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Die
Erfindung betrifft eine Einschaltsteuereinrichtung für eine passive
Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung wie ein als Airbag bezeichnetes Gaskissen,
das einen Fahrzeuginsassen im Falle einer Kollision des Fahrzeugs
zurückhalten
soll.
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Eine
bekannte Einschaltsteuereinrichtung zur Steuerung des Einschaltens
einer passiven Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung
ist eine Einrichtung zum Steuern der Zündung einer Zündkapsel
in einem Gaskissen. In dem Gaskissen zündet die Zündkapsel auf eine Kollision
hin ein Gaserzeugungsmittel in einer Aufblasvorrichtung, so dass
aus diese ein Gas zum Aufblasen des Kissens ausströmt und der
Fahrzeuginsasse gegenüber
dem bei einer Kollision auftretenden Stoß geschützt wird.
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Von
der Einschaltsteuereinrichtung zur Steuerung der Zündung der
Zündkapsel
in dem Gaskissen wird typischerweise der auf das Fahrzeug wirkende
Stoß mittels
eines Beschleunigungssensors als Verlangsamung gemessen, ein Funktionswert
der gemessenen Verlangsamung berechnet, der berechnete Funktionswert
mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen und die Kapselzündung aufgrund
dieses Vergleichsergebnisses gesteuert. Der Beschleunigungssensor
wird an einer vorbestimmten Stelle in dem Fahrzeug, im Allgemeinen
an einem Bodentunnel in dem Fahrzeug angeordnet. In der nachfolgenden
Beschreibung wird der am Bodentunnel angebrachte Beschleunigungssensor
als Bodensensor bezeichnet.
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Der
Schwellenwert wird größer als
der Maximalwert von Funktionswerten angesetzt, die anhand der durch
den Bodensensor gemessenen Verlangsamungen berechnet werden, wenn
ein auf das Fahrzeug wirkender Stoß ein derartiges Ausmaß hat, dass
das Auslösen
des Gaskissens nicht erforderlich ist.
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In
dieser herkömmlichen
Einschaltsteuereinrichtung für
eine passive Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung wird der auf
das Fahrzeug wirkende Stoß nur
mittels des Bodensensors erfasst und das Einschalten der Sicherheitsvorrichtung
aufgrund dieses Erfassungsergebnisses gesteuert. Bei dieser herkömmlichen
Gestaltung entstehen die folgenden Probleme:
Kollisionen des
Fahrzeugs sind je nach Art und Richtung der Kollision und der Art
des Objektes, mit dem das Fahrzeug zusammenstößt, in verschiedene Arten zu
unterteilen, nämlich
gemäß der Darstellung
in 27 in eine Frontalkollision, eine Schrägkollision, eine
Mastkollision, eine Versetzungskollision und eine Unterfahrungskollision.
Im Falle einer Frontalkollision nimmt das Fahrzeug den Kollisionsstoß durch
linke und rechte Seitenteile auf, so dass an dem Bodentunnel mit
dem daran angebrachten Bodensensor innerhalb einer vorbestimmten
Zeitspanne nach der Kollision eine außerordentlich starke Verlangsamung
auftritt. Im Falle von anderen Kollisionen als die Frontalkollision
nimmt das Fahrzeug den Kollisionsstoß jedoch in der Weise auf,
dass innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne nach der Kollision am
Bodentunnel keine derart starke Verlangsamung auftritt.
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Das
heißt
also, der Bodensensor hat bei der Messung des Stoßes innerhalb
einer vorbestimmten Zeitdauer nach der Kollision im Falle einer
Frontalkollision eine höhere
Empfindlichkeit als im Falle der anderen Kollisionen.
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Der
Schwellenwert basiert daher hauptsächlich auf der Verlangsamung,
die im Falle einer Frontalkollision gemessen wird. Genauer gesagt
basiert der Schwellenwert auf der Funktion, die aus der durch den
Bodensensor gemessenen Verlangsamung berechnet wird, wenn der durch
eine Frontalkollision auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein solches Ausmaß hat, dass
das Auslösen
des Gaskissens nicht erforderlich ist.
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Dieses
Verfahren zum Einstellen des Schwellenwertes anhand der bei einer
Frontalkollision gemessenen Verlangsamung ergibt einen verhältnismäßig hohen
Schwellenwert. Gemäß den vorangehenden
Ausführungen
hat der Bodensensor bei den von der Frontalkollision verschiedenen
anderen Kollisionen eine verhältnismäßig geringe
Empfindlichkeit beim Erfassen des Stoßes innerhalb einer vorbestimmten
Zeitspanne nach der Kollision. Infolge dessen wird ein digitaler
Signalprozessor (DSP) zur Fourier-Transformation des bei der Kollision
erhaltenen Verlangsamungssignals in Bezug auf Eigenschaften einer
bestimmten Frequenzkomponente eingesetzt. Bei den anderen Kollisionen
(einschließlich
einer Versetzungskollision) wird der Stoß aufgrund der Eigenschaften
der bestimmten Frequenzkomponente erfasst. Dieses Verfahren erfordert
einen digitalen Signalprozessor und andere zugehörige Einrichtungen sowie einen
Hochleistungscomputer, wodurch auf unerwünschte Weise die Kosten erhöht werden.
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Außerdem kann
der zeitliche Verlauf der bei einer Kollision gemessenen Verlangsamung
bei ansonsten identischen Kollisionsbedingungen je nach Art des
Kollisionsobjekts unterschiedlich sein. Dies erschwert das Einstellen
des Schwellenwertes zusätzlich.
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Die
DE 43 24 753 A1 offenbart
eine Einschaltsteuerung für
eine passive Fahrzeuginsassen-Sicherheitseinrichtung, die einen
Fahrzeuginsassen vor einem Seitenaufprall schützen soll und hierzu einen
Deformationssensor, der sich über
die Breite der Seitentür
erstreckt, und einen Querbeschleunigungssensor in der Mitte Fahrzeugs
enthält, der
die Querbeschleunigung des Fahrzeugs misst. Das Ausgangssignal des
Querbeschleunigungssensors wird über
die Zeit integriert, sobald der Deformationssensor einen Aufprall
erkennt, und es wird damit ein Arbeitssignal gebildet, das einer
Geschwindigkeitsänderung
entspricht. Ein Komparator gibt ein Auslösesignal aus, das die Sicherheitseinrichtung aktiviert,
wenn das Arbeitssignal innerhalb einer bestimmten Zeit nach dem
Integrationsstart einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
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Darüber hinaus
ist aus der WO 93/21043 A1 ein Einschaltsteuerung für eine passive
Fahrzeuginsassen-Sicherheitseinrichtung bekannt, die anhand der
während
einer Kollision gemessenen Beschleunigung die zu erwartende Relativgeschwindigkeit
eines Fahrzeuginsassen in Bezug auf die Fahrgastzelle abschätzt und
die Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung
auslöst,
wenn die Geschwindigkeitsabschätzung
ergibt, dass die berechnete zukünftige
Relativgeschwindigkeit innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls
einen Geschwindigkeitsgrenzwert überschreiten
wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach gestaltete Einschaltsteuereinrichtung zur
Verfügung
zu stellen, die es ermöglicht,
eine passive Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung unabhängig von
der Art der Kollision und insbesondere der Art des Kollisionsobjekts
mit hoher Genauigkeit einzuschalten.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
in Patentanspruch 1 angegebene Einschaltsteuereinrichtung gelöst, wobei
die Unteransprüche
Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
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Erfindungsgemäß zählen zu
den passiven Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtungen
Gaskissen (Airbags), Gurtstraffer und aufblasbare Verkleidungen,
aber auch Vorrichtungen zum Unterbrechen der Brennstoffzufuhr zur
Maschine bei einer Kollision und Vorrichtungen zum Entriegeln von
Türschlössern bei
einer Kollision. Der von der Stoßmesseinheit gemessene Wert
und der daraus berechnete spezifische Wert sind jeweils eine Beschleunigung
beziehungsweise Verlangsamung, eine Geschwindigkeit, eine Bewegungsstrecke
(die durch zweimaliges Integrieren der Verlangsamung nach der Zeit
ermittelt wird), ein Bewegungsmittelwert (der durch Integrieren
der Verlangsamung über
eine festgelegte Zeitdauer erhalten wird), die Stärke der
Verlangsamung bei einer bestimmten Frequenz oder eine Vektorkomponente,
welche der Verlangsamung in Richtung der Länge oder der Breite des Fahrzeugs
entspricht. Diese Definitionen gelten für alle in den Patentansprüchen definierten
Einrichtungen.
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Die
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher anhand
verschiedener Beispiele erläutert.
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1 ist
ein Blockschaltbild, das ein erstes Beispiel einer Einschaltsteuereinrichtung
mit Zusatzsensoren zeigt, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
darstellt.
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2 zeigt
die Stellen in einem Fahrzeug 46, an denen die Zusatzsensoren 30 und
der Bodensensor 32 von 1 angeordnet
sind.
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3 veranschaulicht
die Funktionen der Zusatzsensoren 30, des Bodensensors 32 und
einer Zentraleinheit 22 von 1.
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4(a) bis 4(c) sind
Kennliniendiagramme, die jeweils die über die Zeit t aufgetragene Änderung
einer Verlangsamung G, die über
die Zeit t aufgetragene Veränderung
einer Geschwindigkeit v eines beweglichen Objektes und die über die
Geschwindigkeit v aufgetragene Veränderung einer Funktion f(G)
zeigen.
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5(a) und 5(b) sind
Kennliniendiagramme, welche die im ersten Beispiel angesetzten, gegen
die Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes aufgetragenen Änderungsschemata
für einen Schwellenwert
T zeigen.
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6(a) und 6(b) sind
Kennliniendiagramme, die jeweils zusammen mit den Änderungsschemata
für den
Schwellenwert T gemäß 5(a) und 5(b) gegen
die Geschwindigkeit v aufgetragen den Verlauf der Funktion f(G)
in dem Fall zeigen, dass ein durch eine Kollision auf das Fahrzeug
wirkender Stoß ein
derartiges Ausmaß hat,
dass das Auslösen
des Gaskissens erforderlich ist.
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7 ist
ein Blockschaltbild, das ein zweites Beispiel für eine Einschaltsteuereinrichtung
mit Zusatzsensoren zeigt, das zwar nicht in den Schutzumfang der
Ansprüche
fällt,
aber dem Verständnis
von Teilen des Anspruchsgegenstands dient.
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8 veranschaulicht
die Funktionen der Zusatzsensoren 30, des Bodensensors 32 und
der Zentraleinheit 22 von 7.
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9 ist
ein Kennliniendiagramm, das die zeitliche Änderung eines im zweiten Beispiel
angesetzten Schwellenwertes T und die zeitliche Änderungen der Funktion f(G)
im Falle einer Kollision oder während
der Fahrt auf einer unebenen Fahrbahn zeigt.
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10(a) und 10(b) zeigen
als Beispiele Anordnungen von Kabelbäumen, die sich von den bei
der Erfindung eingesetzten Zusatzsensoren 30 weg erstrecken.
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11(a) und 11(b) sind
Schaltbilder, welche die konkrete Gestaltung des bei der Erfindung eingesetzten
Zusatzsensors 30 zeigen.
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12 ist
eine Blockschaltbild, das ein drittes Beispiel einer Einschaltsteuereinrichtung
mit Zusatzsensoren zeigt, das zwar nicht in den Schutzumfang der
Ansprüche
fällt,
aber dem Verständnis
von Teilen des Anspruchsgegenstands dient.
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13 veranschaulicht
die Funktionen eines ersten und eines zweiten Zusatzsensors 64 und 66, eines
Sitzgurtanlegedetektors 68, des Bodensensors 32 und
der Zentraleinheit 22, die in 12 dargestellt sind.
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14 ist
ein Kennliniendiagramm, das die zeitliche Änderung eines Schwellenwertes
beim dritten Beispiel in dem Fall zeigt, dass der Sitzgurt angelegt
ist und dass der Sitzgurt nicht angelegt ist.
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15 ist
ein Schaltbild, das ein Beispiel zeigt, bei dem der erste Zusatzsensor 64 und
der zweite Zusatzsensor 66 von 12 als
ein integrierter Zusatzsensor gestaltet sind.
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16 ist
ein Blockschaltbild, das ein viertes Beispiel einer Einschaltsteuereinrichtung
mit Zusatzsensoren zeigt, das zwar nicht in den Schutzumfang der
Ansprüche
fällt,
aber dem Verständnis
von Teilen des Anspruchsgegenstands dient.
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17 veranschaulicht
die Funktionen der Zusatzsensoren 30, des Sitzgurtanlegedetektors 68, des
Bodensensors 32 und der Zentraleinheit 22, die in 16 dargestellt
sind.
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18 ist
ein Kennliniendiagramm, das die zeitlichen Änderungen des Schwellenwertes
beim vierten Beispiel in dem Fall zeigt, dass der Sitzgurt angelegt
ist und dass der Sitzgurt nicht angelegt ist.
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19(a) und 19(b) veranschaulichen ein
abgewandeltes Beispiel, bei dem der Schwellenwert nur bei angelegtem
Sitzgurt geändert
wird und unverändert
bleibt, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist.
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20 zeigt
ein konkretes Beispiel für
ein Gaskissen mit zwei Aufblasvorrichtungen.
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21 ist
ein Blockschaltbild, das ein fünftes Beispiel
einer Einschaltsteuereinrichtung mit einem Biaxialsensor zeigt,
das ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt.
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22 veranschaulicht
die Funktionen des Biaxialsensors 90, des Bodensensors 32 und
der Zentraleinheit 22, die in 21 dargestellt
sind.
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23 zeigt
die Stelle in dem Fahrzeug 46, an der der Biaxialsensor 90 angeordnet
ist.
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24(a) und 24(b) sind
Kennliniendiagramme, die in einem rechtwinkligen Koordinatensystem
in den Richtungen x und y die Integrale ∫Gxdt und ∫Gydt des Integrators 94 von 22 zeigen.
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25 ist
ein Blockschaltbild, das ein sechstes Beispiel einer Einschaltsteuereinrichtung
mit einem Biaxialsensor zeigt, das zwar nicht in den Schutzumfang
der Ansprüche
fällt,
aber dem Verständnis von
Teilen des Anspruchsgegenstands dient.
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26 veranschaulicht
die Funktionen des Biaxialsensors 90, des Bodensensors 32 und
der Zentraleinheit 22, die in 25 dargestellt
sind.
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27 zeigt
verschiedenerlei Arten von Kollisionen.
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28 ist
ein Ablaufdiagramm, das die durch den Bodensensor 32 und
die Zentraleinheit 22 von 1 ausgeführten Betriebsvorgänge veranschaulicht.
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29 ist
ein Ablaufdiagramm, das die durch den Zusatzsensor 30 und
die Zentraleinheit 22 von 1 ausgeführten Betriebsvorgänge veranschaulicht.
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30 ist
ein Ablaufdiagramm, das die durch den Zusatzsensor 30 und
die Zentraleinheit 22 von 7 aufgeführten Betriebsvorgänge veranschaulicht.
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31 ist ein Ablaufdiagramm, das die durch den ersten
und den zweiten Zusatzsensor 64 und 66, den Sitzgurtanlegedetektor 68 und
die Zentraleinheit 22 von 12 ausgeführten Betriebsvorgänge veranschaulicht.
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32 ist ein Ablaufdiagramm, das die durch den Biaxialsensor 90 und
die Zentraleinheit 22 von 21 ausgeführten Betriebsvorgänge veranschaulicht.
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Erstes Beispiel
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1 ist
ein Blockschaltbild mit einem ersten Beispiel einer Einschaltsteuereinrichtung
mit Zusatzsensoren, die ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt. 2 zeigt Stellen in einem Fahrzeug 46, an
denen Zusatzsensoren 30 und ein Bodensensor 32 nach 1 angeordnet
sind.
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Die
Einschaltsteuereinrichtung gemäß diesem
Beispiel steuert das Einschalten eines Gaskissens (Airbag) 36,
das eine Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung, und zwar eine
passive Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung
in einem Kraftfahrzeug darstellt, und enthält gemäß der Darstellung in 1 eine
Steuerschaltung 20, Zusatzsensoren 30, einen Bodensensor 32 und
eine Treiberschaltung 34 als Hauptbestandteile.
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Durch
den Zusatzsensor 30 wird festgestellt, ob ein Aufprall
an dem Fahrzeug 46 einen vorbestimmten Bezugswert übersteigt
oder nicht. Falls an dem Fahrzeug 46 eine Verlangsamung
entsteht, die mindestens gleich dem vorbestimmten Bezugswert ist,
wird ein interner Schalter des Zusatzsensors 30 eingeschaltet
und der Zusatzsensor 30 gibt ein EIN-Signal ab. Der Bodensensor 32 ist
ein Beschleunigungssensor zum Messen eines auf das Fahrzeug wirkenden
Stoßes 46.
Im Einzelnen wird durch den Bodensensor 32 ständig die
in der Längsrichtung
des Fahrzeugs 46 wirkende Verlangsamung gemessen und der
Messwert als Signal ausgegeben.
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Die
Steuerschaltung 20 enthält
eine Zentraleinheit (CPU) 22, einen Festspeicher (ROM) 26,
einen Schreib/Lesespeicher (RAM) 28 und eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung
(I/O-Schaltung) 24, die miteinander über Busleitungen verbunden
sind. Die Zentraleinheit 22 führt verschiedenerlei gemäß den in
dem Festspeicher 26 gespeicherten Programmen Prozessvorgänge für die Einschaltsteuerung
aus. In dem Schreib/Lesespeicher 28 werden die von den Sensoren 30 und 32 als
Signale ausgegebenen Daten und die Ergebnisse der durch die Zentraleinheit 22 ausgeführten Rechenvorgänge gespeichert.
Von der Eingabe/Ausgabe-Schaltung 24 werden die aus den
Sensoren 30 und 32 ausgegebenen Signale aufgenommen
und in die Treiberschaltung 34 Einschaltbeziehungsweise
Auslösesignale
eingegeben.
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Die
Zentraleinheit 22 hat die Funktionen einer Einschaltsteuereinheit 40 und
einer Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42.
Die Einschaltsteuereinheit 40 vergleicht den Wert einer
aus dem Messwert des Bodensensors 32 berechneten Funktion
mit einem vorbestimmten Schwellenwert und steuert aufgrund des Vergleichsergebnisses
das Auslösen
des Gaskissens 36. Die Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 schaltet
ein Änderungsschema
für den
Schwellenwert auf ein anderes Änderungsschema
um, wenn durch den Zusatzsensor 30 ein Stoß erfasst
wird, der nicht schwächer als
ein vorbestimmter Bezugswert ist.
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Die
Treiberschaltung 34 setzt im Ansprechen auf ein Auslösesignal
aus der Steuerschaltung 20 eine Zündkapsel 38 für die Zündung in
dem Gaskissen 36 in Betrieb.
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Das
Gaskissen 36 hat außer
der als Zündvorrichtung
dienenden Zündkapsel 38 ein
durch die Zündkapsel 38 gezündetes (nicht
dargestelltes) Gaserzeugungsmittel und ein mit dem Gas aufblasbares
(nicht dargestelltes) Kissen.
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Von
diesen Bestandteilen sind die Steuerschaltung 20, der Bodensensor 32 und
die Treiberschaltung 34 in eine elektronische Steuereinheit (ECU) 44 gemäß 2 eingebaut
und an einem ungefähr
in der Mitte des Fahrzeugs 46 ausgebildeten Bodentunnel
angebracht. Die Zusatzsensoren 30 sind an dem vorderen
Teil des Fahrzeugs 46 angebracht und im Einzelnen rechts
und links vor dem in die Steuereinheit 44 eingebauten Bodensensor 32 angeordnet.
Der Bodensensor 23 und die Zusatzsensoren 30 gemäß diesem
Beispiel entsprechen jeweils der Stoßmesseinheit und der Stoßerfassungseinheit, die
im Patentanspruch 1 genannt sind.
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Im
Folgenden werden die Funktionen der Zusatzsensoren 30,
des Bodensensors 32 und der Zentraleinheit 22 bei
einer Kollision des Fahrzeugs beschrieben.
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Die 3 veranschaulicht
die Funktionen der Zusatzsensoren 30, des Bodensensors 32 und der
Zentraleinheit 22, die in 1 dargestellt
sind. Die Einschaltsteuereinheit 40 in der Zentraleinheit 22 enthält eine
Recheneinheit 58 und eine Auslösebedingungseinheit 60.
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28 und 29 sind
Ablaufdiagramme, welche die durch den Zusatzsensor 30,
den Bodensensor 32 und die Zentraleinheit 22 gemäß 1 ausgeführten Betriebsvorgänge veranschaulichen. Die
Verarbeitungsroutine nach 28 und
die Verarbeitungsroutine nach 29 werden
im Wesentlichen parallel ausgeführt.
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Im
Schritt S20 in dem Ablaufdiagramm in 28 wird
von dem Bodensensor 32 ständig eine in der Längsrichtung
des Fahrzeugs 46 wirkende Verlangsamung G gemessen und
gemäß der Darstellung
in 3 als Signal der Messwert G ausgegeben. Die Recheneinheit 58 der
Einschaltsteuereinheit 40 führt an dem aus dem Bodensensor 32 ausgegebenen
Messwert G einen vorbestimmten Rechenvorgang aus, um eine Funktion
f(G) zu ermitteln. Die Funktion f(G) kann die Geschwindigkeit (die
durch einmaliges Integrieren der Verlangsamung G nach der Zeit erhalten
wird), die Bewegungsstrecke (die durch zweimaliges Integrieren der
Verlangsamung G nach der Zeit erhalten wird), der Bewegungsmittelwert
(der durch Integrieren der Verlangsamung G über eine festgelegte Zeitdauer
erhalten wird), die Intensität
der Verlangsamung G bei einer bestimmten Frequenz oder eine Vektorkomponente
sein, welche die Verlangsamung G in der Längsrichtung oder der Breitenrichtung
des Fahrzeugs darstellt. Andererseits kann die Funktion f(G) gleich
der Verlangsamung G selbst, nämlich
gleich dem unveränderten Messwert
G sein. In diesem Fall kann der Rechenvorgang als Multiplikation
des Messwertes G mit dem Koeffizienten "1" angenommen
werden.
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Im
Schritt S22 vergleicht die Auslösebedingungseinheit 60 der
Einschaltsteuereinheit 40 den durch die Recheneinheit 58 berechneten
Wert der Funktion f(G) mit einem vorbestimmten Schwellenwert T.
Der Schwellenwert T ist nicht festgelegt, sondern wird mit der Änderung
einer Geschwindigkeit v eines als nicht stationär bzw. beweglich angesehenen
Objektes, zum Beispiel eines Fahrgastes in dem Fahrzeug 46 verändert.
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Die
Geschwindigkeit v des nicht-stationären, nachfolgend als bewegliches
Objekt bezeichneten Objektes in dem Fahrzeug 46 wird durch
einmaliges Integrieren der Verlangsamung G nach der Zeit t ermittelt.
Wenn an dem vorwärts
fahrenden Fahrzeug die Verlangsamung G auftritt, wird das bewegliche Objekt
in dem Fahrzeug durch die Trägheitskraft
vorwärts
gezogen und in Bezug auf das Fahrzeug nach vorne beschleunigt. Die
Geschwindigkeit v des in Bezug auf das Fahrzeug beweglichen Objektes
wird zu diesem Zeitpunkt durch einmaliges Integrieren der Verlangsamung
G bestimmt. Die Recheneinheit 58 berechnet die Geschwindigkeit
v gleichzeitig mit der Berechnung des Wertes der Funktion f(G) aus
der festgestellten Verlangsamung G.
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4(a) bis 4(c) sind
Kennliniendiagramme, die jeweils einen gegen die Zeit t aufgetragenen
Verlauf der Verlangsamung G, einen gegen die Zeit t aufgetragenen
Verlauf der Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes und einen
gegen die Geschwindigkeit v aufgetragenen Verlauf der Funktion f(G)
zeigen. In der grafischen Darstellung in 4(a) sind
die Verlangsamung G als Ordinate und die Zeit t als Abszisse aufgetragen.
In der grafischen Darstellung in 4(b) sind
die Geschwindigkeit v als Ordinate und die Zeit t als Abszisse aufgetragen.
In der grafischen Darstellung in 4(c) sind
die Funktion f(G) als Ordinate und die Geschwindigkeit v als Abszisse
aufgetragen.
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Während bei
dem Beispiel nach 4 die Verlangsamung
G mit der Zeit beträchtlich
schwankt, steigt die durch einmaliges Integrieren der Verlangsamung
G ermittelte Geschwindigkeit v mit der Zeit monoton an. Mit einer
in 4(b) dargestellten Änderung
der Geschwindigkeit v ändert
sich die als Ergebnis des vorbestimmten Rechenvorganges erhaltene
Funktion f(G) der Verlangsamung G gemäß der Darstellung in 4(c).
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5(a) und 5(b) sind
Kennliniendiagramme, welche die bei dem ersten Beispiel angesetzten Änderungsschemata
für den
Schwellenwert T in Bezug auf die Geschwindigkeit v des beweglichen
Objektes zeigen. In den grafischen Darstellungen in 5 ist
die durch die Recheneinheit 58 bestimmte Funktion f(G)
als Ordinate aufgetragen, während
die Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes in dem Fahrzeug als
Abszisse aufgetragen ist. Der Schwellenwert T ändert sich gemäß der Darstellung
in 5 mit einer Änderung der Geschwindigkeit
v des beweglichen Objektes in dem Fahrzeug. Der Unterschied zwischen
den Kennliniendiagrammen in 5(a) und 5(b) wird nachfolgend erörtert.
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Im
Schritt S22 gemäß dem Ablaufdiagramm in 28 wird
von der Auslösebedingungseinheit 60 ein
in 5 dargestelltes, im voraus gespeichertes Änderungsschema
des Schwellenwertes T in Bezug auf die Geschwindigkeit v abgerufen,
aus dem Änderungsschema
ein Schwellenwert T ausgelesen, welcher der durch die Recheneinheit 58 berechneten Geschwindigkeit
v entspricht, und der Schwellenwert T mit dem durch die Recheneinheit 58 berechneten Wert
der Funktion f(G) verglichen. Falls im Schritt S24 der Wert der
Funktion f(G) größer als
der Schwellenwert T ist, gibt die Auslösebedingungseinheit 60 in
die in 1 dargestellte Treiberschaltung 34 ein
Auslösesignal
A ein. Im Schritt S26 wird von der Treiberschaltung 34 im
Ansprechen auf das Auslösesignal
A die Zündkapsel 38 zum
Zünden
des nicht dargestellten Gaserzeugungsmittels angesteuert, um das
Gaskissen 36 einzusetzen.
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Gemäß dem Ablaufdiagramm
in 29 wird im Schritt S30 dann, wenn an dem Fahrzeug 46 eine Verlangsamung
auftritt, die mindestens gleich einem vorbestimmten Bezugswert ist,
der interne Schalter des Zusatzsensors 30 eingeschaltet,
so dass der Zusatzsensor 30 im Schritt S32 ein EIN-Signal
ausgibt. Der Bezugswert wird größer als
der Aufprallwert angesetzt, der an der Stelle der Anbringung des
Zusatzsensors 30 erfasst wird, wenn der durch eine Frontalkollision
auf das Fahrzeug 46 wirkende Stoß ein derartiges Ausmaß hat, dass
das Gaskissen nicht ausgelöst
werden muss, oder wenn das Fahrzeug 46 auf einer unebenen
Strasse fährt.
In anderen Fällen
wie beispielsweise bei einer anderen Kollision als die Frontalkollision
kann jedoch selbst dann, wenn der Stoß derart ist, dass kein Auslösen des
Gaskissens erforderlich ist, der Schalter in dem Zusatzsensor 30 zur
Ausgabe eines EIN-Signals eingeschaltet werden.
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Das
von dem Zusatzsensor 30 ausgegebene EIN-Signal wird in
die in 3 dargestellte Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 eingegeben.
Gemäß dem Ablaufdiagramm
in 29 wird im Schritt S34 von der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 ein Änderungsschema
des Schwellenwertes T in Bezug auf die Geschwindigkeit v im Ansprechen
auf das EIN-Signal aus dem Zusatzsensor 30 auf ein anderes Änderungsschema
umgeschaltet. Und zwar wird beim Empfang des EIN-Signals von dem
Zusatzsensors 30 von der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 das
in der Auslösebedingungseinheit 60 gespeicherte Änderungsschema
für den
Schwellenwert T von dem in 5(a) dargestellten Änderungsschema
auf das in 5(b) dargestellte Änderungsschema
umgeschaltet.
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In
den grafischen Darstellungen in 5(a) und 5(b) sind C1 bis C4 Kennlinien, welche die Änderungen
der Funktion f(G) in Bezug auf die Geschwindigkeit v des beweglichen
Objektes darstellen. Die Kennlinie C1 stellt den Verlauf der Funktion
f(G) in einem Fall dar, dass der durch eine Frontalkollision auf
das Fahrzeug 46 wirkende Stoß ein solches Ausmaß hat, dass
kein Auslösen
des Gaskissens erforderlich ist. Die Kennlinie C2 stellt den Verlauf
der Funktion f(G) in dem Fall dar, dass der durch eine von der Frontalkollision
verschiedene Kollision auf das Fahrzeug wirkender Stoß ein solches
Ausmaß hat, dass
das Gaskissen nicht ausgelöst
werden muss. Die Kennlinien C3 und C4 stellen jeweils Änderungen der
Funktion f(G) beim Fahren des Fahrzeugs 46 auf einer unebenen
Fahrbahn dar. Wenn das Fahrzeug auf einer holprigen Fahrbahn fährt, ist
es natürlich nicht
erforderlich, das Gaskissen einzuschalten. Das heißt, alle
Kennlinien C1 bis C4 stellen auf die Geschwindigkeit v bezogene Änderungen
der Funktion f(G) in Fällen
dar, in denen das Auslösen
des Gaskissens bzw. Airbag nicht erforderlich ist.
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Der
als Auslösebedingung
für das
Gaskissen, nämlich
für den
Vergleich mit dem Wert der Funktion f(G) angesetzte Schwellenwert
T soll größer sein
als der Wert irgendeiner dieser Kennlinien C1 bis C4. Um jedoch
das erforderliche Auslösen
des Gaskissens so schnell wie möglich
zu bestimmen, sollte der Schwellenwert T so klein wie möglich sein, während er
zugleich größer als
der Wert dieser Kennlinien C1 bis C4 ist. Infolgedessen wird das
in 5(a) dargestellte Änderungsschema
für den Schwellenwert
T dadurch erhalten, dass eine Vielzahl von Kennlinien aufgezeichnet
wird, welche Änderungen
der Funktion f(G) in dem Fall darstellen, dass das Auslösen des
Gaskissens nicht erforderlich ist, und dann ein Schema festgelegt
wird, welches diese Kennlinien übersteigt,
aber diesen Kennlinien so nahe wie möglich kommt. Konkret wird als Änderungsschema
für den
Schwellenwert T eine Hüllkurve dieser
Kennlinien festgelegt.
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Gemäß den vorangehenden
Ausführungen gibt
der Zusatzsensor 30 kein EIN-Signal aus, wenn der durch
eine Frontalkollision auf das Fahrzeug 46 wirkende Stoß ein derartiges
Ausmaß hat,
dass das Auslösen
des Gaskissens nicht erforderlich ist, oder wenn das Fahrzeug 46 auf
einer unebenen Fahrbahn fährt.
Der Umstand, dass der Zusatzsensor 30 ein EIN-Signal ausgibt,
zeigt einen der anderen Fälle
an. Das heißt,
wenn der Zusatzsensor 30 das EIN-Signal ausgibt, können diese
beiden Fälle
außer
acht gelassen werden. Das in 5(b) dargestellte Änderungsschema
für den
Schwellenwert T wird daher nach Ausschluss dieser Fälle wie
der Kennlinie C1, bei der der auf das Fahrzeug 46 wirkende
Stoß bei
einer Frontalkollision ein Ausmaß hat, bei dem das Auslösen des
Gaskissens nicht erforderlich ist, oder wie der Kennlinien C3 und
C4 bestimmt, bei denen das Fahrzeug 46 auf einer holprigen
Strasse fährt.
Das in 5(b) dargestellte Änderungsschema
für den Schwellenwert
T wird also dadurch erhalten, dass eine Vielzahl von Kennlinien
wie die Kennlinie C2 zur Darstellung von Änderungen der Funktion f(G)
für den
Fall aufgezeichnet wird, dass die von der Frontalkollision verschiedenen
Kollisionen jeweils in einem solchen Ausmaß einen auf das Fahrzeug 46 wirkenden
Stoß hervorrufen,
dass das Auslösen
des Gaskissens nicht erforderlich ist, und dann auf gleiche Weise
wie in 5(a) ein Schema festgelegt wird,
welches über
diesen Kennlinien liegt, diesen Kennlinien aber so nahe wie möglich kommt.
Konkret wird als Änderungsschema
für den
Schwellenwert T eine Hüllkurve
dieser Kennlinien festgelegt.
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Von
dem Bodensensor 32 wird der Stoß beziehungsweise die Verlangsamung
G innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nach der Kollision (nämlich im
Anfangsstadium der Kollision) bei einer Frontalkollision im Allgemeinen
mit einer höheren
Empfindlichkeit gemessen als bei anderen Kollisionen. Der Stoss
wird auch während
einer Fahrt auf einer unebenen Fahrbahn mit verhältnismäßig hoher Empfindlichkeit erfasst.
Daher ist bei einer anderen Kollision als der Frontalkollision der
Wert der aus dem Messwert des Bodensensors 32 berechneten
Funktion (das heißt,
der Kurve C2) allgemein kleiner als der Wert der Funktion bei einer
Frontalkollision oder während
einer Fahrt auf einer unebenen Fahrbahn (das heißt, der Kurven C1, C3 und C4).
Das in 5(b) dargestellte Änderungsschema
für den
Schwellenwert T ist daher als Ganzes niedriger als das in 5(a) dargestellte Änderungsschema.
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Gemäß den vorstehenden
Ausführungen wird
von der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 das Änderungsschema
für den Schwellenwert
T im Ansprechen auf das EIN-Signal aus dem Zusatzsensor 30 als
Schaltsignal von dem in 5(a) dargestellten
Muster auf das in 5(b) dargestellte Muster umgeschaltet.
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Die
Auslösebedingungseinheit 60 der
Einschaltsteuereinheit 40 vergleicht bis zu der Ausgabe eines
EIN-Signals aus
dem Zusatzsensor 30 den Wert der Funktion f(G) mit dem
Schwellenwert T, der aus dem in 5(a) dargestellten Änderungsschema
für den
Schwellenwert T ausgelesen wird. Andererseits vergleicht die Auslösebedingungseinheit 60 nach
der Ausgabe eines EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 den
Wert der Funktion f(G) mit dem Schwellenwert T, der aus dem in 5(b) dargestellten Änderungsschema für den Schwellenwert
T ausgelesen wird.
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6(a) und 6(b) sind
Kennliniendiagramme, die jeweils zusammen mit den in 5(a) und 5(b) dargestellten Änderungsschemata
für den
Schwellenwert T die Änderung
der Funktion f(G) in Bezug auf die Geschwindigkeit v in dem Fall
zeigen, dass der durch eine Kollision auf das Fahrzeug wirkende
Stoß ein
solches Ausmaß hat,
dass das Auslösen
des Gaskissens erforderlich ist. In der grafischen Darstellung in 6 ist die durch die Recheneinheit 58 ermittelte
Funktion f(G) als Ordinate aufgetragen, während die Geschwindigkeit v
des beweglichen Objektes in dem Fahrzeug als Abszisse aufgetragen
ist. In 6(a) und 6(b) ist
jeweils zusammen mit dem in 5(a) beziehungsweise 5(b) dargestellten Änderungsschema für den Schwellenwert
T die gleiche Kennlinie d zeigt, welche die Änderung der Funktion f(G) bei
einem bestimmten Aufprall darstellt.
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Wenn
bei der Anwendung des in 5(a) dargestellten Änderungsschemas
für den
Schwellenwert T die Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes gleich
v1 ist, übersteigt
gemäß 6(a) der Wert der Funktion f(G) gemäß der Kurve
d den Schwellenwert T, um das Gaskissen auszulösen. Bei der Anwendung des
in 5(b) dargestellten Änderungsschemas,
welches insgesamt tiefer liegt als das Änderungsschema nach 5(a), übersteigt
andererseits dann, wenn die Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes
gleich v2 und damit kleiner als v1 ist, gemäß der Darstellung in 6(b) der Wert der Funktion f(G) der Kurve d den
Schwellenwert T für das
Einschalten des Gaskissens.
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Da
gemäß der Darstellung
in 4(b) die Geschwindigkeit v des
beweglichen Objektes mit der Zeit monoton ansteigt, entspricht die
kleinere Geschwindigkeit v bei einem bestimmten Stoß einem früheren Zeitpunkt.
Die Geschwindigkeit v2 nach 6(b) ist
geringer als die Geschwindigkeit v1 nach 6(a),
so dass das Gaskissen im Falle von 6(b) zu
einem früheren
Zeitpunkt eingeschaltet wird als im Falle von 6(a). Das heißt,
bei dem in 5(b) dargestellten Änderungsschema
für den Schwellenwert
T wird das Gaskissen zu einem früheren
Zeitpunkt ausgelöst
als bei dem in 5(a) dargestellten Änderungsschema.
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Falls
der Zusatzsensor 30 das EIN-Signal ausgibt, bevor die Geschwindigkeit
v des beweglichen Objektes den Wert v1 erreicht, erlaubt die Gestaltung
des Beispiels, bei dem im Ansprechen auf das EIN-Signal aus dem
Zusatzsensor 30 das Änderungsschema
für den
Schwellenwert T von dem Schema nach 5(a) auf
das Schema nach 5(b) umgeschaltet wird, im Vergleich
zu der Gestaltung, bei der nur das Änderungsschema nach 5(a) angewandt wird das Auslösen des Gaskissens zu einem
früheren
Zeitpunkt.
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Gemäß der vorstehenden
Erörterung
wird bei der Gestaltung des ersten Beispiels von der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 das
als Auslösebedingung
für das
Gaskissen 36 angesetzte Änderungsschema für den Schwellenwert
T im Ansprechen auf ein von dem Zusatzsensor 30 abgegebenes
EIN-Signal von dem in 5(a) dargestellten Änderungsschema
auf das in 5(b) dargestellte Änderungsschema
umgeschaltet. Dies ergibt die folgenden Wirkungen: Wenn ein durch
eine Frontalkollision auf das Fahrzeug wirkender Stoß ein derartiges
Ausmaß hat,
dass kein Auslösen
des Gaskissens erforderlich ist, oder wenn das Fahrzeug auf einer
holprigen Strasse fährt,
gibt der Zusatzsensor 30 kein EIN-Signal aus und es wird
als Auslösebedingung
für das
Gaskissen das in 5(a) dargestellte Änderungsschema
für den
Schwellenwert T herangezogen. In diesem Fall übersteigt der Wert der Funktion
f(G) nicht den Schwellenwert T und das Gaskissen wird nicht ausgelöst. Wenn
andererseits der durch eine andere Kollision als die Frontalkollision
auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein
solches Ausmaß hat,
dass das Auslösen
des Gaskissens erforderlich ist, wird von dem Zusatzsensor 30 das
EIN-Signal ausgegeben und als Auslösebedingung für das Gaskissen
das in 5(b) dargestellte Änderungsschema
für den
Schwellenwert T angesetzt, welches insgesamt niedriger liegt als
das Schema nach 5(a). In diesem Fall übersteigt
der Wert der Funktion f(G) den Schwellenwert T zu einem früheren Stadium,
so dass das Gaskissen zu einem früheren Zeitpunkt ausgelöst wird.
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Bei
dem ersten Beispiel ändert
sich der Schwellenwert T mit einer Änderung der Geschwindigkeit
v des beweglichen Objektes. Verglichen mit der Änderung des Schwellenwertes
T mit der Zeit t wird bei diesem Beispiel der Schwellenwert T kaum durch
die Art des Objektes beeinflusst, gegen das das Fahrzeug stößt, und
es wird eine wirkungsvolle Steuerung des Einschaltens des Gaskissens
sichergestellt. Es wird nun angenommen, dass das Fahrzeug unter
identischen Kollisionsbedingungen gegen mehrere voneinander verschiedene
Objekte stößt. Unter
diesen Bedingungen wird die Änderung
der Funktion f(G) in Bezug auf die Geschwindigkeit v mit der Änderung
der Funktion f(G) in Bezug auf die Zeit t verglichen. Im Falle der Änderung
der Funktion f(G) in Bezug auf die Zeit t können die Änderungskurven in Abhängigkeit
von der Art des Objektes bei der Kollision entlang der Zeitachse
verlängert
oder verkürzt sein
und ist ihre Kurvenform nicht reproduzierbar. Andererseits sind
im Falle der Änderung
der Funktion f(G) in Bezug auf die Geschwindigkeit v die Änderungskurven
wie beispielsweise die in 5 dargestellten
Kennlinien C unabhängig
von der Art des Kollisionsobjektes im Wesentlichen unverändert und
ist ihre Kurvenform reproduzierbar. Demzufolge ist von den als Hüllkurve
dieser Änderungskurven
erhaltenen Änderungsschemata
für den
Schwellenwert T das Änderungsschema
in Bezug auf die Geschwindigkeit v weniger durch die Art des Kollisionsobjektes beeinflusst
als das Änderungsschema
in Bezug auf die Zeit t.
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Zweites Beispiel
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7 zeigt
das Blockschaltbild eines zweiten Beispiels für eine Einschaltsteuereinrichtung
mit Zusatzsensoren. 8 veranschaulicht die Funktionen
der Zusatzsensoren 30, des Bodensensors 32 und
der Zentraleinheit 22, die in 7 dargestellt sind.
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Der
Gestaltungsunterschied zwischen dem zweiten Beispiel und dem ersten
Beispiel besteht darin, dass die Zentraleinheit 22 bei
dem in 7 dargestellten zweiten Beispiel anstelle der
Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 des
in 1 dargestellten ersten Beispiels eine Schwellenwert-Auswahleinheit 62 enthält. Die
funktionellen Unterschiede bestehen bei dem zweiten Beispiel in
den Funktionen der Schwellenwert-Auswahleinheit 62, die
von denjenigen der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 verschieden
sind, und in den Funktionen der Einschaltsteuereinheit 40,
die von denjenigen bei dem ersten Beispiel etwas verschieden sind.
Die anderen Bestandteile und Funktionen bei dem zweiten Beispiel
sind mit denjenigen beim ersten Beispiel identisch und werden daher nicht
im Einzelnen beschrieben.
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30 zeigt
ein Ablaufdiagramm, das die von dem Zusatzsensor 30 und
der Zentraleinheit 22 gemäß 7 ausgeführten Betriebsvorgänge veranschaulicht.
Die Verarbeitungsroutine in 30 wird im
Wesentlichen parallel zu der Verarbeitungsroutine in 28 ausgeführt.
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Bei
dem zweiten Beispiel hat die Zentraleinheit 22 gemäß der Darstellung
in 7 die Funktionen der Einschaltsteuereinheit 40 und
der Schwellenwert-Auswahleinheit 62. Die Einschaltsteuereinheit 40 enthält gemäß der Darstellung
in 8 die Recheneinheit 58 und die Auslösebedingungseinheit 60.
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Die
Recheneinheit 58 führt
an dem aus dem Bodensensor 32 ausgegebenen Messwert G eine vorbestimmte
Rechenoperation zum Ermitteln einer Funktion f(G) aus. Im Schritt
S22 vergleicht die Auslösebedingungseinheit 60 gemäß dem Ablaufdiagramm
in 28 den durch die Recheneinheit 58 berechneten
Wert der Funktion f(G) mit dem Schwellenwert T. Anders als bei dem
ersten Beispiel ändert
sich bei dem zweiten Beispiel der Schwellenwert T nicht mit einer Änderung
der Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes, sondern ist auf
einen bestimmten Wert festgelegt oder wird mit der Zeit t verändert. Der
in der Auslösebedingungseinheit 60 eingesetzte Schwellenwert
T wird von der Schwellenwert-Auswahleinheit 62 ausgegeben.
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Die 9 zeigt
ein Kennliniendiagramm, das die zeitliche Veränderung des bei dem zweiten
Beispiel angesetzten Schwellenwertes T und zeitliche Änderungen
der Funktion f(G) bei einer Kollision oder während der Fahrt auf einer unebenen
Fahrbahn zeigt. In der grafischen Darstellung in 9 ist
die durch die Recheneinheit 58 ermittelte Funktion f(G) als
Ordinate aufgetragen und die Zeit t ist als Abszisse aufgetragen.
Die Kennlinie E1 stellt die zeitliche Änderung der Funktion f(G) in
dem Fall dar, dass der durch eine Frontalkollision auf das Fahrzeug
wirkende Stoß ein solches
Ausmaß hat,
dass das Auslösen des
Gaskissens erforderlich ist. Die Kennlinie E2 zeigt die zeitliche Änderung
der Funktion f(G) während
der Fahrt auf einer unebenen Fahrbahn. Die Kennlinie E3 stellt die
zeitliche Veränderung
der Funktion f(G) in dem Fall dar, dass der durch eine von der Frontalkollision
verschiedene Kollision auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein Ausmaß hat, bei
dem das Auslösen
des Gaskissens erforderlich ist. Die Kennlinie E4 stellt die zeitliche
Veränderung
der Funktion f(G) in dem Fall dar, dass an dem Fahrzeug eine von
der Frontalkollision verschiedene Kollision einen Aufprall in einem
derartigen Ausmaß hervorruft,
dass das Auslösen
des Gaskissens nicht erforderlich ist.
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Die
Schwellenwert-Auswahleinheit 62 gibt an die Auslösebedingungseinheit 60 als
Schwellenwert T die in 9 dargestellten Werte ab. Bei
dem Beispiel von 9 wird von dem Zusatzsensor 30 in die
Schwellenwert-Auswahleinheit 62 zu einem Zeitpunkt t1 ein
EIN-Signal eingegeben. Bis zu dem Zeitpunkt t1, an dem der Zusatzsensor 30 das
EIN-Signal ausgibt, wird an die Auslösebedingungseinheit 60 als Schwellenwert
T ein festgelegter Wert T1 abgegeben. Zu dem Zeitpunkt t1, an dem
das EIN-Signal eingegeben wird, wird der Schwellenwert T von dem Wert
T1 auf einen kleineren Wert T2 umgeschaltet. Während des Zeitabschnittes zwischen
den Zeitpunkten t2 und t3 wird der Schwellenwert T allmählich angehoben.
Nach dem Zeitpunkt t3 wird an die Auslösebedingungseinheit 60 als
Schwellenwert T ein anderer festgelegter Wert T3 abgegeben. Dieser Prozess
wird konkret im Schritt S36 gemäß dem Ablaufdiagramm
in 30 ausgeführt.
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Der
Festwert T1, der bis zur Eingabe eines EIN-Signals als Schwellenwert
T eingegeben wird, wird auf folgende Weise bestimmt: Um ein unnötiges Auslösen des
Gaskissens zu verhindern, wenn der durch eine Frontalkollision auf
das Fahrzeug wirkende Stoß ein
Ausmaß hat,
bei dem das Auslösen
des Gaskissens nicht erforderlich ist, oder wenn das Fahrzeug auf
einer holprigen Strasse fährt,
muss vor der Ausgabe eines EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 der
Schwellenwert T unter Berücksichtigung sowohl
dieser beiden Fälle
als auch der anderen Fälle
angesetzt werden. Es werden jeweils die Werte der Funktion f(G)
bei Kollisionen (einschließlich
einer Frontalkollision und anderer Kollisionen), bei denen der auf
das Fahrzeug wirkende Stoß ein
Ausmaß hat, bei
dem das Auslösen
des Gaskissens nicht erforderlich ist, sowie bei der Fahrt des Fahrzeugs
auf einer unebenen Strasse ermittelt. Der Schwellenwert T wird dann
gleich dem Festwert T1 eingestellt, der etwas größer als der Maximalwert der
auf diese Weise erhaltenen Werte der Funktion f(G) ist.
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Der
nach der Eingabe eines EIN-Signals als Schwellenwert T abgegebene
Wert wird folgendermaßen
bestimmt: Die Eingabe eines EIN-Signals zeigt keine Fälle an,
bei denen der durch eine Frontalkollision auf das Fahrzeug wirkende
Stoß ein
Ausmaß hat,
bei dem das Auslösen
des Gaskissens nicht erforderlich ist, oder bei denen das Fahrzeug
auf einer holprigen Strasse fährt.
Daher können
diese beiden Fälle
nach der Ausgabe eines EIN-Signals von dem Zusatzsensor 30 außer acht
gelassen werden. Konkret wird zuerst eine Vielzahl von Kennlinien
wie die Kennlinie E4 zur Darstellung von zeitlichen Änderungen
der Funktion f(G) bei den von der Frontalkollision verschiedenen
Kollisionen aufgezeichnet, bei denen ein Stoß ein derartiges Ausmaß hat, dass
das Auslösen
des Gaskissens nicht erforderlich ist, und werden dann an den jeweiligen
Kennlinien die Zeitpunkte gemessen, an denen der Zusatzsensor 30 das
EIN-Signal ausgibt. Dann werden die Zeitachsen der jeweiligen Kennlinien
derart ausgerichtet, dass alle Zeitpunkte an den jeweiligen Kennlinien,
an denen das EIN-Signal ausgegeben wird, mit einem bestimmten Zeitpunkt
auf der Zeitachse übereinstimmen,
und werden alle Kennlinien einander überlagert. Danach wird eine
Hüllkurve
der jeweiligen Kennlinien nach den Zeitpunkten der Ausgabe des EIN-Signals
ermittelt, nämlich
ein Schema, welches über
diesen Kennlinien liegt, diesen Kennlinien aber so nahe wie möglich kommt.
Schließlich
wird als Schwellenwert eine abgeknickte Linie T2-T3 angesetzt, welche
einer Annäherung
an die Hüllkurve
entspricht.
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Von
dem Bodensensor 32 wird der Stoß beziehungsweise die Verlangsamung
G bei einer Frontalkollision innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne
nach der Kollision, nämlich
im Anfangsstadium einer Kollision, empfindlicher erfasst als bei
anderen Kollisionen. Auch während
einer Fahrt auf einer unebenen Fahrbahn wird der Stoß mit einer
verhältnismäßig hohen
Empfindlichkeit gemessen. Im Anfangsstadium einer Kollision ist
daher der aus dem Messwert des Bodensensors 32 berechnete
Wert der Funktion f(G) bei einer anderen Kollision als der Frontalkollision
kleiner als der Wert der Funktion f(G) bei der Frontalkollision
oder während
der Fahrt auf der unebenen Fahrbahn. Infolgedessen ist der Schwellenwert
T2 nach der Ausgabe des EIN-Signals kleiner als der Schwellenwert
T1 vor der Ausgabe des EIN-Signals.
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Von
der Schwellenwert-Auswahleinheit 62 wird im Ansprechen
auf das von dem Zusatzsensor 30 ausgegebene EIN-Signal
an die Auslösebedingungseinheit 60 der
auf die vorstehend beschriebene Weise bestimmte Schwellenwert T
abgegeben. Bis zur Ausgabe eines EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 wird
von der Auslösebedingungseinheit 60 der Wert
der Funktion f(G) mit dem auf den Wert T1 fest gelegten Schwellenwert
T verglichen. Wenn der durch eine Frontalkollision auf das Fahrzeug
wirkende Stoß ein
solches Ausmaß hat,
dass das Auslösen des
Gaskissens nicht erforderlich ist, oder wenn gemäß der Darstellung durch die
Kennlinie E2 (für
das Fahren auf einer unebenen Strasse) das Fahrzeug auf einer holprigen
Strasse fährt, übersteigt
der Wert der Funktion f(G) nicht den Schwellenwert T und wird das
Gaskissen nicht ausgelöst
beziehungsweise eingeschaltet. Wenn andererseits der durch die Frontalkollision
auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein
Ausmaß hat,
bei dem das Gaskissen ausgelöst
werden muss, wie es durch die Kennlinie E1 dargestellt ist, übersteigt
der Wert der Funktion f(G) den Schwellenwert T und wird das Gaskissen
aufgeblasen.
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Nach
der Ausgabe eines EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 vergleicht
die Auslösebedingungseinheit 60 den
Wert der Funktion f(G) mit dem Schwellenwert, der sich mit der Zeit
von T2 auf T3 verändert.
Wenn nun beispielsweise der durch eine andere Kollision als die
Frontalkollision auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein Ausmaß hat, bei dem das Auslösen des
Gaskissens erforderlich ist, wie es durch die Kennlinie E3 dargestellt
ist, übersteigt
der Wert der Funktion f(G) zum Zeitpunkt t1 den Schwellenwert T,
so dass das Gaskissen eingeschaltet wird.
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Es
wird nun angenommen, dass der Schwellenwert T nicht im Ansprechen
auf das EIN-Signal geändert
wird. In diesem Fall wäre
der Schwellenwert T auf den Wert T1 festgelegt und der Wert der
Funktion f(G) würde
den Schwellenwert in zu einem Zeitpunkt t4 übersteigen. Die Gestaltung
des zweiten Beispiels, durch die der Schwellenwert T im Ansprechen
auf ein aus dem Zusatzsensor 30 ausgegebenes EIN-Signal von
dem Wert T1 auf den kleineren Wert T2 umgestellt wird, ermöglicht das
Auslösen
des Gaskissens zu einem früheren
Zeitpunkt.
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Gemäß der vorangehenden
Erläuterung
wird bei dieser Gestaltung des zweiten Beispiels von der Schwellenwert-Auswahleinheit 62 der
als Auslösebedingung
für das
Gaskissen 36 angesetzte Schwellenwert T im Ansprechen auf
ein von dem Zusatzsensor 30 ausgegebenes EIN-Signal gemäß der in 9 dargestellten
abgeknickten Linie verändert.
Dies ergibt die folgenden Wirkungen: Wenn der durch eine Frontalkollision
auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein solches
Ausmaß hat,
dass das Auslösen
des Gaskissens nicht erforderlich ist, oder wenn das Fahrzeug auf
einer unebenen Strasse fährt,
wird von dem Zusatzsensor 30 kein EIN-Signal ausgegeben
und wird der Schwellenwert T auf den Wert T1 festgelegt. In diesem
Fall übersteigt
der Wert der Funktion f(G) nicht den Schwellenwert T, so dass das
Gaskissen nicht eingeschaltet wird. Wenn andererseits der durch
eine andere Kollision als die Frontalkollision auf das Fahrzeug
wirkende Stoß ein
solches Ausmaß hat,
dass das Gaskissen ausgelöst
werden muss, wird von dem Zusatzsensor 30 das EIN-Signal
ausgegeben und wird der Schwellenwert T von dem Wert T2 weg, welcher
kleiner als T1 ist, mit der Zeit allmählich vergrößert. In diesem Fall übersteigt
der Wert der Funktion f(G) den Schwellenwert T in einem früheren Stadium,
so dass das Gaskissen zu einem früheren Zeitpunkt ausgelöst wird.
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Bei
dem vorangehend erläuterten
ersten Beispiel wird das Änderungsschema
für den
Schwellenwert T nach der Ausgabe eines EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 als
Hüllkurve
einer Vielzahl von Kennlinien ermittelt, welche die Änderungen
der Funktion f(G) bei anderen Kollisionen als die Frontalkollision
darstellen, bei denen der auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein Ausmaß hat, bei
dem das Auslösen
des Gaskissens nicht erforderlich ist. Das Änderungsschema für den Schwellenwert
T kann jedoch auch auf die gleiche Weise als zweites Beispiel ermittelt
werden. Bei dieser abgewandelten Prozedur wird zuerst eine Vielzahl
von Kennlinien aufgezeichnet, welche die Änderungen der Funktion f(G)
mit der Zeit bei anderen Kollisionen als der Frontalkollision darstellen,
bei denen der auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein Ausmaß hat, bei dem das Auslösen des Gaskissens
nicht erforderlich ist, und werden dann an den jeweiligen Kennlinien
die Zeitpunkte gemessen, an denen der Zusatzsensor 30 ein
EIN-Signal ausgibt. Danach werden die Zeitachsen der jeweiligen
Kennlinien derart ausgerichtet, dass an den jeweiligen Kennlinien
alle Zeitpunkte, an denen das EIN-Signal ausgegeben wird, mit einem bestimmten Zeitpunkt
auf der Zeitachse übereinstimmen,
und werden alle Kennlinien einander überlagert. Darauffolgend wird
nach den Zeitpunkten der Ausgabe des EIN-Signals als Änderungsschema
für den
Schwellenwert T eine Hüllkurve
der jeweiligen Kennlinien bestimmt.
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Bei
dem ersten Beispiel ändert
sich der Schwellenwert T mit einer Änderung der Geschwindigkeit
v des beweglichen Objektes in dem Fahrzeug 46 und wird
das Änderungsschema
für den
Schwellenwert T in Bezug auf die Geschwindigkeit v im Ansprechen
auf ein aus dem Zusatzsensor 30 ausgegebenes EIN-Signal
umgestellt. Ähnlich
wie bei dem zweiten Beispiel kann sich der Schwellenwert T jedoch
auch mit der Zeit t ändern
und kann das Änderungsschema
für den
Schwellenwert T im Ansprechen auf das aus dem Zusatzsensor 30 ausgegebene
EIN-Signal in Bezug auf die Zeit t abgeändert werden.
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Wie
nachfolgend bei einem dritten Beispiel der Erfindung erläutert wird,
können
in dem Fall, dass die eingebauten Zusatzsensoren zum Einschalten des
internen Schalters voneinander verschiedene Bezugswerte für die Verlangsamung
haben, das Änderungsschema
für den
Schwellenwert T beim ersten Beispiel und der Schwellenwert T beim
zweiten Beispiel jedes Mal umgeschaltet werden, wenn der jeweilige
Zusatzsensor ein EIN-Signal ausgibt.
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Gemäß den vorangehenden
Ausführungen werden
die bei dem ersten und dem zweiten Beispiel eingesetzten Zusatzsensoren 30 im
Frontbereich des Fahrzeugs 46 angebracht, und werden im
Einzelnen gemäß der Darstellung
in 2 nach rechts und links versetzt vor dem Bodensensor 32 in
der elektronischen Steuereinheit 44 angeordnet. Die Anordnung der
Zusatzsensoren 30 an den beiden verschiedenen, rechts vorne
und links vorne versetzten Stellen ermöglicht es, mit hoher Genauigkeit
einen Aufprall zu erfassen, der wie bei einer Schrägkollision
oder einer Versetzungskollision in Bezug auf die Mittellinie des
Fahrzeugs, und zwar die in Längsrichtung
verlaufende Mittellinie unsymmetrisch ist.
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Bei
einer Schrägkollision
oder einer Versetzungskollision wird ein Teil des Fahrzeugs beschädigt. Falls
in dem beschädigten
Teil sich von dem Zusatzsensor weg erstreckende Signalleitungen,
nämlich
Kabelbäume
verlaufen, könnten
diese bei der Kollision unterbrochen werden. Hierdurch wird der Übertragungsweg
für das
EIN-Signal von dem
Zusatzsensor zu der elektronischen Steuereinheit 44 unterbrochen.
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Bei
den vorangehend beschriebenen Beispielen wird der sich vom jeweiligen
Zusatzsensor weg erstreckende Kabelbaum daher in zwei Richtungen,
nämlich
auf die rechte Seite und die linke Seite in dem Fahrzeug aufgeteilt.
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In 10(a) und 10(b) sind
als Beispiele Anordnungen der bei der Erfindung benutzten Kabelbäume dargestellt,
welche sich von den Zusatzsensoren 30 weg erstrecken. Bei
dem Beispiel von 10(a) ist jeder der Kabelbäume, die
sich von den am rechten Vorderteil und am linken Vorderteil des Fahrzeugs 46 angeordneten
Zusatzsensoren 30R und 30L weg erstrecken, in
zwei Leitungen aufgeteilt. Die beiden Leitungen eines jeden Kabelbaumes
verlaufen jeweils durch die rechte Seite und die linke Seite des
Fahrzeugs 46 und sind an die elektronische Steuereinheit 44 angeschlossen.
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Bei
dem Beispiel nach 10(b) ist
ein sich von den Zusatzsensoren 30R und 30L weg
erstreckender Kabelbaum in zwei Äste
aufgeteilt, welche jeweils durch die rechte Seite und die linke
Seite des Fahrzeugs 46 hindurch verlaufen. Dieser linke
und rechte Ast des Kabelbaums sind miteinander über einen anderen Kabelbaum
verbunden.
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Bei
der aufgeteilten Anordnung des sich von dem jeweiligen Zusatzsensor
weg erstreckenden Kabelbaums in die beiden, nämlich zur rechten und zur linken
Seite in dem Fahrzeug hin verlaufenden Richtungen ist auch dann,
wenn durch eine Schrägkollision
oder eine Versetzungskollision entweder die rechte oder die linke
Seite des Fahrzeugs beschädigt wird,
die gleichzeitige Unterbrechung der beiden über die rechte und die linke
Seite des Fahrzeugs verlaufenden Zweige des Kabelbaums sehr unwahrscheinlich.
Demzufolge wird durch diese Anordnung der Übertragungsweg für das EIN-Signal
aus dem Zusatzsensor zu der elektronischen Steuereinheit 44 sichergestellt
und dadurch die Zuverlässigkeit
der Einschaltsteuerung des Gaskissens verbessert.
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Bei
dem Beispiel von 10(b) durchlaufen die EIN-Signale aus den Zusatzsensoren 30R und 30L den
gleichen Kabelbaum. Um eine gegenseitige Störung der EIN-Signale zu vermeiden,
sollten diese EIN-Signale vor der Übertragung einer bekannten
Signalverarbeitung unterzogen werden.
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Im
Folgenden werden konkrete Gestaltungen des Zusatzsensors 30 beschrieben. 11(a) und 11(b) sind
Schaltbilder, welche den konkreten Aufbau der bei der Erfindung
eingesetzten Zusatzsensoren 30 zeigen. Bei dem Beispiel
nach 11(a), welches der Anordnung
nach 10(a) entspricht, ist der sich
von einem Zusatzsensor 30a weg erstreckende Kabelbaum in
zwei Leitungen W1 und W2 aufgeteilt. Die beiden Kabelbaumleitungen W1
und W2 sind miteinander über
zwei Dioden 52 und 54 mit symmetrischer Polung
verbunden. Zwischen einem Verbindungspunkt P der Dioden 52 und 54 und
der Masse sind in Reihe ein Parallelkreis mit einem internen Schalter 50 und
einem Widerstand 56 und ein Widerstand 48 geschaltet.
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Wenn
beispielsweise bei einer Kollision auf das Fahrzeug ein Stoss oder
Aufprall mit mindestens einem vorbestimmten Bezugswert entsteht,
wird der interne Schalter 50 des Zusatzsensors 30a eingeschaltet,
so dass sich die Spannung zwischen dem Verbindungspunkt P und Masse ändert. Die
Spannungsänderung
wird als EIN-Signal zur elektronischen Steuereinheit 44 übertragen.
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Bei
diesem Schaltungsaufbau mit den beiden Leitungen W1 und W2 der Verkabelung
kann beispielsweise selbst dann, wenn bei einer Kollision die eine
Leitung W2 der Verkabelung an einem Punkt Q unterbrochen wird, das
EIN-Signal über die
andere Leitung W1 der Verkabelung zu der elektronischen Steuereinheit 44 übertragen
werden.
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Der
zwischen dem internen Schalter 50 und der Masse geschaltete
Widerstand 48 verhindert, dass die Spannung an dem Verbindungspunkt
P und dadurch die in die elektronische Steuereinheit 44 eingegebene
Spannung im eingeschalteten Zustand des internen Schalters 50 auf
0 V abfällt.
Falls andererseits eine Kollision einen Kurzschluss beispielsweise
an dem Punkt Q an der Leitung W2 hervorruft, fällt die in die elektronische
Steuereinheit 44 eingegebene Spannung auf 0 V ab. Dies
ermöglicht
es der elektronischen Steuereinheit 44, aufgrund des Wertes
der eingegebenen Spannung den Einschaltzustand des internen Schalters 50 von
einem Kurzschluss auf der Leitung zu unterscheiden, so dass dadurch
ein Kurzschluss in der Verkabelung auf genaue Weise erfasst wird.
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Die
zwischen die beiden Leitungen W1 und W2 der Verkabelung geschalteten
beiden Dioden 52 und 54 verhindern das Abfallen
der Spannung an dem Verbindungspunkt P auf 0 V selbst dann, wenn eine
Kollision einen Kurzschluss beispielsweise an dem Punkt Q der Leitung
W2 hervorruft. Hierdurch ist eine genaue Erfassung des Einschaltzustandes
des internen Schalters 50 gewährleistet.
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Bei
dem Beispiel von 11(b) ist nicht nur die Signalleitung
für das
EIN-Signal, sondern auch die Masseleitung in zwei Leitungen unterteilt
und an die elektronische Steuereinheit 44 angeschlossen. Diese
Gestaltung ermöglicht
es, das Massepotential eines Zusatzsensors 30b mit dem
Massepotential in der elektronischen Steuereinheit 44 in Übereinstimmung
zu bringen.
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Drittes Beispiel
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12 zeigt
ein Blockschaltbild eines dritten Beispiels für eine Einschaltsteuereinrichtung
mit Zusatzsensoren. 13 veranschaulicht die Funktionen
eines ersten und eines zweiten Zusatzsensors 64 und 66,
eines Sitzgurtanlegedetektors 68, des Bodensensors 32 und
der Zentraleinheit 22, die in 12 dargestellt
sind.
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Die
Gestaltungsunterschiede zwischen dem dritten Beispiel und dem zweiten
Beispiel bestehen darin, dass der jeweilige Zusatzsensor 30 durch
den ersten und den zweiten Zusatzsensor 64 und 66 ersetzt
ist und dass außerdem
der Sitzgurtanlegedetektor 68 hinzugefügt ist. Der Unterschied hinsichtlich der
Funktionen der Schwellenwert-Auswahleinheit 62 zwischen
dem dritten Beispiel und dem zweiten Beispiel ist auf die unterschiedliche
Gestaltung mit dem ersten und dem zweiten Zusatzsensor 64 und 66 und
dem Sitzgurtanlegedetektor 68 zurückzuführen. Die anderen Bestandteile
und Funktionen bei dem dritten Beispiel sind mit denjenigen beim
zweiten Beispiel identisch und werden daher nicht im Einzelnen beschrieben.
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31 ist ein Ablaufdiagramm, das die durch den ersten
und den zweiten Zusatzsensor 64 und 66, den Sitzgurtanlegedetektor 68 und
die Zentraleinheit 22 gemäß 12 ausgeführten Betriebsvorgänge veranschaulicht.
Die Verarbeitungsroutine nach 31 wird
im Wesentlichen parallel zu der Verarbeitungsroutine nach 28 ausgeführt.
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Bei
dem dritten Beispiel haben der erste Zusatzsensor 64 und
der zweite Zusatzsensor 66 für das Einschalten ihrer internen
Schalter voneinander verschiedene Bezugswerte der Verlangsamung.
Der interne Schalter des ersten Zusatzsensors 64 wird zur
Ausgabe eines EIN-Signals eingeschaltet, wenn an dem Fahrzeug eine
Verlangsamung entsteht, die mindestens gleich einem Bezugswert K1
ist. Der interne Schalter des zweiten Zusatzsensors 66 wird
zur Ausgabe eines EIN-Signals eingeschaltet, wenn an dem Fahrzeug
eine Verlangsamung entsteht, die mindestens gleich einem Bezugswert
K2 ist, welcher kleiner als der Bezugswert K1 ist (K2 < K1). Ähnlich wie
die Zusatzsensoren 30 sind der erste und der zweite Zusatzsensor 64 und 66 in
dem Frontbereich des Fahrzeugs 46 angebracht und im Einzelnen
nach rechts und links versetzt vor dem Bodensensor 32 in der
elektronischen Steuereinheit 44 angeordnet.
-
Gemäß dem Ablaufdiagramm
in 31 wird im Schritt S40 von dem Sitzgurtanlegedetektor 68 durch
ein Erfassungssignal festgestellt, ob der Fahrzeuginsasse (zum Beispiel
der Fahrer) den Sicherheitsgurt an dem Sitz angelegt hat oder nicht.
-
Gemäß der Darstellung
in 13 nimmt die Schwellenwert-Auswahleinheit 62 das aus dem
Sitzgurtanlegedetektor 68 ausgegebene Erfassungssignal
auf und gibt an die Auslösebedingungseinheit 60 entsprechend
dem Anlegezustand des Sitzgurtes unterschiedliche Schwellenwerte
ab.
-
14 zeigt
ein Kennliniendiagramm, das zeitliche Änderungen des Schwellenwertes
beim dritten Beispiel in den Fällen
zeigt, dass der Sitzgurt angelegt ist und dass der Sitzgurt nicht
angelegt ist. In der grafischen Darstellung in 14 ist
der Wert der Funktion f(G) als Ordinate und die Zeit t als Abszisse aufgetragen.
Falls das Erfassungssignal aus dem Sitzgurtanlegedetektor 68 den
Anlegezustand des Sitzgurtes meldet, gibt die Schwellenwert-Auswahleinheit 62 an
die Auslösebedingungseinheit 60 gemäß 14 einen
Schwellenwert Th ab. Falls dagegen das Erfassungssignal anzeigt,
dass der Sitzgurt nicht angelegt ist, gibt die Schwellenwert-Auswahleinheit 62 an
die Auslösebedingungseinheit 60 gemäß 14 einen
Schwellenwert T1 ab.
-
Die
Schwellenwert-Auswahleinheit 62 nimmt ein EIN-Signal auf,
welches entweder aus dem ersten Zusatzsensor 64 oder aus
dem zweiten Zusatzsensor 66 ausgegeben wird. Wenn der Sitzgurt
angelegt ist, wird von der Schwellenwert-Auswahleinheit 62 das von dem
zweiten Zusatzsensor 66 ausgegebene EIN-Signal außer acht
gelassen, jedoch im Ansprechen auf das von dem ersten Zusatzsensor 64 ausgegebene
EIN-Signal der Schwellenwert von dem gegenwärtigen Wert auf einen anderen
Wert umgeschaltet (Schritte S42, S44, S46 und S48). Wenn andererseits
der Sitzgurt nicht angelegt ist, wird von der Schwellenwert-Auswahleinheit 62 das von
dem ersten Zusatzsensor 64 ausgegebene EIN-Signal außer acht
gelassen, aber im Ansprechen auf das von dem zweiten Zusatzsensor 66 ausgegebene
EIN-Signal der Schwellenwert von dem gegenwärtigen Wert auf einen anderen
Wert umgeschaltet (Schritte S42, S50, S52 und S48).
-
Bei
dem Beispiel nach 14 wird von dem ersten Zusatzsensor 64 ein
EIN-Signal zu einem Zeitpunkt t6 ausgegeben, während von dem zweiten Zusatzsensor 66 ein
EIN-Signal zu einem Zeitpunkt t5 ausgegeben wird. Wenn der Sitzgurt
angelegt ist, wird gemäß der vorangehenden
Beschreibung im Ansprechen auf das EIN-Signal aus dem ersten Zusatzsensor 64 an
die Auslösebedingungseinheit 60 der
Schwellenwert Th abgegeben. Bis zu dem Zeitpunkt t6, an dem der
erste Zusatzsensor 64 das EIN-Signal abgibt, wird als Schwellenwert
Th an die Auslösebedingungseinheit 60 ein
fester Wert T4 abgegeben. Zu dem Zeitpunkt t6, an dem das EIN-Signal
eingegeben wird, wird der Schwellen wert Th von dem festen Wert T4
auf einen kleineren Wert T6 umgeschaltet. Nach einem Zeitpunkt t7
wird der Schwellenwert Th allmählich
erhöht.
-
Wenn
andererseits der Sitzgurt nicht angelegt ist, wird gemäß der vorangehenden
Beschreibung an die Auslösebedingungseinheit 60 im
Ansprechen auf das EIN-Signal aus dem zweiten Zusatzsensor 66 der
Schwellenwert T1 abgegeben. Bis zu dem Zeitpunkt t5, an dem der
zweite Zusatzsensor 66 das EIN-Signal ausgibt, wird als
Schwellenwert T1 an die Auslösebedingungseinheit 60 ein
fester Wert T5 abgegeben. Zu dem Zeitpunkt t5, an dem das EIN-Signal
eingegeben wird, wird der Schwellenwert T1 von dem festen Wert T5
auf einen kleineren Wert T7 umgeschaltet. Nach einem Zeitpunkt t8
wird der Schwellenwert T1 allmählich
erhöht.
-
Bei
diesem Beispiel wird der Schwellenwert T1 für den Fall, dass der Sitzgurt
nicht angelegt ist, gemäß der Darstellung
in 14 kleiner als der Schwellenwert Th bei angelegtem
Sitzgurt angesetzt. Im Einzelnen ist der Wert T5 kleiner als der
Wert T4, der vor der Eingabe des EIN-Signals als Schwellenwert angesetzt
wird, und der Wert T7 ist kleiner als der Wert T6, der unmittelbar
nach der Eingabe des EIN-Signals als Schwellenwert angesetzt wird.
Der Schwellenwert T1 ist danach gleichfalls kleiner als der Schwellenwert
Th angesetzt.
-
Dass
dann, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist, der Schwellenwert T1
kleiner als der Schwellenwert Th bei angelegtem Sitzgurt ist, hat
den folgenden Grund: Falls der Fahrzeuginsasse den Sitzgurt angelegt
hat, wird der Insasse bei einem Aufprall von dem Sitzgurt in einem
gewissen Ausmaß zurückgehalten,
so dass das Auslösen
des Gaskissens verhältnismäßig selten
erforderlich ist. Falls jedoch der Fahrzeuginsasse den Sitzgurt
nicht angelegt hat, wird bewegt sich der von dem Sitzgurt nicht
festgehaltene Körper
des Insassen selbst bei einem verhältnismäßig schwachen Aufprall durch
die Trägheitskraft
vor, so dass der Körper
gegen einen Gegenstand in dem Fahrzeug stoßen kann. Daher besteht ein
verhältnismäßig starkes
Erfordernis, das Gaskissen auszulösen.
-
Der
Bezugswert K2 in dem zweiten Zusatzsensor 66 wird aus folgendem
Grund kleiner als der Bezugswert K1 in dem ersten Zusatzsensor 64 eingestellt:
Das von dem zweiten Zusatzsensor 66 ausgegebene EIN-Signal
ist wirksam, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist, wogegen das von
dem ersten Zusatzsensor 64 ausgegebene EIN-Signal wirksam
ist, wenn der Sitzgurt angelegt ist. Gemäß den vorangehenden Ausführungen
ist bis zu der Ausgabe des EIN-Signals aus dem Zusatzsensor der
Schwellenwert dann, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist, kleiner
als der Schwellenwert in dem Fall, dass der Sitzgurt angelegt ist.
Demzufolge wird als Bezugswert K2 in dem zweiten Zusatzsensor 66 ein
dem kleineren Schwellenwert entsprechender kleinerer Wert angesetzt,
um den Zeitpunkt der Ausgabe des EIN-Signals, nämlich den Zeitpunkt zum Umschalten
des Schwellenwertes vorzuverlegen. Andererseits wird als Bezugswert
K1 in dem ersten Zusatzsensor 64 ein dem größeren Schwellenwert
entsprechender größerer Wert
eingestellt, um den Zeitpunkt zum Umschalten des Schwellenwertes
zu verzögern.
-
Gemäß der vorangehenden
Beschreibung wird bei der Gestaltung des dritten Beispiels der als Auslösebedingung
für das
Gaskissen angesetzte Schwellenwert zwischen den beiden Fällen umgeschaltet,
dass der Sitzgurt angelegt ist und dass der Sitzgurt nicht angelegt
ist. Dies ermöglicht
eine hochgenaue Einschaltsteuerung für das Gaskissen gemäß dem Anlegezustand
des Sitzgurtes. Bei dem Beispiel mit dieser Gestaltung werden dann,
wenn der Sitzgurt angelegt ist und wenn der Sitzgurt nicht angelegt
ist, voneinander verschiedene Zusatzsensoren mit voneinander verschiedenen
Bezugswerten eingesetzt. Hierdurch wird der Zeitpunkt der Ausgabe des
EIN-Signals, nämlich
der Zeitpunkt des Umschaltens des Schwellenwertes je nach dem Anlegen des
Sitzgurtes verändert.
Diese Gestaltung ermöglicht
es, das Einschalten des Gaskissens mit einer höheren Genauigkeit zu steuern.
-
Obgleich
bei diesem Beispiel der erste Zusatzsensor 64 und der zweite
Zusatzsensor 66 getrennte Sensoren sind, können diese
beiden Sensoren auch zu einem Sensor zusammengefasst werden.
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15 zeigt
ein Schaltbild mit einem Beispiel, bei dem der erste Zusatzsensor 64 und
der zweite Zusatzsensor 66, die in 12 dargestellt sind,
als ein integrierter Zusatzsensor 78 gestaltet sind. Der
Zusatzsensor 78 hat zwei interne Schalter 70 und 72,
die jeweils zu Widerständen 74 und 76 parallel
geschaltet sind und die zwischen Anschlüsse P1 und P2 in Reihe geschaltet
sind. Der interne Schalter 70 wird eingeschaltet, wenn
der auf das Fahrzeug wirkende Stoß nicht schwächer als
der Bezugswert K1 ist, und der interne Schalter 72 wird
eingeschaltet, wenn der auf das Fahrzeug wirkende Stoß nicht
schwächer
als der Bezugswert K2 ist. Wenn der auf das Fahrzeug wirkende Stoß schwächer als
der Bezugswert K2 ist, wird weder der interne Schalter 70 noch
der interne Schalter 72 eingeschaltet. Wenn der auf das
Fahrzeug wirkende Stoß mindestens
gleich dem Bezugswert K2, aber schwächer als der Bezugswert K1
ist, wird nur der interne Schalter 72 eingeschaltet. Wenn
der auf das Fahrzeug wirkende Stoß mindestens gleich dem Bezugswert KI
ist, wird zusätzlich
der interne Schalter 70 eingeschaltet. Entsprechend den
Einschaltvorgängen der
internen Schalter 70 und 72 wird die Spannung zwischen
den Anschlüssen
P1 und P2 verändert.
Die Spannungsänderung
wird zu der elektronischen Steuereinheit 44 als EIN-Signal übertragen,
welches dem jeweiligen Bezugswert K1 oder K2 entspricht.
-
Mit
dem integrierten Zusatzsensor 78 kann die Gesamtanzahl
von Teilen verringert werden.
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Bei
dem dritten Beispiel können
die beiden Zusatzsensoren 64 und 66 mit den voneinander
verschiedenen Bezugswerten durch drei oder mehr Zusatzsensoren ersetzt
werden.
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Viertes Beispiel
-
16 zeigt
ein Blockschaltbild mit einem vierten Beispiel einer Einschaltsteuereinrichtung
mit Zusatzsensoren. 17 veranschaulicht die Funktionen
der Zusatzsensoren 30, des Sitzgurtanlegedetektors 68,
des Bodensensors 32 und der Zentraleinheit 22,
die in 16 dargestellt sind.
-
Der
Gestaltungsunterschied zwischen dem vierten Beispiel und dem dritten
Beispiel besteht darin, dass gemäß der Darstellung
in 16 der erste und der zweite Zusatzsensor 64 und 66 durch
die Zusatzsensoren 30 ersetzt sind, die auch beim ersten und
dem zweiten Beispiel verwendet werden. Die unterschiedliche Gestaltung
mit den Zusatzsensoren 30 ergibt den Unterschied zwischen
den Funktionen einer Schwellenwert-Auswahleinheit 80 und
den Funktionen der Schwellenwert-Auswahleinheit 62 beim dritten
Beispiel. Die anderen Bestandteile und Funktionen sind beim vierten
Beispiel mit denjenigen beim dritten Beispiel identisch und werden
daher nicht im Einzelnen beschrieben.
-
Bei
dem vierten Beispiel nimmt gemäß der Darstellung
in 17 die Schwellenwert-Auswahleinheit 80 das
von dem Sitzgurtanlegedetektor 68 ausgegebene Erfassungssignal
auf und gibt an die Auslösebedingungseinheit 60 entsprechend
dem Anlegezustand des Sitzgurtes unterschiedliche Schwellenwerte
ab.
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18 ist
ein Kennliniendiagramm, welches die zeitlichen Änderungen des Schwellenwertes beim
vierten Beispiel in den Fällen
zeigt, dass der Sitzgurt angelegt ist und dass der Sitzgurt nicht
angelegt ist. In der grafischen Darstellung in 18 ist
der Wert der Funktion f(G) als Ordinate und die Zeit t als Abszisse
aufgetragen. Falls das von dem Sitzgurtanlegedetektor 68 ausgegebene
Erfassungssignal anzeigt, dass der Sitzgurt angelegt ist, gibt die
Schwellenwert-Auswahleinheit 80 an die Auslösebedingungseinheit 60 gemäß der Darstellung
in 18 einen Schwellenwert Ta ab. Falls dagegen das
Erfassungssignal anzeigt, dass der Sitzgurt nicht angelegt ist,
gibt die Schwellenwert-Auswahleinheit 80 an die Auslösebedingungseinheit 60 gemäß der Darstellung in 18 einen
Schwellenwert Tn ab.
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Im
Ansprechen auf die Ausgabe des EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 schaltet
die Schwellenwert-Auswahleinheit 80 den Schwellenwert von dem
gegenwärtigen
Wert auf einen anderen Wert um.
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Bei
dem Beispiel von 18 wird von dem Zusatzsensor 30 das
EIN-Signal zu einem Zeitpunkt t9 ausgegeben. Wenn der Sitzgurt angelegt
ist, wird gemäß der vorangehenden
Beschreibung an die Auslösebedingungseinheit 60 der Schwellenwert
Ta abgegeben. Bis zu dem Zeitpunkt t9, an dem der Zusatzsensor 30 das
EIN-Signal ausgibt, wird an die Auslösebedingungseinheit 60 als
Schwellenwert Ta ein fester Wert T8 abgegeben. Zu dem Zeitpunkt
t9, an dem das EIN-Signal eingegeben wird, wird der Schwellenwert
Ta von dem festen Wert T8 auf einen kleineren Wert T10 umgeschaltet.
Nach einem Zeitpunkt t10 wird der Schwellenwert Ta allmählich erhöht.
-
Wenn
andererseits der Sitzgurt nicht angelegt ist, wird gemäß der vorangehenden
Beschreibung an die Auslösebedingungseinheit 60 der Schwellenwert
Tn abgegeben. Bis zu dem Zeitpunkt t9, an dem der Zusatzsensor 30 das
EIN-Signal ausgibt,
wird an die Auslösebedingungseinheit 60 als Schwellenwert
Tn ein fester Wert T9 abgegeben. Zu dem Zeitpunkt t9, an dem das
EIN-Signal eingegeben wird, wird der Schwellenwert Tn von dem festen Wert
T9 auf den kleineren Wert T10 umgeschaltet. Nach dem Zeitpunkt t10
wird der Schwellenwert Tn allmählich
erhöht.
-
Bei
dem vierten Beispiel ist gemäß der Darstellung
in 18 dann, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist,
der Schwellenwert Tn allgemein kleiner als der Schwellenwert Ta
bei dem angelegten Zustand des Sitzgurtes. Im Einzelnen ist der
Wert T9 kleiner als der als Schwellenwert vor der Eingabe des EIN-Signals
angesetzte Wert T8. Nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer
seit der Eingabe des EIN-Signals wird der Schwellenwert Tn wieder
kleiner als der Schwellenwert Ta, obwohl unmittelbar nach der Eingabe
des EIN-Signals die Schwellenwerte Tn und Ta einander gleich sind.
-
Dass
dann, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist, der Schwellenwert Tn
kleiner als bei dem Zustand ist, bei dem der Sitzgurt angelegt ist,
hat den gleichen Grund, wie bei dem dritten Beispiel erörtert wurde.
-
Gemäß der vorangehenden
Erläuterung wechselt
der als Auslösebedingung
für das
Gaskissen angewandte Schwellenwert zwischen Zuständen, bei denen der Sitzgurt
angelegt beziehungsweise nicht angelegt ist. Dies ermöglicht die
sehr genaue Einschaltsteuerung des Gaskissens aufgrund des Anlegezustandes
des Sitzgurtes. Zwar ändert
sich bei dem vierten Beispiel anders als bei dem dritten Beispiel
nicht der Zeitpunkt der Ausgabe des EIN-Signals zwischen dem Zustand,
bei dem der Sitzgurt angelegt ist, und dem Zustand, bei dem der
Sitzgurt nicht angelegt ist, doch wird bei dem vierten Beispiel mit
dem Zusatzsensor 30 im Vergleich zu dem dritten Beispiel
mit dem ersten und dem zweiten Zusatzsensor 64 und 66 eine
geringere Anzahl von Teilen benötigt.
-
Bei
dem vierten Beispiel schaltet die Schwellenwert-Auswahleinheit 80 im Ansprechen
auf die Ausgabe des EIN-Signals
von dem Zusatzsensor 30 den Schwellenwert sowohl dann,
wenn der Sitzgurt angelegt ist, als auch dann, wenn der Sitzgurt
nicht angelegt ist, von dem gegenwärtigen Wert auf einen anderen
Wert um. Bei einer abgewandelten Gestaltung schaltet die Schwellenwert-Auswahleinheit 80 den
Schwellenwert im Ansprechen auf das EIN-Signal von dem Zusatzsensor 30 nur
dann um, wenn der Sitzgurt angelegt ist, während sie den Schwellenwert unabhängig von
dem EIN-Signal aus dem Zusatzsensor 30 unverändert lässt, wenn
der Sitzgurt nicht angelegt ist.
-
In 19 ist ein Abwandlungsbeispiel dargestellt,
bei dem der Schwellenwert nur dann umgeschaltet wird, wenn der Sitzgurt
angelegt ist, während der
Schwellenwert unverändert
gelassen wird, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist. In den grafischen
Darstellungen von 19 ist der Wert
der Funktion f(G) als Ordinate und die Zeit t als Abszisse aufgetragen. Falls
das Erfassungssignal von dem Sitzgurtanlegedetektor 68 anzeigt,
dass der Sitzgurt angelegt ist, gibt die Schwellenwert-Auswahleinheit 80 an
die Auslösebedingungseinheit 60 einen
Schwellenwert Tv gemäß der Darstellung
in 19(a) ab. Falls dagegen das
Erfassungssignal anzeigt, dass der Sitzgurt nicht angelegt ist,
gibt die Schwellenwert-Auswahleinheit 80 an
die Auslösebedingungseinheit 60 einen
Schwellenwert Tc gemäß der Darstellung
in 19(b) ab. Wenn der Sitzgurt
angelegt ist, wird bis zu der Ausgabe des EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 als
Schwellenwert Tv an die Auslösebedingungseinheit 60 ein
fester Wert T11 abgegeben. Im Ansprechen auf die Eingabe des EIN-Signals
wird der Schwellenwert Tv von dem Wert T11 auf einen anderen Wert
T13 umgeschaltet. Wenn andererseits der Sitzgurt nicht angelegt
ist, wird an die Auslösebedingungseinheit 60 unabhängig von
der Ausgabe des EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 als
Schwellenwert Tc ständig
ein fester Wert T12 abgegeben.
-
Auf
diese Weise kann die logische Verknüpfung für die Auslösebedingung für das Gaskissen
bei angelegtem Sitzgurt von derjenigen bei dem Zustand verschieden
sein, bei dem der Sitzgurt nicht angelegt ist.
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Bei
dem dritten und dem vierten Beispiel gemäß der vorangehenden Beschreibung
wird der Schwellenwert entsprechend dem Anlegezustand des Sitzgurtes
verändert.
Bei einer anderen Abwandlung kann der Schwellenwert entsprechend
der Einstellung des Sitzes in der Längsrichtung des Fahrzeugs oder
entsprechend der Winkelstellung des Sitzes verändert werden.
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Bei
diesen Beispielen werden dann, wenn der Sitzgurt angelegt ist, und
dann, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist, voneinander verschiedene Schwellenwerte
für die
Einschaltsteuerung des Gaskissens herangezogen, nämlich die
Schwellenwerte Th und T1 beim dritten Beispiel, die Schwellenwerte Ta
und Tn beim vierten Beispiel und die Schwellenwerte Tv und Tc beim
Abwandlungsbeispiel. Das Fahrzeug kann als passive Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtungen
Gurtstraffer sowie Gaskissen bzw. Airbags haben. In diesem Fall
kann unabhängig von
dem Anlegen des Sitzgurtes als Auslösebedingung für das Gaskissen
der Schwellenwert angewandt werden, der angesetzt wird, wenn der
Sitzgurt angelegt ist (nämlich
der Schwellenwert Th beim dritten Beispiel, der Schwellenwert Ta
beim vierten Beispiel und der Schwellenwert Tv beim Abwandlungsbeispiel).
Der Schwellenwert, der angesetzt wird, wenn der Sitzgurt nicht angelegt
ist (nämlich
der Schwellenwert T1 beim dritten Beispiel, der Schwellenwert Tn
beim vierten Beispiel und der Schwellenwert Tc beim Abwandlungsbeispiel),
kann als Auslösebedingung
für den
Gurtstraffer angewandt werden.
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In 20 ist
ein konkretes Beispiel für
ein Gaskissen mit zwei Aufblasvorrichtungen dargestellt. Ein Kissen 88 des
Gaskissens 36 enthält
eine erste Aufblasvorrichtung 84 und eine zweite Aufblasvorrichtung 86,
welche auf einen Aufprall hin eingeschaltet werden, um Gas in das
Kissen 88 auszustoßen und
das Kissen 88 aufzublasen. Der Grad des Aufblasens des
Kissens 88 und dessen Druck werden dadurch geregelt, dass
eine geeignete, einzuschaltende Aufblasvorrichtung gewählt und
der Zeitpunkt des Einschaltens der gewählten Aufblasvorrichtung gesteuert
wird.
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Bei
dem Gaskissen 36 mit den beiden Aufblasvorrichtungen 84 und 86 in
dem Kissen 88 gemäß der Darstellung
in 20 kann unabhängig
von dem Anlegezustand des Sitzgurtes der Schwellenwert, der angesetzt
wird, wenn der Sitzgurt angelegt ist, (nämlich der Schwellenwert Th
beim dritten Beispiel, der Schwellenwert Ta beim vierten Beispiel
und der Schwellenwert Tv beim Abwandlungsbeispiel) für das Einschalten
der ersten Aufblasvorrichtung 84 herangezogen werden. Für das Einschalten
der zweiten Aufblasvorrichtung 86 kann unabhängig von
dem Anlegezustand des Sitzgurtes der Schwellenwert herangezogen
werden, der angesetzt wird, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist
(nämlich
der Schwellenwert T1 beim dritten Beispiel, der Schwellenwert Tn beim
vierten Beispiel und der Schwellenwert Tc beim Abwandlungsbeispiel).
-
Bei
dem dritten und vierten Beispiel ändert gemäß der vorangehenden Beschreibung
die Schwellenwert-Auswahleinheit den Schwellenwert im Ansprechen
auf ein EIN-Signal
von dem Zusatzsensor. Die bei diesen Beispielen angewandten Prinzipien
können
jedoch bei einer Gestaltung angewendet werden, bei der die Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit
im Ansprechen auf ein EIN-Signal von dem Zusatzsensor das Änderungsschema
für den
Schwellenwert abändert.
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Fünftes Beispiel
-
21 zeigt
ein Blockschaltbild mit einem fünften
Beispiel einer Einschaltsteuereinrichtung mit einem Biaxialsensor,
das ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt. 22 veranschaulicht
die Funktionen eines Biaxialsensors 90, des Bodensensors 32 und
der Zentraleinheit 22, die in 21 dargestellt
sind.
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Der
Gestaltungsunterschied zwischen dem fünften Beispiel und dem ersten
Beispiel besteht darin, dass gemäß 21 die
Zusatzsensoren 30 durch den Biaxialsensor 90 ersetzt
sind. Die funktionellen Unterschiede bestehen darin, dass die Funktionen
des Biaxialsensors 90 von denjenigen des Zusatzsensors 30 verschieden
sind und dass die Funktionen einer Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 92 von
denjenigen der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 beim
ersten Beispiel verschieden sind. Die anderen Bestandteile und Funktionen
bei dem fünften
Beispiel sind mit denjenigen beim ersten Beispiel identisch und
werden daher nicht im Einzelnen beschrieben. Der Biaxialsensor 90 bei
diesem Beispiel entspricht einer Stoßrichtungserfassungsvorrichtung.
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32 ist ein Ablaufdiagramm, das die von dem Biaxialsensor 90 und
der Zentraleinheit 22 nach 21 ausgeführten Betriebsvorgänge veranschaulicht.
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Bei
dem fünften
Beispiel enthält
die Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 92 gemäß der Darstellung
in 22 eine Integratoreinheit 94, eine Richtungsbestimmungseinheit 96 und
eine Schwellenwert-Änderungsschema-Schalteinheit 98.
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In 23 ist
die Stelle in dem Fahrzeug 46 dargestellt, an der der Biaxialsensor 90 angebracht ist.
Gemäß 23 ist
der Biaxialsensor 90 bei diesem Beispiel in einem mittigen
Bereich des Fahrzeugs 46 angeordnet.
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Durch
den Biaxialsensor 90 wird die Richtung eines auf das Fahrzeug
wirkenden Stoßes
erfasst. Im Einzelnen wird gemäß der Darstellung
in 23 mit dem Biaxialsensor 90 ständig eine
in der nachfolgend als Richtung x bezeichne ten Längsrichtung des Fahrzeugs 46 wirkende
Verlangsamung Gx und eine in der nachstehend als Richtung y bezeichneten
Breitenrichtung des Fahrzeugs 46 wirkende Verlangsamung
Gy gemessen. Dieser Vorgang entspricht dem Schritt S60 in dem Ablaufdiagramm
von 32. Der Biaxialsensor 90 gibt
dann die Messergebnisse als Signale aus. Wenn die durch den Biaxialsensor 90 erfasste
Stoßrichtung
mit einer festgelegten Richtung übereinstimmt,
wird im Schritt S64 von der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 92 das Änderungsschema
für den
in der Auslösebedingungseinheit 60 angesetzten
Schwellenwert auf ein anderes Änderungsschema
umgeschaltet.
-
Im
Folgenden werden die Funktionen der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 92 im
Einzelnen beschrieben. Die Integratoreinheit 94 in der
Schwellenwert-Änderungsschema-
Auswahleinheit 92 gemäß 22 integriert
die von dem Biaxialsensor 90 ausgegebenen Messwerte Gx
und Gy, nämlich
die Verlangsamungen in den Richtungen x und y, einmalig in Bezug
auf die Zeit t, so dass ein Integral ∫Gxdt in der Richtung x und ein
Integral ∫Gydt
in der Richtung y erhalten werden. Wie in den vorangehenden Ausführungen
stellt der durch einmaliges Integrieren der Verlangsamung in Bezug
auf die Zeit t erhaltene Wert die Geschwindigkeit v eines beweglichen
Objektes in dem Fahrzeug dar und stellen die Integrale ∫Gxdt und ∫Gydt daher
jeweils die Geschwindigkeiten des beweglichen Objektes in der Richtung
x bzw. in der Richtung y dar.
-
Die
Richtungsbestimmungseinheit 96 bestimmt anhand der durch
die Integratoreinheit 94 berechneten Integrale ∫Gxdt und ∫Gydt die
Richtung des auf das Fahrzeug 46 wirkenden Stoßes und
ermittelt, ob die Stoßrichtung
mit einer festgelegten Richtung übereinstimmt
oder nicht.
-
Hierdurch
wird festgestellt, zu welcher Gruppe die Art der Kollision gehört, nämlich entweder
zu einer ersten Gruppe, die eine Schrägkollision und eine Versetzungskollision
umfasst, oder zu einer zweiten Gruppe, die eine Frontalkollision,
eine Mastkollision und eine Unterfahrungskollision umfasst. Im Falle
einer Schrägkollision
oder einer Versetzungskollision wird von der Richtungsbestimmungseinheit 96 in
die Schwellenwert-Änderungsschema-Schalteinheit 98 ein
Befehlssignal eingegeben. Dieser Vorgang entspricht dem Schritt
S62 in dem Ablaufdiagramm von 32.
-
24(a) und 24(b) sind
Kennliniendiagramme, welche in einem rechtwinkligen Koordinatensystem
die durch die Integratoreinheit 94 von 22 ermittelten
Integrale ∫Gxdt
und ∫Gydt
in den Richtungen x und y zeigen. Das Integral ∫Gxdt in der Richtung x ist als
Ordinate aufgetragen und das Integral ∫Gydt in der Richtung y ist als
Abszisse aufgetragen.
-
In 24(a) sind Integralkurven im Falle einer Schrägkollision
eines Fahrzeugs S1 gegen ein Fahrzeug S0 und im Falle einer seitlichen
Schrägkollision
eines Fahrzeugs S2 gegen das Fahrzeug S0 dargestellt. Mit M1 ist
die Integralkurve im Falle der Schrägkollision des Fahrzeugs S1
bezeichnet und mit M2 ist die Integralkurve im Falle der seitlichen Schrägkollision
des Fahrzeugs S2 bezeichnet. N1 stellt die Richtung des Stoßes dar,
der auf das Fahrzeug S0 wirkt, wenn das Fahrzeug S1 gegen das Fahrzeug
S0 stößt, und
N2 stellt die Richtung des Stoßes
dar, der auf das Fahrzeug S0 wirkt, wenn das Fahrzeug S2 gegen das
Fahrzeug S0 stößt.
-
Das
Integral der Verlangsamung G, nämlich die
Geschwindigkeit des beweglichen Objektes in dem Fahrzeug wird gemäß der Darstellung
in 4(b) nach der Kollision mit
der Zeit von 0 weg allmählich
größer. Dementsprechend
erstrecken sich die beiden Integralkurven M1 und M2 nach der Kollision,
wie deutlich in 24(a) zu sehen ist, mit der Zeit
von 0 bzw. dem Ursprung des Koordinatensystems weg. In der Nähe des Ursprungs
0, nämlich
im Anfangsstadium unmittelbar nach der Kollision stimmen die Richtungen
der Kurven M1 und M2 eindeutig mit den Richtungen N1 und N2 des
auf das Fahrzeug S0 wirkenden Stoßes überein. Dies bedeutet, dass die
Kurve, die gemäß der Darstellung
in 24(a) durch das Auftragen der
Integrale ∫Gxdt
und ∫Gydt
in dem rechtwinkligen Koordinatensystem in den Richtungen x und
y erhalten wird, die Richtung des auf das Fahrzeug wirkenden Stoßes bestimmt.
-
Auf
diese Weise wird anhand der durch die Integratoreinheit 94 erhaltenen
Integrale ∫Gxdt
und ∫Gydt
von der Richtungsbestimmungseinheit 96 in 22 die
Richtung des auf das Fahrzeug 46 wirkenden Stoßes bestimmt.
-
In 24(b) sind Integralkurven bei verschiedenartigen
Kollisionen dargestellt. Mit M3 und M6 sind Kurven für den Fall
angegeben, dass das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit schräg zusammenstößt (Hochgeschwindigkeits-Schrägkollision), mit
M4 ist eine Kurve für
den Fall angegeben, dass das Fahrzeug mit mittlerer Geschwindigkeit
schräg zusammenstößt (Mittelgeschwindigkeits-Schrägkollision),
und mit M5 ist eine Kurve für
den Fall angegeben, dass das Fahrzeug bei mittlerer Geschwindigkeit
versetzt zusammenstößt (Mittelgeschwindigkeits-Versetzungskollision).
Mit M7 bis M9 sind als gestrichelte Linien jeweils Kurven für den Fall
einer Frontalkollision, einer Mastkollision bzw. einer Unterfahrungskollision
angegeben.
-
Gemäß der Darstellung
in 24(b) hat im Falle einer in
Bezug auf die Mittellinie des Fahrzeugs, nämlich die in der Richtung x
verlaufenden Mittellinie unsymmetrischen Kollision wie einer Schrägkollision oder
einer Versetzungskollision die Richtung des auf das Fahrzeug wirkenden
Stoßes
in Bezug auf die Mittellinie einen Winkel, der nicht kleiner als
ein vorbestimmter Wert ist. Andererseits ist im Falle einer in Bezug
auf die Mittellinie des Fahrzeugs im Wesentlichen symmetrischen
Kollision wie einer Frontalkollision, einer Mastkollision und einer
Unterfahrungskollision die Richtung des auf das Fahrzeug wirkenden Stoßes praktisch
die Richtung x, also die Längsrichtung
des Fahrzeugs. Aufgrund dieser Umstände wird ermittelt, ob die
Stoßrichtung
in Bezug auf die Mittellinie des Fahrzeugs einen Winkel einnimmt,
der nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Wenn die Stoßrichtung
einen Winkel hat, der nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ist,
wird die Kollision als entweder eine Schrägkollision oder eine Versetzungskollision angesehen.
Wenn die Stoßrichtung
dagegen einen Winkel hat, der kleiner als der vorbestimmte Wert
ist, wird die Kollision als Frontalkollision, Mastkollision oder
Unterfahrungskollision angesehen.
-
Dementsprechend
wird von der Richtungsbestimmungseinheit 96 auf die vorstehend
beschriebene Weise festgestellt, ob die Kollisionsrichtung mit einer
festgelegten Richtung übereinstimmt
oder nicht, und zwar mit der Richtung mit einem Winkel von mindestens
dem vorbestimmten Wert in Bezug auf die Mittellinie des Fahrzeugs,
und wird die Art der Kollision bestimmt, d.h. entweder eine Kollision
der ersten Gruppe, welche eine Schrägkollision und eine Versetzungskollision
umfasst, oder der zweiten Gruppe, welche eine Frontalkollision,
eine Mastkollision und eine Unterfahrungskollision umfasst. Im Falle
einer Schrägkollision
oder einer Versetzungskollision wird von der Richtungsbestimmungseinheit 96 in die
Schwellenwert-Änderungsschema-Schalteinheit 98 ein
Befehlssignal eingegeben.
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Das
von der Richtungsbestimmungseinheit 96 ausgegebene Befehlssignal
entspricht dem EIN-Signal, das bei den vorangehend erläuterten Beispielen
von dem Zusatzsensor ausgegeben wird. Im Ansprechen auf das Befehlssignal
schaltet die Schwellenwert-Änderungsschema-Schalteinheit 98 zwischen
zwei Änderungsschemata
für den
Schwellenwert T um, die den in 5(a) und 5(b) dargestellten entsprechen.
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Bis
zu der Ausgabe eines Befehlssignals von der Richtungsbestimmungseinheit 96 vergleicht
die Auslösebedingungseinheit 60 der
Schaltsteuereinheit 40 den Wert der Funktion f(G) mit dem
Schwellenwert T, der aus einem Änderungsschema
für den Schwellenwert
T ausgelesen wird, das dem in 5(a) entspricht.
Andererseits vergleicht die Auslösebedingungseinheit 60 nach
der Ausgabe eines Befehlssignals von der Richtungsbestimmungseinheit 96 den
Wert der Funktion f(G) mit dem Schwellenwert T, der aus einem Änderungsschema
für den Schwellenwert
T ausgelesen wird, das dem in 5(b) entspricht.
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Das Änderungsschema
für den
Schwellenwert T, das dem in 5(a) entspricht,
wird dadurch ermittelt, dass eine Vielzahl von Kennlinien aufgezeichnet
wird, welche die Veränderungen
der Funktion f(G) im Falle von verschiedenartigen Kollisionen einschließlich der
Frontalkollision und so weiter darstellen, bei denen das Gaskissen
nicht ausgelöst werden
muss, wobei dann ein Schema festgelegt wird, das über diesen
Kennlinien liegt, diesen Kennlinien aber so nahe wie möglich kommt.
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Gemäß der vorangehenden
Beschreibung wird von der Richtungsbestimmungseinheit 96 in
die Schwellenwert-Änderungsschema-Schalteinheit 98 nur
bei entweder einer Schrägkollision
oder einer Versetzungskollision ein Befehlssignal eingegeben. Der
Umstand, dass die Richtungsbestimmungseinheit 96 ein Befehlssignal
ausgibt, hat die Bedeutung, dass die Kollisionsart nicht zu der
zweiten Gruppe gehört,
zu der die Frontalkollision, die Mastkollision und die Unterfahrungskollision
zählen.
Daher können nach
der Eingabe des Befehlssignals alle in der zweiten Gruppe enthaltenen
Kollisionen außer
acht gelassen werden und muss lediglich eine Schrägkollision
und eine Versetzungskollision in Betracht gezogen werden. Das Änderungsschema
für den
Schwellenwert T, das dem in 5(b) entspricht,
wird dementsprechend dadurch ermittelt, dass eine Vielzahl von Kennlinien
aufgezeichnet wird, welche die Veränderungen der Funktion f(G)
im Falle entweder einer Schrägkollision
oder einer Versetzungskollision darstellen, bei denen das Auslösen des
Gaskissens nicht erforderlich ist, wobei dann ein Schema festgelegt
wird, das diese Kennlinien übersteigt,
diesen Kennlinien aber möglichst
nahe kommt.
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Das Änderungsschema
für den
Schwellenwert T, das dem in 5(b) entspricht,
ist allgemein niedriger als das Änderungsschema
für den
Schwellenwert T, das dem in 5(a) entspricht.
Infolgedessen kann bei dem Schwellenwert-Änderungsschema, das dem in 5(b) entspricht, das Gaskissen zu einem früheren Zeitpunkt
ausgelöst
bzw. eingeschaltet werden.
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Wenn
gemäß den vorangehenden
Ausführungen
bei dem fünften
Beispiel festgestellt wird, dass die Richtung des auf das Fahrzeug
wirkenden Stoßes
mit der festgelegten Richtung übereinstimmt, nämlich der
Richtung mit einem Winkel in Bezug auf die Mittellinie des Fahrzeugs,
der nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wird von der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 92 das Änderungsschema
für den
als Auslösebedingung
für das
Gaskissen 36 angesetzten Schwellenwert T von dem Änderungsschema,
das dem in 5(a) entspricht, auf das Änderungsschema
umgeschaltet, das dem in 5(b) entspricht.
Dies ergibt die folgenden Wirkungen: Im Falle einer Frontalkollision,
einer Mastkollision oder einer Unterfahrungskollision wird von der
Richtungsbestimmungseinheit 96 in die Schwellenwert-Änderungsschema-Schalteinheit 98 kein
Befehlssignal eingegeben, so dass als Auslösebedingung für das Gaskissen
das Änderungsschema für den Schwellenwert
T angewandt wird, das dem in 5(a) entspricht.
Bei einer Frontalkollision, einer Mastkollision oder einer Unterfahrungskollision,
bei der der auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein derartiges Ausmaß hat, dass
das Auslösen
des Gaskissens erforderlich wäre, übersteigt
der Wert der Funktion f(G) nicht den Schwellenwert T, so dass das
Gaskissen nicht eingeschaltet wird. Bei einer Schrägkollision
oder einer Versetzungskollision wird jedoch von der Richtungsbestimmungseinheit 96 in
die Schwellenwert-Änderungsschema-Schalteinheit 98 ein
Befehlssignal eingegeben und als Auslösebedingung für das Gaskissen
das Änderungsschema
für den Schwellenwert
T angewandt, das dem in 5(b) entspricht
und allgemein niedriger als das vorangehend genannte Änderungsschema
liegt. Wenn entweder durch eine Schrägkollision oder eine Versetzungskollision
bei dem Fahrzeug in einem Ausmaß ein
Stoß entsteht,
bei dem das Einschalten des Gaskissens erforderlich ist, übersteigt
der Wert der Funktion f(G) den Schwellenwert T in einem früheren Stadium,
so dass dementsprechend das Gaskissen zu einem früheren Zeitpunkt
ausgelöst
wird.
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Sechstes Beispiel
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Das
Verfahren zum Feststellen der Richtung eines auf das Fahrzeug wirkenden
Stoßes
mittels eines Biaxialsensors und zum Ändern des Änderungsschemas für den Schwellenwert
gemäß dem Feststellungsergebnis
ist natürlich
auch bei der Anordnung gemäß dem zweiten
Beispiel anwendbar, bei dem der Schwellenwert geändert wird.
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25 zeigt
ein Blockschaltbild eines sechsten Beispiels für eine Einschaltsteuereinrichtung
mit einem Biaxialsensor. 26 veranschaulicht
die Funktionen des Biaxialsensors 90, des Bodensensors 32 und
der Zentraleinheit 22, die in 25 dargestellt
sind.
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Der
Gestaltungsunterschied zwischen dem sechsten Beispiel und dem fünften Beispiel
besteht darin, dass die Zentraleinheit 22 gemäß der Darstellung
in 25 anstelle der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 92 eine
Schwellenwert-Auswahleinheit 100 enthält. Der funktionelle Unterschied
besteht darin, dass die Funktionen der Schwellenwert-Auswahleinheit 100 von
denjenigen der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 92 verschieden
sind. Die anderen Bestandteile und Funktionen bei dem sechsten Beispiel
sind mit denjenigen beim fünften
Beispiel identisch und werden daher nicht im Einzelnen beschrieben.
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Bei
dem sechsten Beispiel enthält
die Schwellenwert-Auswahleinheit 100 gemäß der Darstellung
in 26 die Integratoreinheit 94, die Richtungsbestimmungseinheit 96 und
eine Schwellenwert-Einstelleinheit 102.
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Die
Funktionen der Integratoreinheit 94 und der Richtungsbestimmungseinheit 96 wurden
beim fünften
Beispiel erläutert,
und es werden nur die Funktionen der Schwellenwert-Einstelleinheit 102 beschrieben.
Die Schwellenwert-Einstelleinheit 102 gibt als Schwellenwert
T an die Auslösebedingungseinheit 60 einen
Wert ab, der dem in 9 entspricht. Bis zur Ausgabe
eines Befehlssignals von der Richtungsbestimmungseinheit 96 wird
an die Auslösebedingungseinheit 60 als
Schwellenwert T ein fester Wert abgegeben. Zum Zeitpunkt der Eingabe
eines Befehlssignals wird der Schwellenwert T von dem festen Wert
auf einen kleineren Wert umgeschaltet. Dann wird der Schwellenwert
T allmählich
erhöht. Nach
einem bestimmten Zeitpunkt wird an die Auslösebedingungseinheit 60 als
Schwellenwert T ein anderer festgelegter Wert abgegeben.
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Der
bis zu der Eingabe eines Befehlssignals an die Auslösebedingungseinheit 60 als
Schwellenwert T abgegebene feste Wert wird folgendermaßen bestimmt:
Bevor die Richtungsbestimmungseinheit 96 ein Befehlssignals
ausgibt, ist die Art der Kollision nicht auf entweder eine Schrägkollision
oder eine Versetzungskollision eingeschränkt. Um ein unnötiges Auslösen des
Gaskissens zu verhindern, wenn beispielsweise der durch eine Frontalkollision
auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein
derartiges Ausmaß hat, dass
das Einschalten des Gaskissens nicht erforderlich ist, muss der
Schwellenwert T unter Berücksichtigung
nicht nur einer Schrägkollision
und einer Versetzungskollision, sondern auch einer Frontalkollision,
einer Mastkollision und einer Unterfahrungskollision angesetzt werden.
Wenn durch Kollisionen (einschließlich einer Frontalkollision
und anderer Kollisionen) auf das Fahrzeug in einem derartigen Ausmaß ein Stoß wirkt,
dass das Auslösen
des Gaskissens nicht erforderlich ist, werden die jeweiligen Werte
der Funktion f(G) ermittelt. Der Schwellenwert T wird dann gleich
einem festen Wert eingestellt, der etwas größer als der Maximalwert der
auf diese Weise ermittelten Werte der Funktion f(G) ist.
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Der
nach der Eingabe eines Befehlssignals als Schwellenwert T an die
Auslösebedingungseinheit 60 abgegebene
Wert wird folgendermaßen
bestimmt: Der Umstand, dass die Richtungsbestimmungseinheit 96 ein
Befehlssignal ausgibt, hat die Bedeutung, dass eine Frontalkollision,
eine Mastkollision und eine Unterfahrungskollision außer acht
gelassen werden können.
Konkret wird zuerst eine Vielzahl von Kennlinien aufgezeichnet,
welche die zeitlichen Änderungen
der Funktion f(G) in dem Fall darstellen, dass durch eine Schrägkollision
oder eine Versetzungskollision auf das Fahrzeug in einem solchen
Ausmaß ein
Stoß wirkt,
dass das Auslösen
des Gaskissens nicht erforderlich ist, wonach dann an den jeweiligen
Kennlinien die Zeitpunkte gemessen werden, an denen die Richtungsbestimmungseinheit 96 ein
Befehlssignals ausgibt. Dann werden die Zeitachsen der jeweiligen
Kennlinien derart ausgerichtet, dass an den jeweiligen Kennlinien
die Zeitpunkte, an denen das Befehlssignal ausgegeben wird, mit
einem bestimmten Zeitpunkt auf der Zeitachse übereinstimmen, und alle Kennlinien
einander überlagert. Darauffolgend
wird ein Schema ermittelt, welches nach dem bestimmten Zeitpunkt
oberhalb dieser Kennlinien liegt, diesen Kennlinien aber möglichst nahe
kommt. Letztlich wird als Schwellenwert T eine geknickte Linie angesetzt,
welche diesem Schema angenähert
ist.
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Gemäß der vorangehenden
Beschreibung des sechsten Beispiels wird auf die vorstehend erläuterte Weise
von der Schwellenwert-Auswahleinheit 100 der als Auslösebedingung
für das
Gaskissen angesetzte Schwellenwert T aufgrund der Ermittlung verändert, ob
die Richtung des an dem Fahrzeug wirkenden Aufpralls mit einer festgelegten
Richtung übereinstimmt
oder nicht, nämlich
der Richtung, die in Bezug auf die Mittellinie des Fahrzeugs einen
Winkel hat, der nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Dies
ergibt die folgenden Wirkungen: Bei einer Frontalkollision, einer
Mastkollision oder einer Unterfahrungskollision wird von der Richtungsbestimmungseinheit 96 kein
Befehlssignal in die Schwellenwert-Einstelleinheit 102 eingegeben,
so dass der auf die vorstehend beschriebene Weise bestimmte feste Wert
als Schwellenwert T für
die Auslösung
des Gaskissens angesetzt wird. Wenn der durch eine Frontalkollision,
eine Mastkollision oder eine Unterfahrungskollision auf das Fahrzeug
wirkende Stoß ein
derartiges Ausmaß hat,
dass das Auslösen
des Gaskissens nicht erforderlich ist, übersteigt der Wert der Funktion f(G)
nicht den Schwellenwert T, so dass das Gaskissen nicht ausgelöst wird.
Bei einer Schrägkollision oder
einer Versetzungskollision wird jedoch von der Richtungsbestimmungseinheit 96 in
die Schwellenwert-Einstelleinheit 102 ein Befehlssignal
eingegeben und der Schwellenwert T mit der Zeit von einem Wert weg
erhöht,
der kleiner als der feste Wert ist. In diesem Fall übersteigt
der Wert der Funktion f(G) den Schwellenwert T in einem früheren Stadium,
so dass das Gaskissen dementsprechend zu einem früheren Zeitpunkt
ausgelöst
wird.