrischer Energie versorgt. Ein Sicherheitskondensator ist im Betrieb des Geräts permanent mit der Batterie und den Sicherheitsvorrichtungen verbunden, so dass im Falle eines Defekts der Batterie die Sicherheitsvorrichtungen durch den Sicherheitskondensator mit elektrischer Energie versorgt werden können. Ein Umschalte-Schaltkreis, welcher selektiv die Sicherheitsvorrichtungen mit der Batterie oder dem Sicherheitskondensator verbindet, ist nicht vorgesehen.
  • Die DE 43 24 511 A1 betrifft eine Sicherheitseinrichtung für ein selbstfahrendes Fahrzeug, bei welcher im Falle einer Kollision des Fahrzeugs ein Airbag bzw. eine Aufblaseinheit zum Schutze eines Insassen aktiviert wird. Die Aufblaseinheit wird dabei von einer Batterie über einen Zündschalter, eine Spannungserhöhungsschaltung, Schalttransistoren und einen G-Schalter mit elektrischer Energie versorgt. Ein Sicherheitskondensator, welcher die Aufblaseinheit bei einem Defekt der Batterie mit elektrischer Energie versorgt, ist nicht vorgesehen.
  • Schließlich offenbart die DE 39 21 305 A1 noch eine Spannungsversorgungseinrichtung für eine Fahrzeuginsassen-Schutzeinrichtung wie einen Airbag, bei welcher eine Schutzeinrichtung über eine erste Diode von einer Batterie mit elektrischer Energie versorgt wird. Ein Sicherheitskondensator (Energiereserve) wird über einen Spannungswandler von der Batterie auf ein bestimmtes Energieniveau aufgeladen. Im Normalbetrieb ist der Sicherheitskondensator mit der Schutzeinrichtung elektrisch nicht verbunden. Sinkt jedoch die Betriebsspannung der Batterie unter eine bestimmte Referenzspannung, so wird der Sicherheitskondensator mit der Schutzeinrichtung über ein Schaltmittel und eine zweite Diode verbunden und mit elektrischer Energie versorgt. Das Schaltmittel arbeitet dabei als Ein-Aus-Schalter.
    •
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine aus der DE 44 32 444 A1 bekannte Insassensicherungsvorrichtung zu verbessern.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine einfache und kompakte Schaltungsstruktur eines Fahrzeuginsassenrückhaltesystems bereitgestellt, welches derart entworfen ist, daß eine zum Betrieb des Systems für eine gegebene Zeitperiode hinreichende elektrische Leistung zugeführt wird, nachdem die Leistungszufuhr von einer Hauptleistungsquelle zu dem System durch einen Unfall des Fahrzeugs unterbrochen worden ist.
  • Entsprechend einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Insassensicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug mit den folgenden Komponenten bereitgestellt:
    • (a) einem Insassenschutzmechanismus, welcher einen Fahrzeuginsassen vor der Wucht infolge eines Unfalls schützt;
    • (b) einer Aufwärtschaltung, welche die von einer Batterie zugeführte Spannung herauftransformiert;
    • (c) einem Sicherheitskondensator, welcher mit der Batterie und der Aufwärtschaltung verbunden ist, um darin elektrische Energie unter einer gegebenen Spannung zu speichern;
    • (d) einer Unfallüberwachungseinrichtung, welche die Verzögerung des Fahrzeugs zur Bestimmung, ob ein Unfall aufgetreten ist oder nicht, überwacht und ein diesbezügliches Unfallsignal bereitstellt;
    • (e) einer Betätigungssteuerschaltung, welche auf das Unfallsignal von der Unfallüberwachungseinrichtung anspricht, um den Insassenschutzmechanismus zu betätigen; und
    • (f) einem Umschalte-Schaltkreis, welcher zwischen einem ersten und einem zweiten Leistungszufuhrmodus wählt; wobei der erste Leistungszufuhrmodus festgesetzt wird, die Verbindung bzw. Kommunikation zwischen dem Sicherheitskondensator und der Unfallüberwachungseinrichtung zu blockieren, wenn die elektrische Energie der Batterie der Unfallüberwachungseinrichtung innerhalb eines vorgewählten Betriebsspannungsbereichs der Überwachungseinrichtung zugeführt wird, und der zweite Leistungszufuhrmodus festgesetzt wird, den Sicherheitskondensator mit der Unfallüberwachungseinrichtung zu verbinden, wenn die elektrische Energie der Batterie unter einen gegebenen Spannungspegel fällt, zum Zuführen von in dem Sicherheitskondensator gespeicherter Energie der Unfallüberwachungseinrichtung innerhalb des vorgewählten Betriebsspannungsbereichs.
  • Entsprechend dem bevorzugten Modus der Erfindung enthält der Umschalte-Schaltkreis einen Spannungsdetektor, welcher die Spannung der der Unfallüberwachungseinrichtung zugeführten elektrischen Energie der Batterie erfaßt, ein Halbleiterbauelement, welches die Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator und der Unfallüberwachungseinrichtung herstellt und blockiert, und eine Steuerschaltung, die auf einen Abfall der von dem Spannungsdetektor erfaßten Spannung unter den gegebenen Spannungspegel anspricht, um das Halbleiterbauelement zum Herstellen der Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator und der Unfallüberwachungseinrichtung in dem zweiten Leistungszufuhrmodus zu aktivieren.
  • Der Umschalte-Schaltkreis kann einen ersten Spannungsdetektor enthalten, welcher die Spannung der der Unfallüberwachungseinrichtung zugeführten elektrischen Energie der Batterie erfaßt, ein Halbleiterbauelement, welches den Grad der Verbindung bzw. Kommunikation zwischen dem Sicherheitskondensator und einem ersten Schaltungspfad steuert, ein Halbleiterschaltelement, welches die Verbindung zwischen dem ersten Schaltungspfad und einem zweiten Schaltungspfad blockiert, welcher mit der Unfallüberwachungseinrichtung in dem ersten Leistungszufuhrmodus verbunden ist, wenn die elektrische Energie der Batterie der Unfallüberwachungseinrichtung innerhalb des vorgewählten Betriebsspannungsbereichs zugeführt wird, und welches die Verbindung zwischen dem ersten Schaltungspfad und dem zweiten Schaltungspfad in dem zweiten Leistungszufuhrmodus herstellt, wenn die elektrische Energie der Batterie unter einen gegebenen Spannungspegel fällt, einen zweiten Spannungsdetektor, welcher die Spannung eines Ausgangs von dem Halbleiterbauelement erfaßt, und eine Steuerschaltung, welche das Halbleiterbauelement steuert, um den Grad der Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator und dem ersten Schaltungspfad zu verringern, um eine erste Spannung an das Halbleiterschaltelement anzulegen, welches die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Schaltungspfad blockiert, wenn die von dem ersten Spannungsdetektor erfaßte Spannung innerhalb des vorgewählten Betriebsspannungsbereich liegt, und um den Grad der Verbindung zwischen dem Sicherheitskon densator und dem ersten Schaltungspfad zu erhöhen, um eine zweite Spannung, die größer als die erste Spannung ist, dem Halbleiterschaltelement anzulegen, um die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Schaltungspfad herzustellen, wenn der erste Spannungsdetektor einen Abfall der Spannung der der Unfallüberwachungseinrichtung zugeführten elektrischen Energie der Batterie unter den gegebenen Spannungspegel erfaßt, zur Zufuhr der in dem Sicherheitskondensator gespeicherten elektrischen Energie der Unfallüberwachungseinrichtung innerhalb des vorgewählten Betriebsspannungsbereichs.
  • Das Halbleiterbauelement ist ein Transistor. Das Halbleiterschaltelement enthält eine Diode, deren Anode mit dem Transistor und deren Kathode mit der Unfallüberwachungseinrichtung verbunden sind. Der erste und zweite Spannungsdetektor erfassen die Spannungen, welche an der Kathode bzw. der Anode der Diode auftreten. Die Steuerschaltung enthält eine Bezugsleistungszufuhreinrichtung, welche eine Bezugsspannung erzeugt, und einen Differentialverstärker, welcher die Differenz zwischen der Bezugsspannung und der von dem zweiten Spannungsdetektor erfaßten Spannung verstärkt, um den Transistor derart zu steuern, daß die erste Spannung der Diode bereitgestellt wird, wenn die von dem zweiten Spannungsdetektor erfaßte Spannung niedriger ist als die von dem ersten Spannungsdetektor erfaßte Spannung, und welcher ebenfalls die Differenz zwischen der Bezugsspannung und der von dem ersten Spannungsdetektor erfaßten Spannung verstärkt, um den Transistor derart zu steuern, daß die zweite Spannung der Diode bereitgestellt wird, wenn die von dem ersten Spannungsdetektor erfaßte Spannung sich unter die von dem zweiten Spannungsdetektor erfaßte Spannung verringert hat.
    •
  • Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
  • 1 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches ein Insassenrückhaltesystem für ein Kraftfahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 2 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches eine Zündschaltung und eine Unfallüberwachungseinrichtung des in 1 dargestellten Insassenrückhaltesystems darstellt;
  • 3 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches eine Aufwährtstransformierungsschaltung darstellt;
  • 4 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches einen Umschalte-Schaltkreis darstellt;
  • 5 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches einen Operationsverstärker darstellt, der bei dem in 4 dargestellten Umschalte-Schaltkreis verwendet wird; und
  • 6 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches eine Schaltung darstellt, die äquivalent zu der in 5 dargestellten Schaltungsanordnung ist.
  • In 1 ist ein Insassenrückhaltesystem für Kraftfahrzeuge entsprechend der vorliegenden Erfindung dargestellt.
  • Das Insassenrückhaltesystem ist nahe dem Sitz des Fahrzeugführers angeordnet und enthält ein (nicht dargstelltes) herkömmliches Airbag, eine Zünd- bzw. Aktivierungsschaltung 10, eine Unfallüberwachungseinrichtung 20, eine Aufwärtsschaltung bzw. Aufwärtstransformierungsschaltung (step-up circuit) 30, einen Sicherheitskondensator 40 und einen Umschalte-Schaltkreis 50.
  • Die Zündschaltung 10 enthält wie in 2 dargestellt einen Detonator bzw. eine Zündkapsel 11, welche wie in 1 dargestellt an einem Ende mit einem positiven Anschluß einer Speicherbatterie Ba über eine Parallelschaltung, die sich aus einem Sicherungssensor 12 und einem Widerstand 13 zusammensetzt, einen Leiter 10a, eine rückwärts sperrende Diode D1 und einen Zündschalter IG verbunden ist, und die an ihrem anderen Ende mit Masse über eine Parallelschaltung verbunden ist, die sich aus einem Zündtransistor 14 und einem widerstand 15 zusammensetzt.
  • Der Sicherungssensor 12 ist als normalerweise geöffneter mechanischer Schalter ausgebildet, welcher eingeschaltet wird, um Strom hindurchzulassen, wenn die Verzögerung des Fahrzeugs einen gegebenen wert erreicht. Insbesondere ermöglicht der Sicherungssensor 12 in einem eingeschalteten Zustand, daß die Spannung von der Batterie Ba direkt an die Zündkapsel 11 über den Zündschalter IG und die Diode D1 angelegt wird. Der Zündtransistor 14 spricht wie später beschrieben auf ein Unfallsignal an, welches von der Unfallüberwachungseinrichtung 2 ausgegeben wird, um eingeschaltet zu werden. Der Widerstand 15 ist zwischen einem Drain und einem Source des Zündtransistors 14 angeschlossen.
  • Wenn keine auf den Fahrzeugkörper ausgerichtete Einwirkung infolge eines Unfalls des Fahrzeugs vorliegt, werden der Zündtransistor 14 und der Sicherungssensor 12 offen gehalten, so daß ein kleiner Strombetrag durch den Widerstand 13, die Zündkapsel 11 und den Widerstand 15 zum Erfassen eines Fehlers der Zündschaltung 10 fließt. Wenn alternativ der Zündtransistor 14 und der Sicherungssensor 12 durch einen Unfall des Fahrzeugs eingeschaltet werden, fließt der Strom von der Batterie Ba durch die Diode D1, den Sicherungssensor 12, die Zündkapsel 11 und den Drain und das Source des Zündtransistors 14 als Airbagentfaltungssignal.
  • Der Unfallmonitor 20 enthält wie in 2 dargestellt eine Stabilisierungsleistungsquelle 21, eine Unfallfeststellungsschaltung 23 und einen Beschleunigungssensor (d.h. einen G-Sensor) 22. Die Stabilisierungsleistungsquelle 21 stabilisiert die Spannung, welche von der Batterie Ba durch den Zündschalter IG, die Diode D2 und den Leiter 20a zugeführt wird, und stellt eine konstante Spannung von 4,4V dem G-Sensor 22 und der Unfallfeststellungsschaltung 23 bereit.
  • Der G-Sensor 22 überwacht die Beschleunigung des Fahrzeugs und stellt ein diesbezügliches Signal der Unfallfeststellungsschaltung 23 bereit. Die Unfallfeststellungsschaltung 23 spricht auf das Signal, welches das Geschehnis eines Unfalls des Fahrzeugs anzeigt, von dem G-Sensor 22 an, um ein Unfallsignal dem Gate des Zündtransistors 14 über den Leiter 20b bereitzustellen, um den Zündschalter 14 einzuschalten. Die Unfallüberwachungseinrichtung 20 ist derart entworfen, daß sie ohne Zufuhr von in dem Sicherheitskondensator 40 gespeicherter elektrischer Energie arbeitet, d. h. von der Spannung, die von der Aufwärtsschaltung 30 herauftransformiert wird, so lange wie die von der Batterie Ba auf den Leiter 20a aufgebrachte Spannung größer als 4,8V ist.
  • Der Aufwärtsschaltung 30 wird wie in 1 dargestellt elektrische Energie von der Batterie Ba über den Zündschalter IG, die rückwärts sperrende Diode D3 und den Leiter 30a zugeführt, um den Sicherheitskondensator 40 auf eine gegebene Spannung zu laden.
  • Die Aufwärtsschaltung 30 enthält wie in 3 dargestellt einen Oszillator 31, einen Ausgangsspannungsdetektor 32, Aufwärtstreiber (step-up driver) 33 und 34, Aufwärtspumpkondensatoren (step-up pumping capacitor) 35a bis 35c und Dioden 36a bis 36d.
  • Der Oszillator 31 stellt Oszillationssignale den Aufwärtstreibern 33 und 34 bereit, um sie unter der Steuerung des Ausgangsspannungsdetektors 32 zu betätigen. Der Aufwärtstreiber 33 steuert die Aufwärtspumpkondensatoren 35a und 35c an, während der Aufwärtstreiber 34 den Aufwärtspumpkondensator 35b ansteuert. Die Aufwärtstreiber 33 und 34 werden bei einer logischen Operation umgekehrt.
  • Der Kondensator 35a ist zwischen einem Ausgangsanschluß des Aufwärtstreibers 33 und einer Verbindung der Kathode der Diode 36a und der Anode der Diode 36b angeordnet. Der Kondensator 35b ist zwischen einem Ausgangsanschluß des Aufwärtstreibers 34 und einer Verbindung der Kathode der Diode 36b und der Anode der Diode 36c angeordnet. Der Kondensator 35c ist zwischen dem Ausgangsanschluß des Aufwärtstreibers 33 und einer Verbindung der Kathode der Diode 36c und der Anode der Diode 36d angeordnet.
  • Die Dioden 36a bis 36d sind in Serie in derselben Polarität miteinander verbunden. Die Diode 36a ist wie 1 und 3 dargestellt an ihrer Anode mit der Kathode der Diode D3 über den Leiter 30a verbunden. Die Diode 36d ist an ihrer Kathode mit dem Sicherheitskondensator und dem Umschalte-Schaltkreis 50 über den Leiter 30b verbunden.
  • Wenn keine Last mit der Kathode der Diode 36d verbunden ist und sich der Oszillator 31 im Betrieb befindet, ergeben sich die Spannung V1, die an den Dioden 36b und 36c anliegt, die Spannung V2, die an den Dioden 36c und 36d anliegt, und die Ausgangsspannung Vout, die an der Kathode der Diode 36d ausgegeben wird, durch die folgenden Gleichungen (1) bis (3). V1 = Vin + (Vin – Vb – Va) – 2Vf (1) V2 = V1 + (Vin – Vb – Va) – Vf (2) Vout = V2 + (Vin – Vb – Va) – Vf (3)wobei Vf den Spannungsabfall in Durchlaßrichtung jeder der Dioden 36a bis 36b anzeigt, Vin die Spannung an dem Leiter 30a anzeigt, welche von der Batterie Ba über den Zündschalter IG und die Diode D3 eingegeben wird, Va den Spannungsabfall an einem niedrigen Signalspannungspegelausgang von einem der entsprechenden Aufwärtstreiber 33 und 34 anzeigt und Vb einen Spannungsabfall eines hohen Signalspannungspegelausgang von einem der entsprechenden Aufwärtstreiber 33 und 34 anzeigt.
  • Setzt man V2 der Gleichung (2) in Gleichung (3) ein, ergibt sich Gleichung (4) Vout = Vin + 3(Vin – Vb – Va) – 4Vf = 4Vin – Vb – Va4Vf (4)
  • Wenn der Ladestrom Iout aus der Kathode der Diode 36d erhalten wird, wird die Ausgangsspannung Vout durch Gleichung (5) bestimmt. Vout = 4Vin – Vb – Va – 4Vf – {3Iout/(Cfo)} (5)wobei C die Kapazität jedes der Kondensatoren 35a bis 35c und f0 die Frequenz eines Ausgangssignals des Oszillators 31 darstellen.
  • Wenn beispielsweise gilt Vin = 6V, Va = Vb = 0,5V, Vf = 1V, Iout = 5mA, C = 10 × 104 (pF) und f0 = 50kHz, dann gilt Vout = 16V.
  • Der Ausgangsspannungsdetektor 32 enthält Spannungsteilerwiderstände 32a und 32b, einen Komparator 32c und eine Bezugsleistungszufuhreinrichtung 32d. Die Widerstände 32a und 32b besitzen die Widerstandswerte Ra bzw. Rb und erzeugen einen gewünschten Bruch der herauftransformierten Spannung, welche an der Kathode der Diode 36d auftritt, um die Spannung Vdiv an einem gemeinsamen Anschluß zu erzeugen. Der Komparator 32c vergleicht die Spannung Vdif mit einer Bezugsspannung Vref von der Bezugsleistungszufuhreinrich tung 32d. Wenn die Spannung Vdiv größer als die Bezugsspannung VRef ist, deaktiviert der Komparator 32c den Oszillator 31. Es ist zu beachten, daß die Bezugspannung Vref auf der Grundlage eines gewünschten Spannungsausgangs bestimmt wird, welcher von der Aufwärtsschaltung 30 herauftransformiert wird.
  • Beispielsweise wird die Einstellung der Ausgangsspannung Vout auf eine gegebene herauftransformierte Spannung von 11V durch Deaktivieren des Oszillators 31 erzielt, wenn der Ausgang des Komparators 32 auf einen niedrigen Pegel unter den Bedinungen geändert wird, daß für die Bezugsspannung Vref = 1V, den Widerstandswert Ra des Spannungsteilerwiderstands 32a = 50kΩ, den Widerstandswert Rb des Spannungsteilerwiderstands 32b = 5 kΩ gelten.
  • Die von der Aufwärtsschaltung 30 in dem Sicherheitskondensator 40 gespeicherte elektrische Energie oder die von der Aufwärtsschaltung 30 herauftransformierte Spannung wird sowohl von der Kapazität des Sicherheitskondensators 40 als auch der elektrischen Leistung bestimmt, die zum Betreiben des Insassenrückhaltesystems für eine gegebene Zeitperiode (beispielsweise 100ms) erfordert wird, nachdem die Leistungszufuhr von der Batterie Ba durch eine Kollision des Fahrzeugs blockiert worden ist. Bei dieser Ausführungsform beträgt die von der Aufwärtsschaltung 30 herauftransformierte Spannung 11V, sie kann jedoch wenn nötig geändert werden.
  • Mit den obigen Anordnungen kann die Aufwärtsschaltung 30 den zum Laden des Sicherheitskondensators 40, zum Betätigen des Umschalte-Schaltkreises 50 und Erfassen eines Fehlers der Zündschaltung 10 benötigten Strom bereitstellen. Dieser Strom beträgt bei dieser Ausführungsform 5mA.
  • Der Sicherheitskondensator 40 wird sowohl von der Batterie Ba als auch von der Aufwärtsschaltung 30 geladen. Der Sicherheitskondensator 40 dient der Zufuhr der geladenen Energie der Zündschaltung 10 und der Unfallüberwachungseinrichtung 20 über den Umschalte-Schaltkreis 50 für eine gegebene Zeitperiode, wenn die elektrische Verbindung zwischen der Batterie Ba und dem Zündschalter IG während einer durch eine Kollision des Fahrzeugs hervorgerufenenen plötzliche Verzögerung unterbrochen worden ist. Der Sicherheitskondensator 40 ist wie in 1 dargestellt an einem Ende an Masse angeschlossen und besitzt eine Kapazität von 6800 μF, die nötigenfalls geändert werden kann.
  • Der Umschalte-Schaltkreis 50 ist derart entworfen, daß die Verbindung der Aufwärtsschaltung 30 und des Sicherheitskondensators 40 mit der Unfallüberwachungseinrichtung 20 blockiert wird, wenn die Spannung normalerweise von der Batterie Ba an die Unfallüberwachungseinrichtung 20 über die Diode D2 und den Leiter 20a angelegt wird, und daß die Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator 40 und der Unfallüberwachungseinrichtung 20 für die Zufuhr der in dem Sicherheitskondensator 40 geladenen elektrischen Energie zu der Unfallüberwachungseinrichtung 20 hergestellt wird, bevor die von der Batterie Ba der Unfallüberwachungseinrichtung 20 zugeführte Spannung unter einen Betriebsspannungsbereich (4,8V oder mehr) abgefallen ist, wenn die Leistungszufuhr von der Batterie Ba zu der Unfallüberwachungseinrichtung 20 durch einen Unfall des Fahrzeugs unterbrochen worden ist.
  • Der Umschalte-Schaltkreis 50 enthält wie in 4 dargestellt einen Steuertransistor 50A, der durch einen Operationsverstärker 50B eingeschaltet wird, um in dem Sicherheitskondensator 40 gespeicherte elektrische Energie der Unfallüberwachungseinrichtung 20 durch eine rückwärts sperrende Diode 50C zuzuführen. Der Steuertransistor 50A blokkiert im ausgeschalteten Zustand die Leistungszufuhr von dem Sicherheitskondensator 40 zu der Unfallüberwachungseinrichtung 20.
  • Der Operationsverstärker 50B besitzt einen positiven Eingangsanschluß (d.h. einen nicht invertierenden Eingang) 51, zwei negative Eingangsanschlüsse (d.h. invertierende Eingänge) 52a und 52b und einen Ausgangsanschluß 53 und enthält wie in 5 dargestellt die Schaltungsstruktur, welche einen differentiellen Amplitudenbetrieb (differential amplitude operation) bezüglich einem der Eingangsanschlüsse 52a und 52b durchführt, in welche eine niedere Spannung eingegeben wird.
  • Die Schaltungsstruktur von 5 ist äquivalent einer in 6 dargestellten Schaltung, und der Umschalte-Schaltkreis 50 wird im folgenden unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
  • Der Operationsverstärker 50B enthält ein Paar von Transistoren 54 und 55, die an die Eingangsanschlüsse 52a und 52b angeschlossen sind, einen Eingangstransistor TR1, welcher mit dem Eingangsanschluß 51 verbunden ist, einen Ausgangstransistor TR2, welcher mit dem Ausgangsanschluß 53 verbunden ist, und Konstantstromquellen Is und 56.
  • Wenn die an den Eingangsanschluß 52a angelegte Spannung kleiner als die an den Eingangsanschluß 52b angelegte Spannung ist, ist der Transistor 54 durch die an dem Eingangsanschluß 52a auftretende Spannung vorgespannt, um die von der Konstantstromquelle 56 angelegte Spannung zu verstärken. Der Transistor TR1 wird von einer Bezugsspannung vorgespannt, die von der Bezugsleistungszufuhreinrichtung 50D über den Eingangsanschluß 51 eingegeben wird, um die von der Konstantstromquelle 56 angelegte Spannung zu verstärken. Die Bezugsspannung der Bezugsleistungszufuhreinrichtung 50D wird derart bestimmt, daß eine Emitterspannung des Steuertransistors 50A auf einen bestimmten Pegel gesetzt wird.
  • Der Transistor TR2 wird durch die Differenz zwischen den von den Transistoren 54 und TR1 ausgegebenen Spannungen vorgespannt, um die von der Stromquelle Is angelegte Spannung zu verstärken, und stellt sie der Basis des Steuertransistors 50A über den Ausgangsanschluß 53 bereit. Insbesondere wird der Grad der Leitung des Steuertransistors 50A durch den Ausgang von dem Transistor TR2 über den Ausgangsanschluß 53 gesteuert.
  • Wenn alternativ die an den Eingangsanschluß 52b angelegte Spannung kleiner als die an den Eingangsanschluß 52a angelegte Spannung ist, wird der Transistor TR2 durch die Differenz zwischen den von den Transistoren 55 und TR1 verstärkten Spannungen vorgespannt, um die von der Stromquelle Is angelegte Spannung zu verstärken, welche der Basis des Steuertransistors 50A über den Ausgangsanschluß 53 bereitgestellt wird.
  • Der Grund dafür, daß die zwei negativen Eingangsanschlüsse 52a und 52b in dem Operationsverstärker 50B vorgesehen sind, wird unten erörtert.
  • Der Umschalte-Schaltkreis 50 stellt wie bereits erwähnt die Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator 40 und der Unfallüberwachungseinrichtung 20 her, um in dem Sicherheitskondensator 40 gespeicherte elektrische Energie der Unfallüberwachungseinrichtung 20 zur Aufrechterhaltung der an die Unfallüberwachungseinrichtung 20 angelegten Spannung auf über 4,8V zuzuführen, wenn die Leistungszufuhr von der Batterie Ba zu der Unfallüberwachungseinrichtung 20 unterbrochen wird. Dies wird durch Überwachen der Spannung an dem Eingangsanschluß 52a erzielt, d.h. der Spannung, die an der Kathode der Diode D2 auftritt (d.h. der an die Unfallüberwachungseinrichtung 20 angelegten Spannung), um die Erregung des Steuertransistors 50A zu steuern.
  • Jedoch trifft das Überwachen lediglich der Spannung an der Kathode der Diode D2 auf die folgenden Nachteile.
  • Wenn ein hinreichend großer Betrag an elektrischer Energie von der Batterie Ba der Unfallüberwachungseinrichtung 20 zugeführt wird, wird die dem negativen Eingangsanschluß 52a des Operationsverstärkers 50B angelegte Spannung über der Spannung aufrechterhalten, welche dem positiven Eingangsanschluß 51 angelegt wird (d.h. der Bezugsspannung von der Bezugsleistungszufuhreinrichtung 50D), wodurch der Steuertransistor 50A vollständig ausgeschaltet wird.
  • Wenn die Leistungszufuhr von der Batterie Ba blockiert wird, während der Steuertransistor 50A ausgeschaltet ist, wird die Zeit zwischen der Erfassung des Spannungsabfalls an der Kathode der Diode D2 von dem Operationsverstärker 50B verbraucht und der Steuertransistor 50A eingeschaltet, wodurch die Spannung an der Kathode der Diode D2 geändert wird, was zu einer Störung der Unfallüberwachungseinrichtung 20 führt. Dieser Nachteil wird wie später detailliert beschrieben bei dieser Ausführungsform durch Vorsehen eines Kondensators 50I vermieden, dessen Kapazität hoch genug ist, um die Änderung der Spannung an der Kathode der Diode D2 zu kompensieren.
  • Insbesondere ist wie in 4 dargestellt eine Diode 50C zwischen der Unfallüberwachungseinrichtung 20 und dem Steuertransistor 50A angeordnet. Ein zusätzlicher negativer Eingangsport ist als negativer Eingangsanschluß 52b bei dem Operationsverstärker 50B vorgesehen, welcher mit der Anode der Diode 50C über Spannungsteilerwiderstände 50G und 50H verbunden ist. Der Operationsverstärker 50B ist wie oben beschrieben derart beschaffen, daß einer der negativen Eingangsanschlüsse 52a und 52b, an welche eine niedrige Spannung angelegt wird, als negativer Eingangsport arbeitet.
  • Sogar wenn bei den obigen Anordnungen die Spannung eines hohen Pegels normalerweise von der Batterie Ba an die Kathode der Diode D2 angelegt wird, wird die Spannung an dem Emitter des Steuertransistors 50A durch den Operationsverstärker 50B auf der Grundlage einer an den Eingangsanschluß 52b angelegten Eingangsspannung auf 5,6V gesteuert. Da der Spannungsabfall in Durchlaßrichtung der Diode 50C 0,7V beträgt, wird ein Ausgang des Steuertransistors 50A nicht der Unfallüberwachungseinrichtung 20 über die Diode 50C hinzugefügt.
  • Wenn die Leistungszufuhr von der Batterie Ba unterbrochen wird, legt der Steuertransistor 50A die Spannung von dem Sicherheitskondensator 40 an die Diode 50C an. Dadurch wird eine konstante Spannung von 5V an der Kathode der Diode 50C erzeugt. Insbesondere wird eine Änderung der an die Unfallüberwachungseinrichtung 20 angelegten Spannung, welche durch die Blockierung der Spannungszufuhr von der Batterie Ba hervorgerufen wird, schnell kompensiert.
  • Der Umschalte-Schaltkreis 50 enthält ebenfalls ein Paar von Spannungsteilerwiderständen 50E und 50F, welche einen gegebenen Bruchteil der an der Kathode der Diode 50C erzeugten Spannung dem Eingangsanschluß 52a des Operationsverstärkers 50B bereitstellt. Widerstandswerte der Teilerwiderstände 50E und 50F werden derart bestimmt, daß, wenn die Spannung an der Kathode der Diode 50C 5V beträgt (größer oder gleich einer niedrigsten Betriebsspannung der Unfallüberwachungseinrichtung 20), die Spannung an dem Eingangsanschluß 52a gleich der Bezugsspannung der Bezugsleistungszufuhreinrichtung 50D wird.
  • Der Umschalte-Schaltkreis 50 enthält ebenfalls wie oben beschrieben das Paar von Spannungsteilerwiderständen 50G und 50H, welche einen gegebenen Bruchteil der Spannung, die an dem Emitter des Steuertransistors 50A anliegt, dem Eingangsanschluß 52b des Operationsverstärkers 50B bereit stellt. Widerstandswerte der Teilerwiderstände 50G und 50H werden derart bestimmt, daß, wenn die Spannung an dem Emitter des Steuertransistors 50A 5,6V beträgt, die Spannung an dem Eingangsanschluß 52b gleich der Bezugsspannung der Bezugsleistungszufuhreinrichtung 50D wird.
  • Der Kondensator 50I ist parallel zu den Spannungsteilerwiderständen 50E und 50F angeordnet und dient als Spannungsänderungsdämpfungsfilter, welcher die Frequenzkomponenten einer Spannungsänderung entfernt, welche an der Kathode der Diode 50C auftritt, um einen Ausgang des Umschalte-Schaltkreises 50 konstant zu halten.
  • Wenn beim Betrieb der Zündschalter IG eingeschaltet wird, wird die in der Batterie Ba gespeicherte elektrische Energie der Unfallüberwachungseinrichtung 20 und der Aufwärtsschaltung 30 über die Diode D2 bzw. D3 zugeführt. Die elektrische Energie der Batterie Ba wird ebenfalls über die Diode D1 dem Sicherheitskondensator 40, der Zündschaltung 10 und dem Umschalte-Schaltkreis 50 zugeführt.
  • Der Sicherheitskondensator 40 wird durch die über die Diode D1 zugeführte elektrische Energie und die von der Aufwärtsschaltung 30 zugeführten elektrischen Energie geladen. Die Spannung der Batterie Ba des Fahrzeugs beträgt üblicherweise 12V und bei diesem Ausführungsbeispiel 6V, um den Betrieb des Systems innerhalb eines Bereichs von 6V bis 16V sicherzustellen. Somit wird die an die Unfallüberwachungseinrichtung 20 angelegte Eingangsspannung 5,3V betragen, welche durch den Abfall der Durchlaßspannung der Diode 2 verringert ist.
  • Daher wird die an den Eingangsanschluß 52b des Operationsverstärkers 50B des Umschalte-Schaltkreises 15 angelegte Eingangsspannung höher als die an den Eingangsanschluß 51 angelegte Spannung, wodurch der Operationsverstärker 50B zum Ausschalten des Steuertransistors 50A veranlaßt wird.
  • Die Aktivität der Diode 50C veranlaßt jedoch die an den Eingangsanschluß 52a des Operationsverstärkers 50B angelegte Eingangsspannung unter die an den Eingangsanschluß 52b angelegte Spannung abzufallen, so daß der Operationsverstärker 50B den Steuertransistor 50A zum Erzeugen von 5,6V an dem Emitter davon steuert.
  • Wenn die von der Aufwärtsschaltung 30 herauftransformierte Spannung 11V erreicht, erfaßt der Ausgangsspannungsdetektor 32 das Geschehnis, um den Oszillator 31 zu deaktivieren, wodurch die Aufwärtsschaltung 30 ausgeschaltet wird. Die geladene Spannung des Sicherheitskondensators 40 wird somit auf 11V gehalten.
  • Die Diode 50C wird in Sperrichtung vorgespannt, wodurch die Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator 40 und der Unfallüberwachungseinrichtung 20 blockiert wird. Die Aufwärtsschaltung 30 führt somit den Betrag von elektrischer Energie lediglich durch Laden des Sicherheitskondensators 40, Betreiben des Umschalte-Schaltkreises 50 und Erfassen eines Fehlers des Zündmechanismus 10 ohne Energiezufuhr zum Betreiben der Unfallüberwachungseinrichtung 20 zu. Der Steuertransistor 50A wird nicht vollständig ausgeschaltet wie bei dem Standby-Zustand, bei welchem der Emitter davon auf einen gegebenen Spannungspegel, d.h. 5,6V, gehalten wird (niedriger als die Spannung an der Kathode der Diode 50C).
  • Wenn die Verbindung zwischen der Batterie Ba und dem Zündschalter IG durch den Unfall des Fahrzeugs blockiert wird, so daß die Energiezufuhr zu der Unfallüberwachungseinrichtung 20 durch die Diode D2 unterbrochen wird, wird der Operationsverstärker 50B dazu veranlaßt, den Grad der Leitung des Steuertransistors 50A im Ansprechen auf die Spannung zu erhöhen, welche von den Spannungsteilerwiderständen 50E und 50F bereitgestellt wird und dem Eingangsanschluß 52a angelegt wird, um die in dem Sicherheitskonden sator 40 gespeicherte elektrische Energie der Unfallüberwachungseinrichtung 20 über die Diode 50C zuzuführen. Dadurch wird die an die Unfallüberwachungseinrichtung 20 angelegte Spannung auf über 4,8V gehalten.
  • Wenn die Unfallfeststellungsschaltung 23 ein Unfallsignal dem Zündtransistor 14 im Ansprechen auf ein Ausgangssignal des G-Sensors 22 ausgibt, welcher eine plötzliche Verzögerung des Fahrzeugs anzeigt, wird der Zündtransistor 14 eingeschaltet, um die in dem Sicherheitskondensator 40 geladene Spannung der Zündkapsel 11 über den Sicherungssensor 12 anzulegen, so daß die Zündkapsel 11 eingeschaltet wird, um den Airbag zu entfalten.
  • Während die vorliegende Erfindung bezüglich der bevorzugten Ausführungsform offenbart worden ist, um ein besseres Verstehen diesbezüglich zu erleichtern, ist festzustellen, daß die Erfindung auf verschiedene Arten ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen dargestellt werden kann. Daher ist die Erfindung dahingehend zu verstehen, daß sie alle möglichen Ausführungsformen und Modifizierungen zu den dargestellten Ausführungsformen umfaßt, welche entsprechend den beigefügten Ansprüchen ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen dargestellt werden können.
  • Wenn beispielsweise ein hinreichend großer Betrag elektrischer Energie von der Batterie Ba der Unfallüberwachungseinrichtung 20 zugeführt wird, kann der Steuertransistor 50A vollständig ausgeschaltet werden. Dadurch wird die Notwendigkeit der Diode 50C aufgehoben.
  • Der Kondensator 50I kann durch Steuern der Spannung an dem Emitter des Steuertransistors 50A weggelassen werden, um eine Änderung der an der Kathode der Diode 50C auftretenden Spannung zu minimieren, die durch die Unterbrechung der Verbindung zwischen der Batterie Ba und dem System hervorgerufen wird.
  • Zum Vorteil der Erfindung kann der Eingangsanschluß 52b des Operationsverstärkers 50B weggelassen werden.
  • Vorstehend wurde ein Kraftfahrzeuginsassenrückhaltesystem mit Energiereserveschaltung offenbart. Das Kraftfahrzeugsinsassenrückhaltesystem mit Energiereserveschaltung enthält einen Insassenrückhaltemechanismus, eine Aufwärtsschaltung, einen Sicherheitskondensator, eine Unfallüberwachungseinrichtung, eine Zündschaltung und einen Umschalte-Schaltkreis. Die Aufwärtsschaltung transformiert die von einer Batterie zugeführte Spannung zur Ladung des Sicherheitskondensators auf einen gegebenen Spannungspegel herauf. Die Unfallüberwachungseinrichtung überwacht einen Unfall des Fahrzeugs, um ein Unfallsignal bereitzustellen. Die Zündschaltung spricht auf das Unfallsignal an, um den Insassenrückhaltemechnismus zu aktivieren. Der Umschalte-Schaltkreis wählt zwischen einem ersten und einem zweiten Leistungszufuhrmodus. Der erste Leistungszufuhrmodus wird hergestellt, um die Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator und der Unfallüberwachungseinrichtung zu blockieren, wenn ein hinreichend großer Betrag von elektrischer Energie der Batterie der Unfallüberwachungseinrichtung zugeführt wird, während der zweite Leistungszufuhrmodus hergestellt wird, um den Sicherheitskondensator mit der Unfallüberwachungseinrichtung zu verbinden, wenn die von der Batterie zugeführte elektrische Energie unter einen gegebenen Spannungspegel abfällt, um in dem Sicherheitskondensator gespeicherte elektrische Energie der Unfallüberwachungseinrichtung zuzuführen.

Claims (2)

  1. Insassensicherungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit: einem Insassenschutzmechanismus, welcher einen Insassen vor der Wucht infolge eines Unfalls des Fahrzeugs schützt; einer Aufwärtsschaltung (30), welche die von einer Batterie (Ba) zugeführte Spannung herauftransformiert; einem Sicherheitskondensator (40), welcher mit der Batterie (Ba) und der Aufwärtsschaltung (30) verbunden ist, um elektrische Energie bei einer gegebenen Spannung zu speichern; einer Unfallüberwachungseinrichtung (20), welche die Verzögerung des Fahrzeugs zum Bestimmen, ob ein Unfall des Fahrzeugs aufgetreten ist, überwacht und ein diesbezügliches Unfallsignal bereitstellt; einer Betätigungssteuerschaltung (10), welche auf das Unfallsignal von der Unfallüberwachungseinrichtung (20) anspricht, um den Insassenschutzmechanismus zu betätigen; und einem Umschalte-Schaltkreis (50), welcher zwischen einem ersten und einem zweiten Leistungszufuhrmodus wählt, wobei der erste Leistungszufuhrmodus hergestellt wird, um die Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator (40) und der Unfallüberwachungseinrichtung (20) zu blockieren, damit elektrische Energie der Batterie (Ba) der Unfallüberwachungseinrichtung (20) zugeführt wird, wenn die von der Batterie (Ba) der Unfallüberwachungseinrichtung (20) zugeführte elektrische Energie innerhalb eines vorgewählten Betriebsspannungsbereichs der Unfallüberwachungseinrichtung (20) liegt, und dann, wenn die von der Batterie (Ba) der Unfallüberwachungseinrichtung (20) zugeführte elektrische Energie unter einen gegebenen Spannungspegel innerhalb des vorgewählten Betriebsspannungsbereichs abfällt, der zweite Leistungszufuhrmodus hergestellt wird, um die in dem Sicherheitskondensator (40) gespeicherte Energie zu verwenden, damit die der Unfallüberwachungseinrichtung (20) zuge führte elektrische Energie auf dem gegebenen Spannungspegel gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalte-Schaltkreis (50) i) einen ersten Spannungsdetektor (50E, 50F), welcher die Spannung der elektrischen Energie der Batterie (Ba) erfaßt, die der Unfallüberwachungseinrichtung (20) zugeführt wird, ii) ein erstes Halbleiterbauelement(50A), welches den Grad der Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator (40) und einem ersten Schaltungspfad (50a) steuert, iii) ein zweites Halbleiterbauelement (50C), welches die Verbindung zwischen dem ersten Schaltungspfad (50a) und einem zweiten Schaltungspfad (20a), der mit der Unfallüberwachungseinrichtung (20) in dem ersten Leistunszufuhrmodus verbunden ist, blockiert, wenn die elektrische Energie der Batterie (Ba) der Unfallüberwachungseinrichtung (20) innerhalb des vorgewählten Betriebsspannungsbereichs zugeführt wird, und die Verbindung zwischen dem ersten Schaltungspfad (50a) und dem zweiten Schaltungspfad (20a) in dem zweiten Leistungszufuhrmodus herstellt, wenn die elektrische Energie der Batterie (Ba) unter den gegebenen Spannungspegel abfällt, iv) einen zweiten Spannungsdetektor (50G, 50H), welcher die Spannung eines Ausgangs von dem ersten Halbleiterbauelement (50A) erfaßt, und v) eine Steuerschaltung (50B, 50D) enthält, welche das erste Halbleiterbauelement (50A) steuert, um den Grad der Verbindung zwischen dem Sicherungskondensator (40) und dem ersten Schaltungspfad (50a) zu verringern, damit eine erste Spannung an das zweite Halbleiterbauelement (50C) angelegt wird, wodurch die Verbindung zwischen dem ersten (50a) und zweiten Schaltungspfad (20a) blockiert wird, wenn die von dem ersten Spannungsdetektor (50E, 50F) erfaßte Spannung innerhalb des vorgewählten Betriebsspannungsbereichs liegt, und um den Grad der Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator (40) und dem ersten Schaltungspfad (50a) zu erhöhen, damit eine zweite Spannung, die größer als die erste Spannung ist, an das zweite Halbleiterbauelement (50C) angelegt wird, wodurch die Verbindung zwischen dem ersten (50a) und zweiten Schaltungspfad (20a) hergestellt wird, wenn der erste Spannungsdetektor (50E, 50F) einen Abfall der Spannung der elektrischen Energie der Batterie (Ba), welche der Unfallüberwachungseinrichtung (20) zugeführt wird, unter den gegebenen Spannungspegel erfaßt, um die in dem Sicherheitskondensator (40) gespeicherte elektrische Energie der Unfallüberwachungseinrichtung (20) innerhalb des vorgewählten Betriebsspannungsbereichs zuzuführen.
  2. Insassensicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Halbleiterbauelement (50A) einen Transistor (50A) enthält, das zweite Halbleiterbauelement (50C) eine Diode (50C) enthält, welche an der Anode mit dem Transistor (50A) und an der Kathode mit der Unfallüberwachungseinrichtung (20) verbunden ist, wobei der erste (50E, 50F) und zweite Spannungsdetektor (50G, 50H) die Spannungen erfassen, welche an der Kathode bzw. der Anode der Diode (50C) auftreten, die Steuerschaltung (50B, 50D) eine Bezugsleistungszufuhreinrichtung (50D), welche eine Bezugsspannung erzeugt, und einen Differentialverstärker (50B) enthält, wobei der Differentialverstärker (50B) a) die Differenz zwischen der Bezugsspannung und der von dem zweiten Spannungsdetektor (50G, 50H) erfaßten Spannung verstärkt, um den Transistor (50A) dahingehend zu steuern, daß die erste Spannung der Diode (50C) bereitgestellt wird, wenn die von dem zweiten Spannungsdetektor (50G, 50H) erfaßte Spannung niedriger als die von dem ersten Spannungsdetektor (50E, 50F) erfaßte Spannung ist, und welcher ebenfalls b) die Differenz zwischen der Bezugsspannung und der von dem ersten Spannungsdetektor (50E, 50F) erfaßten Spannung verstärkt, um den Transistor (50A) dahingehend zu steuern, daß die zweite Spannung der Diode (50C) bereitge stellt wird, wenn die von dem ersten Spannungsdetektor (50E, 50F) erfaßte Spannung sich unter die von dem zweiten Spannungsdetektor (50G, 50H) erfaßte Spannung verringert hat.
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