DE4134902A1 - Vorrichtung zum erfassen des aufpralls eines fahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls zur Verwendung in einem Air-Bag-System eines Fahrzeuges oder dergleichen.

Fig. 8 zeigt den Aufbau einer Vorrichtung zum Erfas­ sen des Aufpralls für Fahrzeuge nach dem Stand der Technik, wie er in der japanischen Offenlegungs­ schrift Nr. 63-2 41 467 offenbart ist. Dabei bezeichnen das Bezugszeichen 1 ein piezoelektrisches Element, das als Beschleunigungssensor verwendet wird, das Bezugszeichen 2 einen Signalverarbeitungskreis, der mit dem Ausgang des piezoelektrischen Elements 1 ver­ bunden ist, wobei dieser Signalverarbeitungskreis 2 einen an den Ausgangsanschluß 1a des piezoelektri­ schen Elementes 1 angeschlossenen Impedanzwandler 3, einen Integrator 4, einen ersten Komparator 5, der ein Spannungssignal mit einem H-Pegel abgibt, wenn die Ausgangsspannung des Integrators 5 größer als eine vorbestimmte Spannung wird, und einen Transistor 6 umfaßt, der eingeschaltet wird, wenn er das Span­ nungssignal mit dem H-Pegel vom ersten Komparator 5 empfängt, wobei der Transistor zwischen eine Zündkap­ sel 7 und eine Batterie 8 geschaltet ist. Weiterhin bezeichnet das Bezugszeichen 9 einen mechanischen Beschleunigungssensor zur Verhinderung einer Fehlex­ plosion mit einem in den Zündkreis eingefügten Kon­ takt und Bezugszeichen 10 ein ausfallsicheres Relais. Wenn bei diesem Aufbau ein Stoß auf das piezoelektri­ sche Element 1 durch ein bewegliches Teil des Be­ schleunigungssensors aufgebracht wird, wird die von dem piezoelektrischen Element 1 abgegebene Spannung an den Impedanzwandler 3, den Integrator 4 und den ersten Komparator 5 übertragen, so daß der Transistor 6 durchgeschaltet wird und die Zündkapsel 7 dadurch mit der Batterie 8 verbunden wird und endlich gezün­ det wird. Andererseits wird ein Eingangsanschluß 1b des piezoelektrischen Elements 1, der vorgesehen ist, um eine piezoelektrische Rückwirkung des piezoelek­ trischen Elementes 1 aufzubringen, an einen Diagnose- Impulsgenerator 11 angeschlossen und ein Diagnose­ kreis 12 ist vorgesehen, um den Ein/Aus-Zustand des Transistors 6 zu erfassen, wobei der Diagnosekreis 12 das ausfallsichere Relais 10 und eine Alarmvorrich­ tung 13, wie eine Lampe oder dergleichen steuert. Der Diagnose-Impulsgenerator 11 ist in der Weise aufge­ baut, daß er den Startzeitpunkt des Motors beim ge­ parkten Fahrzeug erfaßt und einen Diagnoseimpuls er­ zeugt, indem er solche Signale wie Fahrzeuggeschwin­ digkeitssignal, Kurbelsignal, Parksignal und derglei­ chen erhält und wenn der Diagnoseimpuls dem Eingangs­ anschluß 1b des piezoelektrischen Elementes zugeführt wird, wird eine Ausgangsspannung an seinem Ausgangs­ anschluß 1a durch die piezoelektrische Rückwirkung erzeugt, wobei die Frequenz und die Spannung des Dia­ gnoseimpulses in der Weise festgelegt wird, daß eine höhere Spannung als eine vorbestimmte Referenzspan­ nung V1 des ersten Komparators 5 von dem Integrator 4 ausgegeben wird. Das bedeutet, daß solange wie das piezoelektrische Element 1 und der Signalverarbei­ tungskreis 2 korrekt funktioniert, der Transistor 6 durch Erzeugung des Diagnoseimpulses durchgeschaltet wird, wodurch eine Spannung von der Batterie 8 dem Diagnosekreis 12 zugeführt wird, und wenn keine Span­ nung dem Diagnosekreis 12 nach einer vorbestimmten Zeit nach der Erzeugung des Diagnoseimpulses zuge­ führt wird, dann wird bestimmt, daß ein Fehler vor­ handen ist, wodurch das ausfallsichere Relais 10 aus­ geschaltet wird und die Alarmeinrichtung 13 danach aktiviert wird. Da der Diagnoseimpuls im geparkten Zustand des Fahrzeuges erzeugt wird, ist der Kontakt des mechanischen Beschleunigungssensors 9 im Aus-Zu­ stand und daher wird die Zündkapsel 7 nicht gezündet.

Bei einer derartigen Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls von Fahrzeugen wird ein Diagnose-Impulsge­ nerator unbedingt benötigt, um den Diagnoseimpuls dem piezoelektrischen Element 1 zuzuführen und darüber hinaus ist ein derartiger Aufbau der Vorrichtung nur sinnvoll, wenn das piezoelektrische Element als Be­ schleunigungssensor verwendet wird, d. h. er kann nicht angewandt werden, wenn andere Beschleunigungs­ sensoren, wie Halbleiter-Beschleunigungssensoren oder dergleichen, in dem System verwendet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben angegebenen Probleme zu lösen und eine Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls für Fahrzeuge zu schaffen, die eine Vorrichtung wie einen Diagnose-Impulsgenerator zum Zuführen eines Signals an den Beschleunigungssensor überflüssig macht und immer noch in der Lage ist, einen als Halbleiter oder andere als die üblicherweise verwendeten piezoelek­ trischen Elemente ausgebildeten Beschleunigungssensor zu diagnostizieren.

Eine Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls für Fahrzeuge entsprechend einem ersten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung umfaßt einen Beschleunigungssen­ sor zum Erfassen eines Aufpralls des Fahrzeugs, einen Fahrzeugbewegungssensor zum Erfassen von Bewegungen des Fahrzeuges, die sich von einem Aufprall unter­ scheiden, und eine Einrichtung zum Erfassen von Unre­ gelmäßigkeiten im Beschleunigungssensor durch Ver­ gleich des Ausgangssignals des Beschleunigungssensors und des Ausgangssignals des Bewegungssensors.

Weiterhin umfaßt eine Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls für Fahrzeuge entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Beschleunigungssensor zum Erfassen eines Aufpralls des Fahrzeugs, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und eine Einrichtung zum Erfassen von Unregelmäßigkeiten im Beschleunigungssensor durch Vergleich des Aus­ gangssignals vom Beschleunigungssensor mit dem Aus­ gangssignal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors.

Eine Vorrichtung zum Erfassen des Aufpralls für Fahr­ zeuge entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Beschleuni­ gungssensor zum Erfassen eines Aufpralls des Fahr­ zeugs, einen Sensor zur Erfassung der Drehfrequenz des Motors eines Fahrzeugs und eine Einrichtung zur Erfassung von Unregelmäßigkeiten in dem Beschleuni­ gungssensor durch Vergleich des Ausgangssignals vom Beschleunigungssensor mit dem Ausgangssignal des Sen­ sors zur Erfassung der Drehfrequenz des Motors.

Eine Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls für Fahrzeuge entsprechend einem vierten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung umfaßt einen ersten Beschleunigungssensor zum Erfassen des Aufpralls des Fahrzeugs, einen zweiten Beschleunigungssensor zum Erfassen der Beschleunigung des Fahrzeugs und eine Einrichtung zum Erfassen von Unregelmäßigkeiten in dem ersten Beschleunigungssensor durch Vergleich des Ausgangssignals des ersten Beschleunigungssensors mit dem Ausgangssignal des zweiten Beschleunigungssen­ sors.

Bei einer Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls für Fahrzeuge entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden das Ausgangssignal des Beschleunigungssensors zur Erfassung des Auf­ pralls des Fahrzeugs und das Ausgangssignal des Fahr­ zeugbewegungssensors zur Erfassung anderer Bewegungen des Fahrzeugs als die des Aufpralls miteinander ver­ glichen, wobei der Beschleunigungssensor als anomal bewertet wird in dem Fall, daß eine Geschwindigkeits­ verringerung des Fahrzeugs durch den Fahrzeugbewe­ gungssensor erfaßt wird und der Beschleunigungssensor kein Signal liefert oder im Gegenteil in dem Fall, daß der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor kein Ausgangs­ signal liefert und der Beschleunigungssensor ein Si­ gnal für einen längeren Zeitraum als eine vorbestimm­ te Signalerzeugungszeit bei Auftreten des Aufpralls abgibt.

Bei der Vorrichtung zum Erfassen des Aufpralls für Fahrzeuge entsprechend dem zweiten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung werden das Ausgangs­ signal des Beschleunigungssensors zum Erfassen des Aufpralls des Fahrzeugs und das Ausgangssignal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors miteinander vergli­ chen, wobei der Beschleunigungssensor als anomal be­ wertet wird, in dem Fall, daß eine Geschwindig­ keitsreduzierung des Fahrzeuges durch den Geschwin­ digkeitssensor erfaßt wird und der Beschleunigungs­ sensor kein Ausgangssignal liefert oder im Gegenteil in dem Fall, daß der Geschwindigkeitssensor kein Aus­ gangssignal liefert und der Beschleunigungssensor ein Signal während eines längeren Zeitraums als eine vor­ bestimmte Signalerzeugungszeit bei Auftreten des Auf­ pralls abgibt und auch in dem Fall, daß keine Kohä­ renz zwischen dem Ausgangswert des Beschleunigungs­ sensors und dem des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors vorhanden ist.

Weiterhin werden bei der Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls für Fahrzeuge entsprechend einem drit­ ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Ausgangssignal von einem Beschleunigungssensor zur Erfassung eines Aufpralls des Fahrzeugs und das Ausgangssignal von einem Sensor zur Erfassung der Drehfrequenz des Fahrzeugmotors miteinander vergli­ chen, wobei der Beschleunigungssensor als anomal be­ wertet wird in dem Fall, daß obwohl eine Beschleuni­ gung durch die Drehung des Motors in die gleiche Richtung wie die des Beschleunigungssensors erzeugt wird, der Beschleunigungssensor kein Ausgangssignal abgibt oder im Gegenteil, in dem Fall, daß der Motor gleichmäßig dreht und der Beschleunigungssensor ein Signal während eines längeren Zeitraums als eine vor­ bestimmte Signalerzeugungszeit bei Auftreten des Auf­ pralls liefert und ebenfalls in dem Fall, daß keine Kohärenz zwischen dem Ausgangswert des Beschleuni­ gungssensors und den des Motorrotationssensors be­ steht.

Bei einer Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls für Fahrzeuge entsprechend einem vierten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung werden das Ausgangs­ signal eines ersten Beschleunigungssensors zur Erfas­ sung des Aufpralls des Fahrzeugs und das Ausgangssi­ gnal eines zweiten Beschleunigungssensors zur Erfas­ sung der Beschleunigung des Motors miteinander ver­ glichen, wobei der Beschleunigungssensor als anomal bewertet wird, im Falle, daß ein Signal vom zweiten Beschleunigungssensor erzeugt wird und der erste Be­ schleunigungssensor kein Signal erzeugt oder im Ge­ genteil, im Falle, daß kein Signal vom zweiten Be­ schleunigungssensor abgegeben wird, während der erste Beschleunigungssensor ein Signal während eines länge­ ren Zeitraums als eine vorbestimmte Signalerzeugungs­ zeit bei Auftreten des Aufpralls liefert und gleich­ falls in dem Falle, daß keine Kohärenz zwischen dem Ausgangswert des ersten Beschleunigungssensors und dem des zweiten Beschleunigungssensors vorhanden ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden in der nachfolgenden Be­ schreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Erfassung des Auf­ pralls für Kraftfahrzeuge entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Erfassung des Auf­ pralls für Kraftfahrzeuge entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 3 ein Flußdiagramm, das die Betriebswei­ se des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Erfassung des Auf­ pralls für Kraftfahrzeuge entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das die Betriebswei­ se des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Erfassung des Auf­ pralls für Kraftfahrzeuge entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 7 ein Flußdiagramm, das die Betriebswei­ se des vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt, und

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Erfassung des Auf­ pralls für Kraftfahrzeuge entsprechend dem Stand der Technik.

Im folgenden werden die verschiedenen Ausführungsbei­ spiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung in seinem gesamten Aufbau darge­ stellt, wobei das Bezugszeichen 21 einen Beschleuni­ gungssensor zur Erfassung des Aufpralls des Fahrzeu­ ges, Bezugszeichen 22 einen Zündentscheidungskreis, der entscheidet, ob ein Luftsack bei Empfangen eines von dem Beschleunigungssensor 21 gelieferten Signals aufgeblasen werden soll oder nicht, und der einen Strom an die Zündkapsel 23 zum Auslösen des Luftsacks liefert, wenn entschieden wird, daß der Luftsack auf­ geblasen werden soll, Bezugszeichen 23 eine Zündkap­ sel, die die Gastreiberstufe zum Aufblasen des Luft­ sacks bei Empfang eines elektrischen Stromes zündet, Bezugszeichen 24 einen in üblicher Weise befestigten Bewegungssensor, der zu dem Aufprall unterschiedliche Bewegungen des Fahrzeugs erfaßt, 25 einen Überwa­ chungskreis für die Sensorausgangssignale zum Über­ wachen, ob der Beschleunigungssensor 21 in einem ano­ malen Zustand bei Erhalt der Signale des Beschleuni­ gungssensors und des Bewegungssensors 24 ist, und Bezugszeichen 26 eine Alarmeinrichtung zum Anzeigen der Tatsache, daß der Beschleunigungssensor 21 in einem anomalen Zustand ist, wenn der Überwachungs­ kreis 25 der Sensorausgangssignale dies so entschied­ en hat, bezeichnen.

Die Betriebsweise der Vorrichtung wird im folgenden beschrieben. Wenn mit einer Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls nach Fig. 1 der Aufprall des Fahrzeuges gemeldet wird, erzeugt der Beschleunigungssensor ein Beschleunigungssignal, das in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Der Zündentscheidungskreis 22 emp­ fängt dieses Signal und entscheidet, ob ein realer Aufprall aufgetreten ist oder nicht, und wenn diese Entscheidung angibt, daß der Luftsack aufgeblasen werden sollte, wird ein elektrischer Strom der Zünd­ kapsel 23 zugeführt, so daß der Luftsack aufgeblasen werden soll. Auf der anderen Seite überwacht der Überwachungskreis 25 für die Sensorausgangssignale die ganze Zeit das Ausgangssignal des Beschleuni­ gungssensors 21 und das des Fahrzeugbewegungssensors 24, der die Bewegungen des Fahrzeuges erfaßt. Obwohl in diesem Fall der Beschleunigungssensor kein Aus­ gangssignal mit hohem Pegel während des normalen Fahrzustandes des Fahrzeuges erzeugt, wie er es beim Auftreten eines Aufpralls tun würde, wird mindestens ein Signal mit geringem Pegel entsprechend dem Maß der Beschleunigung geliefert, da eine Beschleunigung erzeugt wird, wenn das Fahrzeug aus seiner Fahrge­ schwindigkeit abgebremst wird. Wenn allerdings der Beschleunigungssensor fehlerhaft ist, wird kein Si­ gnal von ihm abgegeben und daher wird die Fehlfunk­ tion des Beschleunigungssensors 21 nur durch Überwa­ chen festgestellt, ob ein Signal eines geringen Pe­ gels vom Beschleunigungssensor 21 ausgegeben wird oder nicht, wenn ein Ausgangssignal vom Fahrzeugbe­ schleunigungssensor 24 erzeugt wird, der eine Verrin­ gerung der Fahrzeuggeschwindigkeit feststellt. Ande­ rerseits wird eine Fehlfunktion des Beschleunigungs­ sensors 21 festgestellt, wenn der Fahrzeuggeschwin­ digkeitssensor 24 keine Verringerung der Fahrzeugge­ schwindigkeit feststellt und der Beschleunigungssen­ sor 21 ein Ausgangssignal erzeugt. Da der Fahrzeug­ geschwindigkeitssensor 24 nicht die Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit im Moment des Auftretens des Aufpralls erfaßt (da die Ansprechgeschwindigkeit nicht schnell genug ist oder dergleichen), besteht die Möglichkeit, daß ein Signal nur von dem Beschleu­ nigungssensor 21 erzeugt wird und daher sollte als Referenz für den Überwachungskreis 25 der Sensoraus­ gangssignale für die Entscheidung, ob der Beschleuni­ gungssensor 21 in einem normalen Zustand ist, eine solche Bedingung eingeschlossen werden, daß der Be­ schleunigungssensor 21 ein Signal für eine längere Zeit als eine vorbestimmte Signalerzeugungszeit bei Auftreten des Aufpralls liefert. Wenn der Überwa­ chungskreis 25 der Sensorausgangssignale entschei­ det, daß der Beschleunigungssensor 21 in einem anoma­ len Zustand ist, erzeugt die Alarmeinrichtung 26 ein Alarmsignal für die Anzeige dieser Tatsache für den Fahrer.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Er­ findung, bei dem das Bezugszeichen 31 einen Fahrzeug­ geschwindigkeitssensor zur Erfassung der Fahrge­ schwindigkeit des Fahrzeugs, das Bezugszeichen 101 einen Verstärker zum Verstärken eines Ausgangssignals mit niedrigem Pegel von dem Beschleunigungssensor 21, Bezugszeichen 102 einen A/D-Wandler zum Umwandeln des Ausgangssignals vom Verstärker 101 in ein digitales Signal, Bezugszeichen 104 eine Schnittstelle zum For­ men der von dem Geschwindigkeitssensor 31 abgegebenen Wellenform des Signals, 103 einen Mikroprozessor, der das Ausgangssignal vom A/D-Wandler 102 und das Aus­ gangssignal von der Schnittstelle 104 empfängt, um die Fehlfunktion des Beschleunigungssensors 21 fest­ zustellen, bezeichnen, wobei alle anderen Elemente einschließlich des Überwachungskreises 25 der Sensor­ ausgangssignale und andere Teile des Aufbaus die gleichen sind wie die in Fig. 1.

Die Betriebsweise der Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls für Fahrzeuge nach Fig. 2 wird unter Bezug­ nahme auf das Flußdiagramm entsprechend Fig. 3 be­ schrieben. In Schritt 31 wird ein Ausgangssignal vom Beschleunigungssensor 21 vom Verstärker 101 ver­ stärkt, da die durch die Geschwindigkeitsverringerung des Fahrzeugs erzeugte Beschleunigung bwz. Verzöge­ rung relativ gering im Vergleich mit der bei einem wirklichen Aufprall ist. Danach wird das so verstärk­ te Signal durch den A/D-Wandler 102 in ein digitales Signal umgewandelt und dann von dem Mikroprozessor 103 gelesen. Im folgenden Schritt 32 wird die Fahr­ geschwindigkeit des Fahrzeugs in der Weise berechnet, daß das Ausgangssignal vom Geschwindigkeitssensor 31 von einem in dem Mikroprozessor 103 gespeicherten Zähler gemessen wird, nachdem es durch das Interface 104 geformt wurde. In Schritt 33 wird das Maß der Verringerung der Geschwindigkeit aus der in Schritt 32 berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit und der vorher berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet und als Ergebnis schreitet das Verfahren zu Schritt 34 vor, wenn der Ausgangspegel der Geschwindigkeitsverringe­ rung als eine plötzliche Verringerung bewertet wird oder im anderen Fall geht das Verfahren zu Schritt 35. In Schritt 34 wird bewertet, ob die Beschleuni­ gung aus dem in Schritt 31 erfaßten Wert erzeugt wird und wenn die Beschleunigung nicht erzeugt wird, wird der Beschleunigungssensor 21 als fehlerhaft bewertet, da der Beschleunigungssensor 21 trotz der Tatsache, daß eine plötzliche Verringerung der Fahrgeschwindig­ keit des Fahrzeuges vorhanden ist, kein Signal er­ zeugt, und im folgenden wird die Alarmeinrichtung aktiviert, und zwar in Schritt 36. Wenn auf der ande­ ren Seite entschieden wurde, daß die Beschleunigung in Schritt 34 erzeugt wurde, dann geht das Verfahren zu Schritt 37, bei dem das Ausgangssignal des Beschleu­ nigungssensors 21 und die Änderung der Fahrgeschwin­ digkeit verglichen werden und wenn danach entschieden wird, daß eine Kohärenz zwischen dem Ausgangswert des Beschleunigungssensors und die Verringerung der Fahr­ geschwindigkeit vorhanden ist, dann wird der Be­ schleunigungssensor in Schritt 38 als richtig funk­ tionierend beurteilt und das Verfahren geht zum Startpunkt des Programmes. Wenn andererseits bewertet wird, daß keine Kohärenz zwischen ihnen in Schritt 38 vorhanden ist, dann wird der Beschleunigungssensor als anomal bewertet und das Verfahren schreitet zu Schritt 36 vor, in dem die Alarmvorrichtung 26 akti­ viert wird. Wenn entschieden wird, daß keine plötzli­ che Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit in Schritt 33 vorhanden ist, dann wird weiterhin entschieden, ob durch die Berechnung in dem folgenden Schritt 35 eine Beschleunigung erfaßt wird oder nicht, und wenn dar­ aufhin eine Beschleunigung als erzeugt bewertet wird, geht das Verfahren auf Schritt 39, in dem erneut ent­ schieden wird, ob die Beschleunigung für einen länge­ ren Zeitraum als für eine vorbestimmte Signalerzeu­ gungszeit bei Auftreten des Aufpralls erzeugt wird, und wenn die Entscheidung positiv ist, wird der Be­ schleunigungssensor als anomal bewertet und die Alarmeinrichtung 26 in Schritt 36 aktiviert. Wenn allerdings in Schritt 35 entschieden wird, daß die Beschleunigung nicht erzeugt wird, dann wird der Be­ schleunigungssensor als normal bewertet und selbst wenn in dem gleichen Schritt die Beschleunigung als erzeugt bewertet wird, wird, wenn sie nicht für eine längere Zeit als eine vorbestimmte Signalerzeugungs­ zeit bei Auftreten des Aufpralls in Schritt 39 er­ zeugt wird, der Beschleunigungssensor gleichfalls als normal bewertet, da festgestellt wurde, daß die Be­ schleunigung durch den realen Aufprall aufgetreten ist und daher schreitet das Verfahren zu dem Start des Programms vor. Die Hauptverfahrensweise zum Akti­ vieren der Zündkapsel 23 ist die gleiche wie die im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung, bei der das Bezugszeichen 41 einen Drehgeschwindigkeitssensor zur Erfassung der Drehgeschwindigkeit des Motors des Fahrzeuges be­ zeichnet, während die anderen Teile des Aufbaus die gleichen sind wie im zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2.

Die Betriebsweise der Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls für Fahrzeuge wird anhand des Flußdiagramms nach Fig. 5 beschrieben. In Schritt 51 wird das Aus­ gangssignal des Beschleunigungssensors 21 vom Ver­ stärker 101 verstärkt, da die von einer durch die Drehung des Motors des Fahrzeugs bewirkte Vibration erzeugte Beschleunigung im Vergleich mit der bei ei­ nem realen Aufprall erzeugten klein ist. Danach wird das so verstärkte Signal in ein digitales Signal über den A/D-Wandler 102 umgewandelt und dann durch den Mikroprozessor 103 gelesen. Daraufhin wird in Schritt 52 die Drehfrequenz N des Motors des Fahrzeuges in der Weise berechnet, daß das Ausgangssignal des Dreh­ geschwindigkeitssensors 41 durch einen in dem Mikro­ prozessor vorhandenen Zähler gemessen wird, nachdem es von der Schnittstelle 104 geformt wurde. In Schritt 53 werden die Drehfrequenz N des Fahrzeugmo­ tors und eine vorbestimmte Referenzdrehfrequenz NO miteinander verglichen und wenn das Ergebnis des Ver­ gleichs N<NO lautet, dann schreitet das Verfahren zu Schritt 54 vor, anderenfalls geht es zu Schritt 55. In Schritt 54 wird entschieden, ob die Beschleu­ nigung aus dem in Schritt 51 erfaßten Wert erzeugt wird und wenn die Beschleunigung nicht erzeugt wird, wird der Beschleunigungssensor als fehlerhaft bewer­ tet, da der Beschleunigungssensor 21 kein Signal trotz der Tatsache erzeugt, daß die Drehfrequenz N des Motors größer als die Referenzfrequenz NO ist und danach wird die Alarmeinrichtung im Schritt 56 akti­ viert. Wenn andererseits in Schritt 54 entschieden wird, daß die Beschleunigung erzeugt wurde, dann geht das Verfahren auf Schritt 57, in dem das Ausgangssi­ gnal vom Beschleunigungssensor 21 mit einem voreinge­ stellten Referenzwert der durch die Vibration des Motors entsprechend der berechneten Rotationsge­ schwindigkeit N bewirkten Beschleunigung verglichen wird, worauf in Schritt 58 überprüft wird, ob eine Kohärenz zwischen dem Ausgangswert des Beschleuni­ gungssensors und dem Referenzbeschleunigungswert be­ steht oder nicht, und im zustimmenden Fall wird der Beschleunigungssensor als fehlerfrei arbeitend bewer­ tet und das Verfahren geht auf den Start des Pro­ gramms. Wenn aber keine Kohärenz besteht, dann wird der Beschleunigungssensor als fehlerhaft bewertet und das Verfahren geht zu Schritt 56, in dem die Alarm­ einrichtung 26 aktiviert wird. Wenn in Schritt 53 festgestellt wird, daß die Drehfrequenz N des Motors kleiner als die vorbestimmte Referenzfrequenz NO ist, dann wird in Schritt 55 festgestellt, ob eine Be­ schleunigung erzeugt wird oder nicht, wobei im zu­ stimmenden Fall das Verfahren zu Schritt 59 fort­ schreitet, in dem festgestellt wird, ob die Beschleu­ nigung bzw. Verzögerung für einen längeren Zeitraum als eine vorbestimmte Signalerzeugungszeit bei Auf­ treten des Aufpralls erzeugt wird oder nicht, und wenn die Feststellung positiv ist, dann wird der Be­ schleunigungssensor als fehlerhaft bewertet und die Alarmeinrichtung 26 wird in Schritt 56 aktiviert. Wenn allerdings entschieden wird, daß die Beschleuni­ gung bzw. Verzögerung nicht erzeugt wird, dann wird der Beschleunigungssensor als normal bewertet, und selbst wenn in Schritt 55 eine Beschleunigung als erzeugt festgestellt wird, wird der Beschleunigungs­ sensor gleichfalls als normal bewertet, wenn die Be­ schleunigung nicht für einen längeren Zeitraum als eine vorbestimmte Signalerzeugungszeit bei Auftreten des Aufpralls erzeugt wird. Daraufhin geht das Ver­ fahren zum Start des Programms.

Fig. 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung, bei der das Bezugszeichen 61 einen Sensor für geringe Beschleunigung bezeichnet, während die anderen Teile des Aufbaus die gleichen wie im dritten Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 4 sind.

Die Betriebsweise der Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls für Fahrzeuge wird unter Bezugnahme auf ein Flußdiagramm nach Fig. 7 beschrieben. In Schritt 71 wird ein Ausgangssignal vom Beschleunigungssensor 21 durch den Verstärker 101 verstärkt, da die Geschwin­ digkeitsverringerung des Fahrzeugs im Vergleich mit derjenigen bei einem realen Aufprall relativ gering ist. Das so verstärkte Signal wird von dem A/D-Wand­ ler 102 in ein digitales Signal umgewandelt und dann wird die Beschleunigung G1 durch den Mikroprozessor 103 gelesen. Im Schritt 42 wird das Ausgangssignal von dem Sensor 61 geringer Beschleunigung in der Wei­ se berechnet, daß das die Beschleunigung G2 vom Sen­ sor 61 anzeigende Ausgangssignal von dem Mikroprozes­ sor 103 gelesen wird, nachdem es durch die Schnitt­ stelle 104 geformt und durch den A/D-Wandler 102 in ein digitales Signal umgewandelt wurde. In Schritt 73 wird entschieden, ob die in Schritt 72 gemessene Be­ schleunigung G2 größer als eine vorbestimmte Be­ schleunigung Gb ist, und wenn das Ergebnis des Ver­ gleichs positiv ist (G2<Gb), dann geht das Verfah­ ren auf Schritt 74, anderenfalls auf Schritt 75. In Schritt 74 wird entschieden, ob die Beschleunigung G1 größer als eine vorbestimmte Beschleunigung Ga ist oder nicht, und wenn das Ergebnis des Vergleichs po­ sitiv ist (G1<Ga), geht das Verfahren auf Schritt 77. Wenn in Schritt 74 das Vergleichsergebnis negativ ist (G1<Ga), dann wird der Beschleunigungssensor als fehlerhaft bewertet, da G1 trotz der Tatsache, daß G2 erzeugt wurde, zu klein ist. In Schritt 77 werden G1 und G2 verglichen und wenn eine Kohärenz zwischen ihnen besteht, wird der Beschleunigungssen­ sor als normal in Schritt 78 bewertet und das Verfah­ ren schreitet zum Start des Programms, und wenn keine Kohärenz besteht, wird der Beschleunigungssensor als fehlerhaft bewertet und das Verfahren auf Schritt 76, in dem die Alarmeinrichtung 26 aktiviert wird. Ande­ rerseits werden in Schritt 75 G1 und Ga verglichen, und wenn festgestellt wird, daß die Beschleunigung G1 größer als die Beschleunigung Ga ist (G1<Ga), wird der Beschleunigungssensor anomal bewertet, da ein Ausgangssignal erzeugt wird trotz der Tatsache, daß der Sensor 61 niedriger Beschleunigung kein Signal liefert und in diesem Fall, geht das Verfahren auch auf Schritt 76, in dem die Alarmeinrichtung 26 akti­ viert wird. Wenn im Schritt 75 die Beziehung zwischen G1 und Ga G1<Ga ist, wird der Beschleunigungssen­ sor 21 als normal bewertet und das Verfahren geht zum Start des Programms vor.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß eine Vorrich­ tung zur Erfassung des Aufpralls für Fahrzeuge ent­ sprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung eine Unregelmäßigkeit in einem Beschleunigungssensor feststellen kann, indem das Ausgangssignal vom Beschleunigungssensor selbst zum Erfassen des Aufprallzustandes des Fahrzeuges und das Ausgangssignal von einem Fahrzeugbewegungssensor zum Erfassen der Bewegungen des Fahrzeuges, die keine Aufprallbewegungen sind, verglichen werden, wobei keine weiteren Vorrichtungen zum Liefern eines Si­ gnals an den Beschleunigungssensor, beispielsweise ein Diagnoseimpulsgenerator verlangt werden, wobei die Vorrichtung immer noch in der Lage ist, den Be­ schleunigungssensor, der als Halbleiter ausgebildet ist oder aus anderen Elementen als die üblicherweise verwendeten piezoelektrischen Elementen besteht, zu diagnostizieren.

Weiterhin kann eine Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls für Fahrzeuge entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Unregelmäßigkeiten in einem Beschleunigungssensor feststellen selbst bei einer normalen Fahrweise, in­ dem das Ausgangssignal des Beschleunigungssensors zur Erfassung des Aufprallzustandes des Fahrzeugs und das Ausgangssignal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors verglichen werden und zusätzlich verlangt sie keine besondere zusätzliche Vorrichtung, da der Geschwin­ digkeitssensor eine üblicherweise in den Fahrzeugen vorgesehene Vorrichtung ist.

Darüber hinaus kann eine Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls für Fahrzeuge entsprechend einem drit­ ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Unregelmäßigkeiten in einem Beschleunigungssensor feststellen, indem das Ausgangssignal des Beschleuni­ gungssensors zur Erfassung eines Aufprallzustandes des Fahrzeuges und das Ausgangssignal eines Drehge­ schwindigkeitssensors des Motors miteinander vergli­ chen werden, wobei zusätzlich zu den oben beschriebe­ nen Vorteilen der nicht notwendigen weiteren Vorrich­ tung zum Liefern eines Signals an den Beschleuni­ gungssensor sie leicht eine Unregelmäßigkeit in dem Beschleunigungssensor feststellen, selbst wenn das Fahrzeug nicht fährt, aber der Motor dreht.

Weiterhin kann eine Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls für Fahrzeuge entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Unre­ gelmäßigkeiten in einem Beschleunigungssensor zur Erfassung des Aufprallzustandes des Fahrzeuges fest­ stellen, indem das Ausgangssignal dieses Beschleuni­ gungssensors und das Ausgangssignal von einem Be­ schleunigungssensor zur Erfassung der Beschleunigung des Fahrzeugs miteinander verglichen werden, wobei zusätzlich zu dem oben beschriebenen Vorteil der nicht notwendigen Vorrichtung zum Liefern eines Si­ gnals an den Beschleunigungssensor sie leicht Unre­ gelmäßigkeiten in dem Beschleunigungssensor in ver­ schiedenen Gelegenheiten feststellen kann, da die beiden Beschleunigungssensoren Sensoren zur Messung der gleichen physikalischen Größe sind und keine Um­ wandlung von einer physikalischen Größe in eine ande­ re (beispielsweise von Fahrzeuggeschwindigkeit in Beschleunigung, Fahrzeugdrehfrequenz in Beschleuni­ gung oder dergleichen) notwendig ist, und daher stim­ men die Aktivierungszeitpunkte miteinander überein.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls eines Fahrzeugs, die in einer Air-Bag-Einrichtung vor­ gesehen ist, mit einem Beschleunigungssensor zur Erfassung eines Aufprallzustandes des Fahrzeugs und einem Aufblasentscheidungskreis zum Ent­ scheiden, ob der Luftsack bei Erhalt eines von dem Beschleunigungssensor gelieferten Signals aufgeblasen werden soll oder nicht, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Fahrzeugbewegungssensor zur Erfassung der Bewegungen des Fahrzeuges, die nicht Aufprall­ bewegungen sind,
eine Vorrichtung zur Erfassung von Unregelmäßig­ keiten in dem Beschleunigungssensor und eine Alarmvorrichtung zur Anzeige des Auftretens von Unregelmäßigkeiten in dem Beschleunigungssensor für den Fahrer vorgesehen sind, wobei die Vor­ richtung zur Erfassung von Unregelmäßigkeiten ein Ausgangssignal des Beschleunigungssensors und ein Ausgangssignal des Fahrzeugbewegungssen­ sors miteinander vergleicht, um so die Unregel­ mäßigkeiten festzustellen.

2. Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls eines Fahrzeugs, die in einer Air-Bag-Einrichtung vor­ gesehen ist, mit einem Beschleunigungssensor zur Erfassung eines Aufprallzustandes des Fahrzeugs und einem Aufblasentscheidungskreis zum Ent­ scheiden, ob der Luftsack bei Erhalt eines von dem Beschleunigungssensor gelieferten Signals aufgeblasen werden soll oder nicht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Er­ fassung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Vorrichtung zur Erfassung von Unregelmäßigkeiten in dem Beschleunigungssensor und eine Alarmvor­ richtung zum Anzeigen des Auftretens von Unre­ gelmäßigkeiten in dem Beschleunigungssensor für den Fahrer vorgesehen sind, wobei die Vorrich­ tung zur Erfassung der Unregelmäßigkeiten ein Ausgangssignal vom Beschleunigungssensor und ein Ausgangssignal des Fahrzeuggeschwindigkeitssen­ sors miteinander vergleicht, um so die Unregel­ mäßigkeiten festzustellen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung zur Erfassung von Unregelmäßigkeiten einen Verstärker zum Verstär­ ken des Signals des Beschleunigungssensors, ei­ nen A/D-Wandler zum Umwandeln eines vom Verstär­ ker gelieferten Signals in ein digitales Signal, eine Schnittstelle zum Formen des von dem Ge­ schwindigkeitssensor gelieferten Signals und einen Mikroprozessor aufweist, der die Signale des Beschleunigungssensors über den A/D-Wandler und des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors über die Schnittstelle empfängt, um diese Signale zu ver­ arbeiten.

4. Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls eines Fahrzeugs, die in einer Air-Bag-Einrichtung vor­ gesehen ist, mit einem Beschleunigungssensor zur Erfassung eines Aufprallzustandes des Fahrzeugs und einem Aufblasentscheidungskreis zum Ent­ scheiden, ob der Luftsack bei Erhalt eines von dem Beschleunigungssensor gelieferten Signals aufgeblasen werden soll oder nicht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehgeschwindigkeitssensor zur Erfassung der Drehfrequenz des Motors des Fahrzeuges, eine Vorrichtung zur Erfassung von Unregelmäßigkeiten in dem Beschleunigungssensor und eine Alarmvor­ richtung zum Anzeigen des Auftretens von Unre­ gelmäßigkeiten in dem Beschleunigungssensor für den Fahrer vorgesehen sind, wobei die Vorrich­ tung zur Erfassung der Unregelmäßigkeiten ein Ausgangssignal des Beschleunigungssensors und ein Ausgangssignal des Drehgeschwindigkeitssen­ sors miteinander vergleicht, um die Unregelmä­ ßigkeiten festzustellen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung zur Erfassung der Unregelmäßigkeiten einen Verstärker zum Verstär­ ken eines Signals vom Beschleunigungssensor, einen A/D-Wandler zum Umwandeln eines vom Ver­ stärker gelieferten Signals in ein digitales Signal, eine Schnittstelle zum Formen eines vom Drehgeschwindigkeitssensor gelieferten Signals und einen Mikroprozessor aufweist, der die Si­ gnale von dem Beschleunigungssensor über den A/D-Wandler und vom Drehgeschwindigkeitssensor über die Schnittstelle empfängt, um diese Signa­ le zu verarbeiten.

6. Vorrichtung zur Erfassung des Aufpralls eines Fahrzeugs, die in einer Air-Bag-Einrichtung vor­ gesehen ist, mit einem ersten Beschleunigungs­ sensor zur Erfassung eines Aufprallzustandes des Fahrzeugs und einem Aufblasentscheidungskreis zum Entscheiden, ob der Luftsack bei Erhalt ei­ nes von dem ersten Beschleunigungssensor gelie­ ferten Signals aufgeblasen werden soll oder nicht, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Beschleunigungssensor zur Erfas­ sung der Beschleunigung des Fahrzeugs, eine Vor­ richtung zur Erfassung von Unregelmäßigkeiten in dem ersten Beschleunigungssensor und eine Alarm­ vorrichtung zur Anzeige des Auftretens von Unre­ gelmäßigkeiten in dem ersten Beschleunigungssen­ sor für den Fahrer vorgesehen sind, wobei die Vorrichtung zur Erfassung von Unregelmäßigkeiten ein Ausgangssignal des ersten Beschleunigungs­ sensors und ein Ausgangssignal des zweiten Be­ schleunigungssensors miteinander vergleicht, um so die Unregelmäßigkeiten festzustellen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung zur Erfassung von Unregelmäßigkeiten einen Verstärker zum Verstär­ ken eines vom ersten Beschleunigungssensor ge­ lieferten Signals, eine Schnittstelle zum Formen eines von dem zweiten Beschleunigungssensor ge­ lieferten Signals, einen A/D-Wandler zum Umwan­ deln der jeweiligen vom Verstärker und von der Schnittstelle gelieferten Signale in digitale Signale und einen Mikroprozessor aufweist, der die Signale von dem ersten Beschleunigungssensor und von dem zweiten Beschleunigungssensor über den A/D-Wandler empfängt, um die Signale zu ver­ arbeiten.