DE19983044B4

DE19983044B4 - Sicherheitsvorrichtung in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE19983044B4
Application number: DE19983044T
Authority: DE
Inventors: Jonas Bårgman; Dion Kruse
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2009-11-05
Anticipated expiration: 2019-03-12
Also published as: GB9805692D0; AU3348799A; GB2335522B; JP2002506766A; JP4442743B2; DE19983044T1; AU745581B2; GB2335522A; WO1999047384A1; US6421592B1

Abstract

Sicherheitsvorrichtung mit einer Sicherheitseinrichtung in einem Fahrzeug, die eine Wank-Sensoreinrichtung umfasst, die ein Signal zum Aktivieren der Sicherheitseinrichtung auslöst, wenn ein Wanken oder ein voraussichtliches Wanken des Fahrzeuges erfasst wird, wobei die Wank-Sensoreinrichtung
a) einen Winkelparameter, der aus der Winkelgeschwindigkeit um die Längsachse des Fahrzeuges oder dem tatsächlichen Wankwinkel um die Längsachse des Fahrzeuges ausgewählt ist, und
b) einen sich auf die Fahrzeuggeschwindigkeit beziehenden Geschwindigkeitsparameter auswertet, der aus der Gesamtgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in einer vorbestimmten Richtung resultiert, sowie
c) ein Signal nur erzeugt, wenn die augenblickliche Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs eine vorbestimmte Schwelle als eine Funktion der Geschwindigkeit des Fahrzeuges oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in einer vorbestimmten Richtung erreicht,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeuges bei Übersteigen einer vorbestimmten Bezugswinkelgeschwindigkeit Zeitmessmittel (36) zur Messung einer vorbestimmten Zeitdauer aktiviert, wobei die Zeitmessmittel (36) der Sicherheitsvorrichtung das Auslösen gestatten, wenn die...

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung mit einer Sicherheitseinrichtung in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Ein wesentlicher Anteil aller tödlichen Unfälle in Verbindung mit Motorfahrzeugen sind Unfälle, bei denen sich das Motorfahrzeug um wenigstens 90° um die Längsachse, die x-Achse des Fahrzeugs, dreht. Ein solcher Unfall wird als Überschlag bezeichnet.
Das Wanken des Fahrzeugs kann durch mehrere verschiedene Mechanismen eingeleitet werden. Beispielsweise kann das Fahrzeug in einen Bordstein oder irgendeinen anderen massiven Gegenstand hineinschlittern oder in einen Graben oder eine Böschung hinunter fahren oder schlittern. Das Fahrzeug kann auch über eine Oberfläche schlittern, die einen relativ hohen Reibungskoeffizienten hat, wie eine Straßenoberfläche oder Erde. Zum Beispiel kann eines oder mehrere Räder des Fahrzeuges in die Erde am Straßenrand hineinschlittern. Im Falle des Schlitterns in ein massives Hindernis oder auf Erde, „bringt” die Kraft, die aufgrund der Berührung der Räder des Fahrzeuges mit dem Hindernis oder der Erde auf das Fahrzeug einwirkt, das Fahrzeug zu einem Überschlag.
Bei einem typischen Überschlag ist die Gefahr, dass der Fahrer oder Insasse des Fahrzeuges aus dem Fahrzeug herausgeschleudert wird, beträchtlich. Typische Verletzungen, die bei einem solchen Unfall auftreten, sind Verletzungen des Kopfes oder des Gesichtsbereiches, und in den meisten Fällen sind diese Verletzungen auf eine Berührung mit dem Boden aufgrund eines vollständigen oder teilweisen Herausschleuderns aus dem Fahrzeug zurückzuführen.
Es wurde vorgeschlagen, in einem Motorfahrzeug eine Sicherheitseinrichtung bereitzustellen, bei der ein aufblasbares Element vorgesehen ist, das, wenn es aufgeblasen ist, einen Vorhang bildet, der sich dem Fahrer oder Insassen des Fahrzeugs benachbart erstreckt, wobei er sich zwischen dem Fahrer oder Insassen des Fahrzeugs und der Tür oder der Fensteröffnung an der Seite des Fahrzeugs befindet. Ein aufblasbares Element dieses Typs kann als ”aufblasbarer Vorhang” bezeichnet werden. Ein solches aufblasbares Element muß jedoch in einer angemessenen Zeit aufgeblasen werden, um während eines Überschlags einen Schutz für den Fahrer oder Insassen des Fahrzeugs bereitzustellen.
Während verschiedene Sensoren zur Einleitung des Aufblasens eines aufblasbaren Elements, wie eines aufblasbaren Vorhangs, bereitgestellt wurden, wurde herausgefunden, daß solche Sensoren nicht immer ein geeignetes Auslösesignal für das Auslösen der Sicherheitseinrichtung liefern, insbesondere wenn das Fahrzeug in einen durch Erde oder Bordsteine ausgelösten Überschlag verwickelt ist.
Aus der DE 196 09 176 A1 ist eine Anordnung zum Erkennen eines Fahrzeugüberschlags bekannt, bei welcher drei Beschleunigungssensoren vorhanden sind, welche die Beschleunigungen des Fahrzeugs in die Richtungen seiner Gierachse, seiner Wankachse und seiner Nickachse messen und bei welcher mindestens ein Drehratensensor verbunden ist, der die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeuges bezüglich seiner Wankachse und eventuell zusätzlich bezüglich seiner Nickachse misst. Gemäß dem zugehörigen Auswerteverfahren wird aus den drei gemessenen Beschleunigungskomponenten ein resultierender Beschleunigungsvektor berechnet. Die senkrecht auf der Mantelfläche eines den stabilen Bereich des Fahrzeuges begrenzenden Projektionskegels stehende Komponente des auf den Projektionskegel projizierten Beschleunigungsvektors wird durch Integration in eine Geschwindigkeit umgerechnet; durch erneutes Integrieren der Geschwindigkeit wird eine Strecke ermittelt, die in Vergleich mit einer empirisch ermittelten Strecke gesetzt wird, wobei die Abweichung zwischen der berechneten Strecke und der empirisch ermittelten Strecke den Entscheidungsparameter darstellt, ob ein Überschlag signalisiert oder jeweils das Berechnungsverfahren anhand der fortlaufend aufgenommenen Messwerte erneut gestartet wird. Ein solches Verfahren erfordert eine ständige Messwertaufnahme und Berechnung.
In der EP 0 053 516 A1 ist eine Warneinrichtung für Fahrzeuge hinsichtlich eines drohenden Überschlages beschrieben, die auf der Basis von von entsprechend anbrachten Geschwindigkeitssensoren abgesetzten Signalen arbeitet. Mit Hilfe der Warneinrichtung werden lediglich akustische oder optische Warnsignale für den Lenker des Fahrzeuges erzeugt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung mit einer Sicherheitseinrichtung in einem Fahrzeug so auszugestalten, dass ein Auslösen zuverlässig nur bei einem Überschlag gewährleistet ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Anspruch 1; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung sieht im einzelnen vor, dass die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeuges bei Übersteigen einer vorbestimmten Bezugswinkelgeschwindigkeit Zeitmessmittel zur Messung einer vorbestimmten Zeitdauer aktiviert, wobei die Zeitmessmittel der Sicherheitsvorrichtung das Auslösen gestatten, wenn die geschwindigkeitsabhängige Schwelle nur während der vorbestimmten Zeitdauer erreicht wurde.
Vorteilhafterweise wird das Signal erzeugt, wenn die Winkelgeschwindigkeit (ω_x) eine vorbestimmte Schwelle übersteigt, die eine Funktion der Gesamtgeschwindigkeit des Fahrzeuges oder einer Komponente der Geschwindigkeit des Fahrzeuges ist, oder wenn die Winkelgeschwindigkeit eine Schwelle übersteigt, die eine Funktion des bestehenden Wankwinkels des Fahrzeuges ist.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Fahrzeuggeschwindigkeitsfunktion eine Funktion der Geschwindigkeit des Fahrzeuges in Längsrichtung.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist die besagte Fahrzeuggeschwindigkeitsfunktion eine Funktion der Geschwindigkeit des Fahrzeuges in Querrichtung.
Vorzugsweise spricht die Wanksensoreinrichtung auf eine Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs um die Längsachse des Fahrzeugs und auch auf die Gesamtgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder eine Komponente der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wie die Geschwindigkeit in Längsrichtung oder die Geschwindigkeit in Querrichtung, an.
Praktischerweise umfasst die Wanksensoreinrichtung einen Winkelgeschwindigkeitssensor zum Messen der Winkelgeschwindigkeit (ω_x) und einen Geschwindigkeitsmesser zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeuges in Längsrichtung.
Praktischerweise umfasst die Sensoreinrichtung Mittel zum Bestimmen der augenblicklichen Querbeschleunigung des Fahrzeuges und Mittel zum Hemmen des Auslösens, außer wenn die Querbeschleunigung des Fahrzeuges eine vorbestimmte Schwelle übersteigt.
Nachstehend wird die Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 ein die über die Zeit aufgetragene Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeugs darstellendes Schaubild ist, das verschiedene Kurven zeigt, wobei sich einige Kurven auf eine Situation beziehen, in der das Fahrzeug wankte, und sich andere Kurven auf eine Situation beziehen, in der das Fahrzeug nicht wankte,
2 ein Schaubild ist, das die Querbeschleunigung über die Zeit für ein Motorfahrzeug aufträgt, wobei die Abbildung wieder eine Anzahl von Kurven aufweist, die in wenigen Fällen ein Fahrzeug, das einem Wanken unterworfen wurde, und in anderen Fällen ein Fahrzeug zeigen, das keinem Wanken unterworfen wurde,
3 ein weiteres Schaubild ist, das die maximale Winkelgeschwindigkeit eines speziellen Motorfahrzeugs, die vor einer erforderlichen Aktivierungszeit (RTF) einer Sicherheitseinrichtung auftritt, über die Anfangsgeschwindigkeit in Querrichtung aufträgt,
4 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
5 ein ausführlicheres Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist.
Unter anfänglicher Bezugnahme auf 1 der beigefügten Zeichnungen umfaßt die Abbildung eine Auftragung der Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeugs (Drehung um die Längsachse) über der Zeit für eine Mehrzahl von Versuchen, die mit einem Motorfahrzeug durchgeführt wurden, bei denen das Fahrzeug Bedingungen ausgesetzt wurde, die wahrscheinlich ein durch Erde ausgelöstes Wanken auftreten lassen. Das Fahrzeug bewegte sich in jedem Versuch seitlich über eine Oberfläche nu: einem vorbestimmten konstanten Reibungskoeffizienten (μ) hatte aber eine andere anfängliche Geschwindigkeit in Querrichtung. In jedem Fall war die anfängliche Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs die gleiche, wie in Bereich 1 des Schaubildes gezeigt, in dem alle Kurven im wesentlichen übereinanderliegen. Der im Schaubild gezeigte Punkt RTF ist die ”erforderliche Aktivierungszeit” und gibt den Zeitpunkt an, zu dem eine Sicherheitseinrichtung im Falle einer Überschlagssituation betätigt werden sollte, wenn die Sicherheitseinrichtung einen angemessenen Schutz für einen Insassen des Fahrzeugs bereitstellen soll.
In bestimmten Situationen, die in fein gepunkteten Linien 2, 3 gezeigt sind, wankte das Fahrzeug nicht, weil die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Querrichtung nach dem ”Fehler” nicht ausreichte, um das Fahrzeug in eine Position zu ”heben”, in dem ein Wanken unvermeidlich war.
Bei einer weiteren Kurve, die in durchgezogener Linie als Kurve 4 gezeigt ist, wankte das Fahrzeug. Kurve 4 stellt eigentlich die Grenzbedingung für das Auftreten eines Wankens dar. Bei weiteren Kurven, bei denen das Fahrzeug nach dem ”Fehler” eine höhere Geschwindigkeit in Querrichtung hatte, die als Kurven 5, 6, 7 gezeigt sind, wankte das Fahrzeug.
Es ist in 1 zu sehen, daß nach 100 Millisekunden alle der Kurven im wesentlichen übereinanderliegen, was bedeutet, daß es unmöglich wäre, irgendein sinnvolles Signal hinsichtlich dessen zu erzeugen, ob ein Fahrzeug sich bei 100 Millisekunden in einer ”Wank”- oder einer ”Nicht-Wank”situation befindet. Tatsächlich liegen bei 175 Millisekunden die Kurve 3 und die Kurve 4 immer noch übereinander, was bedeutet, daß es selbst zu diesem Zeitpunkt nicht möglich ist, aus der Winkelgeschwindigkeit zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug in einer ”Wank”- oder einer ”Nicht-Wank”situation befindet. Kurve 4 ist die erste Kurve, die zu einem Wanken führt, und diese weicht von den anderen Kurven erst nach 200 Millisekunden ab.
Es ist einzusehen, daß es im Falle eines Überschlags wichtig wäre, daß der Seitenvorhang oder eine andere Sicherheitseinrichtung, die zum Schutz eines Fahrers oder Insassen des Fahrzeugs verwendet wird, zum Zeitpunkt RTF betätigt wird, der vor dem Auseinanderlaufen der Winkelgeschwindigkeitskurven liegt. Somit ist die Winkelgeschwindigkeit allein kein geeigneter Parameter, um ihn zu verwenden, um ein Auslösesignal zur Betätigung einer Sicherheitseinrichtung zu erzeugen.
Wendet man sich nun 2 zu, in der die Querbeschleunigung des Fahrzeugs über der Zeit für die gleichen Experimente aufgetragen ist, ist wieder zu sehen, daß das Schaubild einen Abschnitt 20 beinhaltet, in dem alle Kurven übereinanderliegen, und daß die Kurven bestimmt bis 100 Millisekunden in den Unfall hinein übereinanderliegend bleiben. Erst bei etwa 100 Millisekunden beginnen die Kurven voneinander abzuweichen. Nach etwa 150 Millisekunden ist zu sehen, daß die Kurven auseinandergelaufen sind, um zwei gepunktete Linien 21, 22, die sich auf Nicht-Wanksituationen beziehen, und eine weitere durchgezogene Linie 23 zu bilden, die die Wanksituation ist, mit weiteren Kurven 24, 25, 26, 21. Es ist zu sehen, daß es wieder schwierig wäre, zwischen einer ”Wank”-und einer ”Nicht-Wank”situation zu unterscheiden, bis etwa 200 Millisekunden vergangen waren. Es ist der Punkt RTF gezeigt, der den Zeitpunkt angibt, zu dem die Sicherheitseinrichtung im Falle einer Überschlagssituation betätigt werden sollte, wenn die Sicherheitseinrichtung einen angemessenen Schutz für einen Insassen des Fahrzeugs bereitstellen soll, und dieser Punkt liegt vor dem Auseinanderlaufen der übereinanderliegenden Kurven. Somit ist die Querbeschleunigung kein geeigneter Parameter, um ihn zu verwenden, um ein Auslösesignal für die Sicherheitseinrichtung zu erzeugen.
Es ist somit schwierig, fähig zu sein, in den ersten 150–200 Millisekunden nach einem ”Fehler”, der ein Wanken verursa chen kann, zu unterscheiden, ob ein Fahrzeug wanken wird, während eine Betätigung beginnen muß, bevor diese Periode abgelaufen ist, wenn die Sicherheitseinrichtung rechtzeitig betätigt werden soll.
Es wurde jedoch für die Fälle von Erde und Bordsteinen entdeckt, daß die Bedingung für einen Überschlag von der anfänglichen Geschwindigkeit in Querrichtung, Vy, (die wiederum von der anfänglichen Geschwindigkeit in Längsrichtung von V_x abhängt) und dem Reibungskoeffizienten (μ) zwischen der Erde und dem Fahrzeug abhängt. Ein Bordstein kann einem hohen Reibungskoeffizienten μ von beispielsweise größer als 3,0 vergleichbar angesehen werden.
Wenn der Reibungskoeffizient, μ, groß genug ist, erzeugt die auf die Räder unterhalb des Schwerpunkts einwirkende Kraft in Querrichtung ein Drehmoment, das groß genug ist, eine Seite des Fahrzeugs anzuheben. Während das Fahrzeug nach der Seite schlittert, wird die kinetische Energie in Querrichtung (die v_y entspricht) allmählich in Rotationsenergie und/oder durch die schlitternden Räder als Folge der Reibung erzeugte Wärme überführt.
Ein Überschlag tritt nur auf, wenn das Fahrzeug genug Rotationsenergie für das Einleiten eines Wankens gewonnen hat, bevor die gesamte Geschwindigkeit in Querrichtung verbraucht wurde.
Wenn der Reibungskoeffizient μ groß genug ist, erzeugt das Drehmoment andererseits allmählich eine Winkelgeschwindigkeit, die zu messen möglich ist.
3 ist ein Schaubild, der für ein spezielles Fahrzeug die maximale Winkelgeschwindigkeit vor der ”erforderlichen Aktivierungszeit” (RTF) als Funktion der anfänglichen Mindestgeschwindigkeit des Fahrzeugs in Querrichtung für das Verursachen eines Überschlags für Fälle von Erde und Bordsteinen zeigt. Die verschiedenen Punkte des Schaubildes stellen verschiedene Reibungskoeffizienten μ dar.
Für y, init geringer als 5 m/s ist die kinetische Energie in Querrichtung geringer als die für ein Wanken erforderliche Energie. Mit anderen Worten: wenn das Fahrzeug nur eine sehr geringe Energie in Querrichtung besitzt, dann wankt das Fahrzeug nicht.
Wenn der Reibungskoeffizient μ zu gering ist (geringer als 1,04), ist das Drehmoment zu klein, um das Fahrzeug anzuheben, und somit tritt nie ein Wanken auf, egal wie hoch die anfängliche Geschwindigkeit in Querrichtung ist. Mit anderen Worten: wenn die Oberfläche, auf der das Fahrzeug schlittert, äußerst glatt ist, wankt das Fahrzeug nicht. Im Schaubild entspricht dies: ω_x max ist immer größer als 0,5 rad/s.
Angesichts der Entdeckung, daß eine ”Wank”situation durch Betrachtung der Winkelgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit in Querrichtung vorhergesagt werden kann, ergibt sich ein neuer Algorithmus oder alternativ ein Gerät zur Ausführung eines Algorithmus, von dem angenommen wird, daß er ein geeignetes Auslösesignal für eine Sicherheitseinrichtung innerhalb einer relativ kurzen Zeitdauer nach dem Beginn eines Überschlags liefert.
Nun auf 4 der beigefügten Zeichnungen Bezug nehmend ist ein Blockdiagramm bereitgestellt, das eine Ausführungsform der Erfindung in Form einer Wanksensoreinrichtung zeigt, die dafür ausgelegt ist, ein Signal zum Auslösen der Betätigung einer Sicherheitseinrichtung in dem Fall zu liefern, in dem ein Wanken oder ein voraussichtliches Wanken des Fahrzeugs erfaßt wird.
Nun unter Bezugnahme auf 4 ist ein erster Sensor 30, bereitgestellt, der die Geschwindigkeit der Drehung des Fahrzeugs um die Längsachse oder x-Achse in Radian pro Sekunde wahrnimmt. Dieser Parameter wird mit ω_x bezeichnet.
Die Einrichtung beinhaltet auch einen Sensor 31, der dafür ausgelegt ist, die anfängliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs wahrzunehmen. Die Geschwindigkeit, die gemessen wird, ist die Geschwindigkeit in Längsrichtung des Fahrzeugs, und somit wird die Geschwindigkeit in v_x ausgedrückt, wobei x die Längsachse des Fahrzeugs ist. Dieser Geschwindigkeitssensor kann natürlich den Geschwindigkeitsmesser des Fahrzeugs umfassen.
Es ist einzusehen, daß für ein Fahrzeug, insbesondere wenn sich das Fahrzeug in einer Schlittersituation und/oder einer Situation des schnellen Drehens befindet, in der, wenn das Fahrzeug schlittert und schleudert oder sich dreht, während es schlittert, die Geschwindigkeit in Längsrichtung teilweise oder fast ganz in Geschwindigkeit in Querrichtung übersetzt wird, die Geschwindigkeit in Querrichtung mit der anfänglichen Geschwindigkeit in Längsrichtung in engem Zusammenhang steht. Tatsächlich entsteht die gesamte Geschwindigkeit in Querrichtung aus einer Geschwindigkeit in Längsrichtung.
Der Ausgang des Sensors 30 ist mit einem Anfangsprozessor 32 versehen, bei dem die Winkelgeschwindigkeit ω_x mit einem Bezugswert ω₂(α_x) verglichen wird. Der Bezugswert ist eine Funktion des augenblicklichen Wankwinkels α_x des Fahrzeugs, der durch Integrieren der Winkelgeschwindigkeit ω_x berechnet wird. Somit ist αx = ∫ωxdt
Folglich ändert sich der Bezugswert hinsichtlich des tatsächlichen Wankwinkels, der von dem Fahrzeug bereits ausgeführt wurde. Wenn das Fahrzeug bereits ein wesentliches Wanken ausgeführt hat, beispielsweise durch Drehen um etwa 40° um die x-Achse, ist nur eine sehr geringe Winkelgeschwindigkeit nötig, um das Fahrzeug zu veranlassen über den Umkehrgrenzpunkt hinauszugehen, das heißt, wenn der Schwerpunkt des Fahrzeugs über einen Punkt hinausgeht, der sich vertikal über dem Rad oder den Rädern des Fahrzeugs befindet, die mit dem Boden in Berührung bleiben, wenn ein Wanken unvermeidlich ist. Der Algorithmus des Prozessors 32 könnte beispielsweise sein ω_x > (k₁ – k₂·α_x), wenn k₁ und k₂ Konstanten sind. Die Ausgabe des Prozessors 32 wird einem ODER-Gatter 33 zugeführt.
Die Ausgabe des Sensors 30 wird auch über einen Diskriminator 35 an einen zweiten Prozessor 34 geliefert, und die Ausgabe des Geschwindigkeitssensors 31 wird ebenfalls dem zweiten Prozessor 34 zugeführt. Im Prozessor 34 wird die augenblickliche Geschwindigkeit einer Drehung um die x-Achse, ω_x, mit einem Bezugswert ω₁(v_x) verglichen, der eine Funktion der anfänglichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Allgemein ausgedrückt: je größer die anfängliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs, um so geringer die Drehgeschwindigkeit, die erforderlich ist, um das Auftreten eines Überschlags zu bewirken. Die Funktion ω₁(v_x) könnte in das Schaubild gemäß 3 eingesetzt werden, wobei ω_x max durch ω₁ und die anfängliche Geschwindigkeit v_y in Querrichtung, durch die anfängliche Geschwindigkeit v_x in Längsrichtung ersetzt wird. Die Funktion sollte rechts von 10 m/s eine horizontale Linie beinhalten.
Es wurde festgestellt, daß das vom Prozessor 34 wie oben beschrieben gelieferte Ausgangssignal ein wertvolles Ergebnis für das Auslösen der Aktivierung einer Sicherheitseinrichtung nur während einer ersten vorbestimmten Zeitdauer, nachdem eine Überschlags- oder potentielle Überschlagssituation beginnt, liefert. Nach dieser Zeitdauer wird das Signal jedoch viel weniger zuverlässig und ein Auslösen ist dann nur über den Prozessor 32 möglich. Somit wird bei der in 4 gezeigten Einrichtung die Ausgabe des Sensors 30 an den Diskriminator 35 geliefert, der feststellt, wann die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs um die x-Achse größer als eine vorbestimmte Schwelle, in diesem Beispiel 0,4 Radian pro Sekunde, ist. Wenn die augenblickliche Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs diese Schwelle übersteigt, liefert der Diskriminator 35 Signale, die sowohl den Prozessor 34 als auch einen Zeitgeber 36 starten. Der Zeitgeber 36 läuft eine vorbestimmte Zeitdauer, im gegebenen Beispiel eine Dauer von 70 Millisekunden, lang, und während dieser Zeitdauer stellt der Zeitgeber ein Ausgangssignal bereit. Das Ausgangssignal vom Zeitgeber 36 wird zusammen mit dem Ausgangssignal des Prozessors 34 einem UND-Gatter 37 zugeführt, dessen Ausgabe eine zweite Eingabe in das ODER-Gatter 33 bildet. Die Ausgabe des ODER-Gatters 33 wird verwendet, um die Betätigung einer Sicherheitseinrichtung 38 auszulösen, die einen aufblasbaren Vorhang umfassen kann.
Der Zeitgeber 36 wird von einer Rücksetzeinrichtung 39 zurückgesetzt, wenn und nur wenn ω_x unter 0,4 rad/s fällt, und ist nicht fähig, wieder zu beginnen, bis ein solches Zurücksetzen aufgetreten ist.
Die Wirkung davon ist, daß wenn die Winkelgeschwindigkeit eine mit der Anfangsgeschwindigkeit des Fahrzeugs in Zusammenhang stehende Schwelle innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer, nachdem eine hohe Winkelgeschwindigkeit erfaßt wurde, übersteigt, ein Auslösesignal erzeugt wird. Wenn jedoch zu irgendeinem Zeitpunkt eine Winkelgeschwindigkeit erfaßt wird, die größer als eine mit dem Wankwinkel in Zusammenhang stehende Schwelle ist, wird wieder ein Auslösesignal erzeugt.
Nun Bezug nehmend auf 5 der Zeichnungen ist eine Einrichtung dargestellt, die zu der in 4 gezeigten äquivalent ist, aber mit der Hinzufügung einer für das Auslösen der Sicherheitsvorrichtung erforderlichen Einrichtung zum ”Bereitmachen”.
Bei der in 5 gezeigten Einrichtung ist eine Sensoreinrichtung 40 bereitgestellt, die Sensorsignale liefert, die die Winkelgeschwindigkeit (ω), die Beschleunigung in Querrichtung (ay) und auch die Fahrzeuggeschwindigkeit (V_initial) angeben.
Die Sensoreinrichtung ist mit einem ersten Diskriminator 41 verbunden, der feststellt, wann die Beschleunigung in Querrichtung eine vorbestimmte Schwelle übersteigt, die in diesem Beispiel 0,7 g beträgt. Wenn die Beschleunigung in Querrichtung diese Schwelle nicht übersteigt, liefert der Komparator 41 ein Ausgangssignal, das an ein ”UND”-Gatter 42 geliefert wird. Die andere Eingabe des UND-Gatters 42 ist die Ausgabe des oben beschriebenen ODER-Gatters 33. Die Ausgabe des UND-Gatters 42 ist das Auslösesignal, um die Sicherheitseinrichtung 38 zu betätigen.
Es ist somit zu erkennen, daß bei der beschriebenen Ausführungsform die Einrichtung nur ”bereit gemacht” wird, wenn die Beschleunigung a_y in Querrichtung eine vorbestimmte Schwelle übersteigt. Wenn die Beschleunigung in Querrichtung diese Schwelle nicht übersteigt, ist das UND-Gatter 42 immer gesperrt.
Es wurde ins Auge gefaßt, daß die Sicherheitseinrichtung bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung beispielsweise einen aufblasbaren Vorhang umfassen könnte.

Claims

Sicherheitsvorrichtung mit einer Sicherheitseinrichtung in einem Fahrzeug, die eine Wank-Sensoreinrichtung umfasst, die ein Signal zum Aktivieren der Sicherheitseinrichtung auslöst, wenn ein Wanken oder ein voraussichtliches Wanken des Fahrzeuges erfasst wird, wobei die Wank-Sensoreinrichtung a) einen Winkelparameter, der aus der Winkelgeschwindigkeit um die Längsachse des Fahrzeuges oder dem tatsächlichen Wankwinkel um die Längsachse des Fahrzeuges ausgewählt ist, und b) einen sich auf die Fahrzeuggeschwindigkeit beziehenden Geschwindigkeitsparameter auswertet, der aus der Gesamtgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in einer vorbestimmten Richtung resultiert, sowie c) ein Signal nur erzeugt, wenn die augenblickliche Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs eine vorbestimmte Schwelle als eine Funktion der Geschwindigkeit des Fahrzeuges oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in einer vorbestimmten Richtung erreicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeuges bei Übersteigen einer vorbestimmten Bezugswinkelgeschwindigkeit Zeitmessmittel (36) zur Messung einer vorbestimmten Zeitdauer aktiviert, wobei die Zeitmessmittel (36) der Sicherheitsvorrichtung das Auslösen gestatten, wenn die geschwindigkeitsabhängige Schwelle nur während der vorbestimmten Zeitdauer erreicht wurde.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal erzeugt wird, wenn die Winkelgeschwindigkeit (ω_x) eine vorbestimmte Schwelle übersteigt, die eine Funktion der Gesamtgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder einer Komponente der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist, oder wenn die Winkelgeschwindigkeit eine Schwelle übersteigt, die eine Funktion des bestehenden Wankwinkels des Fahrzeugs ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuggeschwindigkeitsfunktion eine Funktion der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Längsrichtung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuggeschwindigkeitsfunktion eine Funktion der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Querrichtung ist.
Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanksensoreinrichtung auf die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs um die Längsachse des Fahrzeugs anspricht und auch auf die Gesamtgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder eine Komponente der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wie die Geschwindigkeit in Längsrichtung oder die Geschwindigkeit in Querrichtung, anspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanksensoreinrichtung einen Winkelgeschwindigkeitssensor (30) zum Messen der Winkelgeschwindigkeit (ω_x) und einen Geschwindigkeitsmesser (31) zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Längsrichtung umfasst
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung Mittel zum Bestimmen der augenblicklichen Beschleunigung des Fahrzeugs in Querrichtung und Mittel zum Verhindern eines Auslösens umfaßt, außer wenn die Beschleunigung des Fahrzeugs in Querrichtung eine vorbestimmte Schwelle übersteigt.