DE2302680A1

DE2302680A1 - Funktionsaufzeichner fuer eine kraftfahrzeugsicherheitseinrichtung

Info

Publication number: DE2302680A1
Application number: DE2302680A
Authority: DE
Inventors: Kosaku Baba; Akio Hosaka; Kiyoshi Wazawa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1972-02-09
Filing date: 1973-01-19
Publication date: 1973-08-16
Also published as: JPS4882540A; AU446686B2; AU5013772A; GB1385939A; CA976257A; US3890594A; JPS5147213B2

Description

München, 19. Jan. 1973

Nissan Motor Company, Limited Yokohama City, Japan

Funktionsaufzeichner für eine Kraftfahrzeugsicherheitseinrichtung

Die Erfindung betrifft Sicherheitseinrichtungen für Kraftfahrzeuge und insbesondere einen Funktionsaufzeichner, der die Punktion einer Sicherheitseinrichtung aufzeichnet, um feetzustellen, ob eine Kollision dee Fahrzeugs durnh eine falsche Funktion der Sicherheitseinrichtung verursacht wurde oder nicht.

Bisher sind viele Sicherheitseinrichtungen zum Gebrauch in Fahrzeugen zum Vorschlag gebracht worden. In gewissen von ihnen ist eine aufblasbare Fülle, genannt ¹¹ Uassack",vorgesehen, die zum Zeitpunkt einer Kollision automatisch in Schutzstellung aufgeblasen wird,um Verletzungen einschließlich Aufprallverletzungen der Fahrseuginsasßen zu verhüten. Zum Schutz der Insassen breitet sich der Gassack vor den Insassen aus und verhüllt ihre

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ORIGINAL INSPECTED

Köpfe und Schultern und kann dabei die Sicht des Fahrers behindern. Wenn die Sicherheitseinrichtung dieser Art falsch funktioniert, indem sie plötzlich, ohne daß eine' Kollision gefühlt wird, ausgelöst wird, dann kann es paseieren, da die Sicht des Fahrers beschränkt ist, daß das Fahrzeug vom Weg abkommt und mit einem anderen Fahrzeug: oder einem in Fahrtrichtung Rtehendem Hindernis kollidiert.

In diesem Zusammenhang sollte darauf hingewiesen werden,, dalis es bei Untersuchung eines Fahrzeugwracke äuüerst schwierig ist, den Unfall der falschen T^unktion der Sicherheitseinrichtung zuzuschreiben, da möglicherweise kein wesentlicher Unterschied im Zustand des Wracks festzustellen ist zwischen dem obigen Fall, das heißt, wenn eine Kollision durch die falsche Funktion der Sicherheitseinrichtung zustandekam, und dem Fall, wo die Sicherheitsvorrichtung richtig funktionierte, das heißt, sofort nachdem eine Kollisionesituation gefühlt wurde. So besteht die Möglichkeit, daß bei einem Uhfall, in dem ein mit der Sicherheitseinrichtung der oben erwähnten Art versehenes Kraftfahrzeug verwickelt int, Schwierigkeiten «wischen Insassen und Hersteller hineichtlich der Schuldfrage entstehen.

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Erfindung 8g e ma is ißt ein Punktionsaufzeichner für die Sicherheitseinrichtung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, der feststellt, wann die Sicherheitseinrichtung vor Beginn einer Kollision ausgelöst wird und wann die Kollision beginnt, ehe die Sicherheitseinrichtung ausgelöst wird, wobei der Aufzeichner gekennzeichnet ist durch eine erste Schalteinrichtung, die so gestaltet ist, daß sie von einer zweiten Sehalteinrichtung wegbewegt vird, die ihrerseits bo gertaltet ist, dab sie von einer Schaltstellung in die andere bewegt wird durch die Betätigung der Sicherheitseinrichtung; und durch eine elektrische Tiinriehtung, die auf die erste und zweite Schalteinrichtung anspricht, um festzustellen, wann die zweite Schalteinrichtung in die andere Schaltstellung bewegt wird, ehe die erste Schalteinrichtung in eine andere Stellung bewegt wird, und wann die erste Schalteinrichtung in eine andere Schaltetellung bewegt wird, ehe die zweite Schalteinrichtung in eine andere Stellung bewegt wird.

In den beiliegenden Zeichnungen ist Pig. 1 ein Blockdiagrarnm, das die Grundzüge des erfindunpegemäßen FunktionsaufZeichners veranschaulicht: und

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Jig. 2 ein Stromkreiediagramra. eines typischen Beispiels dee in Fig. 1 gezeigten Punktionsaufzeichnerp.

Mit Bezug auf Fig. 1 stellt die Referenznummer 10 eine d.c. Energiequelle oder Batterie dar, die an eine erste Schalteinrichtung 11 angeschlossen ist. Die erste Sehalteinrichtung 11 funktioniert so, daß der Zustand oder die Stellung der Schaltung zum Zeitpunkt einer Kollision umgekehrt wird, und dalr· sie, wie in der gezeigten Ausführungöform von einer geschlossen zu einer offenen Schaltstellung durch die Kollision des Fahrzeugs bewegt wird.. Eine zweite Schalteinrichtung 1? ist in Serie mit der ersten Schalteinrichtung 11 verbunden und ist ebenfalls kraftschlüssig verbunden mit einer bekannten Sicherheitseinrichtung (nicht gezeigt), wie einer aufblasbaren Hülle, genannt (iessack, die so gestaltet ist, daß sie sich zur Zeit der Kollision in Schutzstellung ausbreitet. Die Funktion der zweiten Schalteinrichtung 12 ist so, daß der Zustand oder die Stellung der Schaltung umgekehrt wird in Reaktion auf die Betätigung der Sicherheitseinrichtung. In dieser Ausfxihrungsf orm wird die zweite Schalteinrichtung T2 von der offenen in die geschlossene Schaltstellung bewegt, sofort nachdem die Sicherheitseinrichtung betätigt

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ist. In Serie mit der zweiten Schalteinrichtung 12 ist eine Speichereinrichtung 13 verbunden, die Information darüber liefert, ob die Sicherheitseinrichtung vor oder nach der Kollision des Fahrzeuge ausgelöst wird, indem sie feststellt, ob Strom aus der Batterie 10 durch die erste und zweite Schalteinrichtung 11 und 12 dort hineinfließt. Wensi die Sicherheitseinrichtung falsch funktioniert, indem sie eine plötzliche Betätigung dee Gaspacke noch vor einer Kollision bewirkt, dann wird die zweite Schalteinrichtung^ geschlossen, wenn auch die erste Schalteinrichtung 11 geschlossen ist, mit den Ergebnis, daß der Strom der durch die erste und zweite Schalteinrichtung 11 und 12 fliegt, durch die Speichereinrichtung 13 aufgezeichnet wird, y/enn andererseits, die Sicherheitseinrichtung auf eine Kollision dec Fahrzeugs hin ausgelöst wird, dann wird die erste Schalteinrichtung 11 geöffnet, bevor die zweite Schalteinrichtung 12 geschlossen wird, und so wird verhütet, daß Strom in die Speichereinrichtung 13 fließt. Daher erklärt sieh, daß auf Grund des Vorhandenseins oder NichtVorhandenseins von Strom, der in die Speichereinrichtung 13 fließt, fastgestellt worden kann, ob die Sicherheitseinrichtung auf eine Kollision des Fahrzeugs hin oder früher ausgelöst wurde.

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In Pig. 2 ist ein typisches Beispiel für den Stromkreis eines Funktionsaufzeichners gemäß der in 1 gezeigten Erfindung veranschaulicht.

Die d.c. Energiequelle 10 ist hier durch eine 12 Volt Batterie dargestellt, deren positiver Pol durch eine Linie 20 an die erste Schalteinrichtung 11, die in ein Rechteck aus gestrichelten Linien eingeschlossen ist, angeschlossen ist. Wie vorher beschrieben, ist die erste Schalteinrichtung 11 so gestaltet, daß sie von einer geschlossenen zu einer offenen Schalteinstellung durch eine Kollision des Fahrzeugs bewegt wird. Sie kann z.B. von der Art sein, die auf Stoß reagiert, gekennzeichnet durch ein mit einem leitenden Überzug versehenes Glasteil.oder dgl., das so ausgebildet ist, daß es unter Stoßwirkung im Äugenblick der Kollision in Teile zerbricht. Die auf Stoß reagierende Schaltung ist an einer vorstehenden Κηε*utschzone des Fahrzeugs, z.B. einem Stoßdämpfer, montiert.

Eingeschlossen innerhalb eines Rechtecks 25 aus gestrichelten Linien ist ein Triggerraechanismus dargestellt zum Auslösen der Sicherheitseinrichtung Cnicht gezeigt), welcher Mechanismus ein elektrisch auslösbares

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Zündelement 26 und zwei Kollisionssensoren 27 und 28, die in Serie über die Batterie 10 verbunden eind, ein-Bchliebt. aus Einfachheitsgrtinden ist hier nur ein einzelnes Zündelement gezeigt, das Element 26, welches zum Explodieren elektrisch auslösbar ist, um so dos Druckgas aus einer Gasquelle zum sofortigen Aufblasen des (raseacks freizumachen. Die Kollisionssensoren 27 und 28 sind so gestaltet, daß sie eine auf Stoß ansprechende Schaltung haben, die dergestalt ist, da£ sie in Reaktion auf einen. Kollisionsfall des Fahrzeugs hin, geschlossen wird.

Die Resistoren 30 und 31 sind entsprechend über ihre dazugehörigen Kollisionssencoren 27 und 2P verbunden, εο dab es möglich wird ein Durchbrennen des zum Explodieren veranlaßten Zündelements 26 festzustellen. Die ^ViderstandBwerte der Resistoren 30 und 31 und das Zündelement 26 eind so gewählt, daß R,„"?.^y. R,.. %. Rp6* Üo ergibt sich, bevor die Sicherheitseinrichtung ausgelöst wird, kein nennenswerter Spannungsabfall über dem Zündelement 26, das heißt, die Spannungen an beiden Funkten la} und (b) sind annähernd 6 Volt. Wenn andererseits die Sicherheitseinrichtung ausgelöst wird durch

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Explosion des Zündelements 26, dann wird die Spannung an den Punkten (a) und (b) entsprechend 12 und null Volt, da dae Element 26 durchgebrannt ißt.

Angeschlossen an den Punkten (a) und (b) ist die zweite Schalteinrichtung 12, die so gestaltet ist, daß sie bei Betätigung der Sicherheitseinrichtung, wie oben beschrieben, von der offenen in die geschlossene Schaltstellung bewegt wird. In dieser AusfüVirungsf orm schließt die zweite Schalteinrichtung 12 zwei IComparatoren 35 und 36 ein, die entsprechend an die Punkte (a) und (b) angeschlossen sind und die entsprechende Bezugspegel gleich 8 und 4 Volt haben. Der AUFgang des !Comparators 35 ist an einen Eingang eines NOP.-Gatters 38 durch einen Inverter 39 angeschlossen, und, andererseits, ist jener des !Comparators 36 direkt an einen anderen Eingang des NOR-Gatters 38 angeschlossen. Der Ausgang des NOR-Gatters 38 ist durch einen Resistor 41 an den Sockel eines Transistors 42 angeschlossen, dessen Emitter an dem Negativpol der Batterie 10 angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 42 ist an die Speichereinrichtung 13 angeschlossen, die, in der gezeigten Ausführungsforra, die Form oiner elektrischen Sicherung hat. Die Sicherung

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13 ist ihrerseits an die erste Schalteinrichtung 11 angeschlossen.

Die Punktion der zweiten Schalteinrichtung 12 ist, wie folgt: wenn, wie oben beschrieben, die Spannunpen an den Punkten (a) und (b) entsprechend 12 und null Volt werden, auf Grund des durch die Explosion verursachten Durchbrennens der. Zündelements 26, dann produziert der Komparator 35 einen richtigen "1" Ausgang, weil eeine Bezugespannung, das heißt 8 Volt, durch die an seinem Eingang angelegten 12 Volt übertroffen wird, während, andererseits, der andere Komparator 36 einen falschen "O" ausgang produziert, weil seine Be^ugsspannung, das heiiit, 4 Volt, großer ist als die eingangs spannung von null Volt. In diesem Zusammenhang eollte darauf hingewiesen werden, daß die Binär^ahlen "1" und "0" hier verwendet werden um aufzuzeigen, dalä die Vorrichtung Jeweils in richtiger oder falscher Stellung ist. Der richtige "1" Ausgang des Komparators 35 wird durch den Inverter 39 umgekehrt, so datf ein falsches "0" Signal vom Inverter 39 an einen Kingang des NOR-Gratters 33 geliefert wird. Der falsche "0" Ausgang des Komparators 36 wird direkt auf den anderen Eingang des NOR-Gatter» 38 £T«-

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liefert. Wie Kenner der Technik des Aufbaus von logischen Schaltungen wissen, erscheint, wenn die falschen ^MO" Signale an beide Eingänge des HOR-Gatters 36 geliefert werden, an seinem Ausgang ein richtiges "1" Signal, das an den Sockel des Transistors 42 v/eitergegeben wirrt und ihn leitend macht. Das bedeutet, daii die zweite Schalteinrichtung 12 geschlossen wird* Wenn in diesem Moment die erste Sehalteinrichtung 11 geschlossen bleibt, was bedeutet, daß keine Kollision des !fahrzeuge gefühlt worden ist, dann flielrfc Strom durch die elektrische Sicherung 13» so daß sie durchbrennt. So erweist sich, wenn die Sicherheitseinrichtung falsch funktioniert» das heißt, wenn sie ausgelöst wird ohne dafc von der ereten Schalteinrichtung 11 eine Kollisionsbedingung gefühlt wird, daß die falsche Funktion der Sicherheitseinrichtung durch die Tatsache bewiesen wird, daß die elektrische Sicherung 13 in durchgebranntem Zustand vorgefunden wird. Wenn die Sicherheitseinrichtung in Beaktion auf eine Kollision des Fahrzeugs ausgelöst wird, dann brennt die elektrische Sicherang 13 nicht durch, nicht einmal, wenn der Transistor 42 leitend gemacht wird, da die erste Sehalteinrichtung zuerst geöffnet wird»

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Noch auf Fig. 2 bezogen, weisen die Kollisionssensoren 27 und 28 ferner entsprechende Spulen 45 und 46 auf, die in Serie mit der ersten Schalteinrichtung 11 über die Batterie 10 verbunden sind. Die Funktion der Spulen 45 und 4ö besteht darin, die Kollisionssensoren 27 und 28 im normalen Zustand in der offenen Stellung zu halten, so dala sie nicht z.B. auf Grund schnellen Abbrerasens des Fahrzeugs geschlossen werden können. V»'enr die erste Schalteinrichtung 11 auf eine durch sie gefühlte Kollision hin geöffnet wird, werden die Spulen 45 und 46 ^Mentkräftigt", damit die Wirkung der Kollisionssensoren 27 und 28 nicht durch die Spulen beeinträchtigt wird.

Obwohl eine Beschreibung der Erfindung gemacht worden ist, die sich auf eine Ausführungsform bezieht, in der die erfte Schalteinrichtung 11 von einer geschlossenen zu einer offenen Schaltstellung auf Grund einer Kollision des Fahrzeugs bewegt wird, während die zweite Schalteinrichtung 12 von offener zu geschlossener Stellung nach der Betätigung der Sicherheitseinrichtung bewegt wird, wird doch ersichtlich, da£ die Schaltbedingungen der ersten und zweiten Schaltein-

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richtungen 11 und 12 umgekehrt werden können. In dieser Ausführungsform, kann die erste Sehalteinrichtung 11 zwei gegenüberliegende Kontaktzungen umfassen, die an einer vorstehenden Knautschzone des Fahrzeugs, wie einem Stoßdämpfer, von Knde zu *inde angebracht sein können. Da die erste Schalteinrichtung 11 normal offen ist, während die zweite Schalteinrichtung normal geschlossen ist, bremst die elektrische Sicherung Y5 mir durch, wenn die erste Schalteinrichtung 11 zuerst geschlossen wird, das hei.ⁿt, in dem Fall, wo die Sicherheitseinrichtung bei einer Kollision betätigt wird. TCs sollte festgehalten v/erden, daß die Spulen 45 und 46 so angeordnet sind, daß sie Kraft auf die Kollisionssensoren 27 und 28 ausüben, indem sie dazu tendieren diese in geschlossene Stellung zu drangen, wenn die erste Schaltenrichtung 11 zum Zeitpunkt einer
Kollision geschlossen wird. Durch diese Funktion wird die Sensitivität der Kollisionssensore 27 und 28 in gx'oßem Maße gesteigert.

Obwohl vriele Arten von Schaltungen, die als erste Schalteinrichtung 11 wirken, bekannt sind,

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kann man feststellen, daß sie gleichermaßen in Kombination "nit anderen Arten von Kollisionesensoren verwendet werden können, wie eine Art, die dadurch gekennzeichnet ist, datö sie kurze Zeit bei der Kollision in geschlossener Stellung bleibt und durch eine Speichereinrichtung, die aus einem Thyristor gebildet ist, und durch eine ^rpransistorschaltung, die imstande ißt in Einklang mit den Zustand dets Speichers geschlossen oder geöffnet zu werden, ohne dal.-; dabei vom tatsächlichen Rahmen der Erfindung abgegangen wird.

Ferner kann man feststellen, daß unter anderen Arten der zweiten Schalteinrichtung 12, wie sich Kenner der Materie leicht vorstellen können, eine pneumatisch kontrollierte Schaltung sein kann, die dadurch gekennzeichnet ist, dali sie in Einklang mit dem Druck in einer Gasquelle, in der Druckgas gespeichert ist Uli dann in den Gasnack entlassen zu werden, geöffnet und geschlospen wird, und durch einen dünnen, leitenden Draht, dnr bo gestaltet ist, daß er bei Betätigung der Sicherheitseinrichtung gebrochen wird, und daß sie eine mechanische oder elektronische Schaltung sein kann, die imstande ist die Bewegung eines

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Gaseacks zu fühlen, wenn er in aufgeblasenen Zustand versetzt wird.

Da an die Speichereinrichtung 15 die Forderung gestellt wird, daß nie imstande ist, die Tatsache zu speichern, daß eine gewisse Spannung darüber angelegt ist, können verstandIicherweise verschiedene Arten von Speichereinrichtungen, wie etwa Halbleiterspeichereinrichtungen, anstelle einer elektrischen Sicherungverwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

ι - 1 Λ Funktionsaufzeichner für eine Sicherheitseinrichtung an einem Kraftfahrzeug zur Feststellung, wann die Sicherheitseinrichtung vor Beginn einer Kollision ausgelöst wird, und zur Feststellung, wann die Kollision beginnt, bevor die Sicherheitseinrichtung ausgelöst wird, gekennzeichnet durch

eine erste Schalteinrichtung, die so gestaltet ist, daß sie bei Kollision des Fahrzeugs von einer Schaltstellung in eine andere Schaltstellung bewegt wird,

eine zweite Schalteinrichtung, die so gestaltet ist,daß sie durch Betätigung der Sicherheitseinrichtung von einer Schaltstellung in eine andere Schaltstellung bewegt wird, und

eine elektrische überwachungseinrichtung, die auf die erste und die zweite Schalteinrichtung anspricht, zur Feststellung, wann die zweite Schalteinrichtung in die andere Schaltstellung bewegt wird, bevor die erste Schalteinrichtung in die andere Stellung bewegt wird, und zur Feststellung, wann die erste Schalteinrichtung in die andere Stellung bewegt wird, bevor die zweite Schalteinrichtung in die andere Stellung bewegt wird.

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2. FunktionsaufZeichner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schalteinrichtung bei Kollision des Fahrzeugs von einer Schließ- in eine Offenstellung und die zweite Schalteinrichtung durch Betätigung der Sicherheitseinrichtung von einer Offenstellung in eine Schließstellung umschaltbar ist, wobei die erste und die zweite Schalteinrichtung mit einer elektrischen Energiequelle in.Serie geschaltet sind.
3. Funktionsaufzeichner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die auf die erste und zweite Schalteinrichtung anspricht, eine elektrische Sicherung enthält, die mit der ersten und zweiten Schalteinrichtung in Serie geschaltet ist.
4. Funktionsaufzeichner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schalteinrichtung einen Stoßsensor umfaßt, der ein mit einem leitenden Überzug versehenes Glasteil aufweist, das so ausgebildet ist, daß es unter der Stoßwirkung einer Kollision des Fahrzeugs in Teile zerbricht.
5. Funktionsaufzeichner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schalt-

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einrichtung einen durch die Betätigung der Sicherheitseinrichtung leitend gemachten Transistor umfaßt, wobei der Transistor an den Ausgang eines NOR-Gatters angeschlossen ist, das zwei Eingänge aufweist, die an einen Komparator bzw, an einen Inverter angeschlossen sind, wobei der Inverter an einen weiteren Komparator angeschlossen ist und die Komparatoren an eine Vorrichtung zum Auslösen der Sicherheitseinrichtung angeschlossen sind.
6. Funktionsaufzeichner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schalteinrichtung so gestaltet ist, daß sie durch Kollision des Fahrzeugs von einer Offen- in eine Schließschaltstellung bewegt wird, und die zweite Schalteinrichtung so gestaltet ist, daß sie durch Betätigung der Sicherheitseinrichtung von einer geschlossenen in eine offene Schalt" stellung bewegt wird, wobei ferner die erste und die zweite Schalteinrichtung mit einer elektrischen Energiequelle in Serie geschaltet sind.
7. Funktionsaufzeichner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrich* tung, die auf die erste und zweite Schalteinrichtung anspricht, eine elektrische Sicherung umfaßt, die mit der

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ersten und zweiten Schalteinrichtung in Serie geschaltet ist.
8. Funktionsaufzeichner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schalteinrichtung zwei einander gegenüberliegende Kontaktzungen umfaßt, die an einer vorstehenden Knautschzone des Fahrzeugs angeordnet sind.

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