DE4208714A1

DE4208714A1 - Verfahren zur detektierung eines fahrzeugzusammenstosses

Info

Publication number: DE4208714A1
Application number: DE4208714A
Authority: DE
Inventors: Shigeo Tohbaru
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-03-19
Filing date: 1992-03-18
Publication date: 1992-09-24
Anticipated expiration: 2012-03-19
Also published as: DE4208714C2; US5309138A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektierung eines Fahrzeugzusammenstoßes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es handelt sich dabei um ein Verfahren, mit dem ein Si cherheitssystem (beispielsweise ein Airbagsystem und ein Sicherheitsgurtsystem) bei einem Zusammenstoß richtig ausgelöst wird.

Wird in einem Airbagsystem zum Schutze von Fahrzeuginsassen gegen Verletzungen durch eine Sekundärkollision bei einem Fahrzeugzusammenstoß lediglich ein von einem Beschleuni gungssensor geliefertes Beschleunigungssignal als Start- oder Triggersignal für das Airbagsystem ausgenutzt, so besteht die Möglichkeit, daß ein Startsignal auch ausgelöst wird, wenn ein kleines das Fahrzeug nicht beschädigendes Ob jekt gegen einen Teil des Fahrzeugs im Bereich des Beschleu nigungssensors prallt. Es sind daher Mittel zur Vermeidung dieses Sachverhaltes erforderlich.

Darüber hinaus muß das Airbagsystem nicht nur bei einem Zu sammenstoß mit einem starken Schlag sondern auch bei einem Zusammenstoß mit einem kleinen jedoch kontinuierlich einwir kenden Schlag betätigt werden. In einem solchen Fall besteht jedoch die Möglichkeit, daß der Beschleunigungssensor das Startsignal nicht erzeugt, so daß Mittel zur Kompensation dieses Sachverhaltes erforderlich sind.

Um die vorgenannten Probleme zu vermeiden, ist ein Zusammen stoßdetektorverfahren vorgeschlagen worden, bei dem eine Ge schwindigkeit berechnet wird, welche durch Integration einer durch einen Beschleunigungssensor erzeugten Beschleunigung gefunden wird (es handelt sich dabei um eine Sekundärkolli sionsgeschwindigkeit, bei der ein Fahrzeuginsasse beispiels weise unter der Wirkung eines Trägheitsmomentes aufgrund des Zusammenstoßes gegen das Steuerrad bewegt wird). Übersteigt dabei die Sekundärkollisionsgeschwindigkeit einen vorgege benen Wert, so wird ein Startsignal für Airbagsystem erzeugt (siehe JP-OS Nr. 8574/84).

Bei dem vorstehend erläuterten bekannten Verfahren kann jedoch bei einem Zusammenstoß mit einem kleinen und konti nuierlich lang auftretenden Schlag vom Zeitpunkt des Zusam menstoßens an eine vergleichsweise lange Zeit ablaufen, bis das Startsignal für das Airbagsystem erzeugt wird; dabei besteht dann die Möglichkeit einer gewissen Abweichung im Zeittakt für den Start des Airbagsystems.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Zusamennstoßdetektorverfahren anzugeben, mit dem eine richtige Detektierung eines Zusammenstoßes in extrem kurzer Zeit nach dessen Auftreten durchgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren zur Detek tierung eines Fahrzeugzusammenstoßes auf der Basis eines durch einen Beschleunigungssensor erzeugten Beschleunigungs signals gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen, daß ein Abbremsbetrag des Fahrzeugs aufgrund eines Zusammen stoßes durch das Beschleunigungssignal vom Beschleunigungs sensor sowie die Zeitänderungsrate des Beschleunigungssig nals geschätzt werden und der Fahrzeugzusammenstoß detek tiert wird, wenn der Abbremsbetrag einen vorgegebenen Wert übersteigt.

Gemäß diesem Aspekt der Erfindung kann der Abbremsbetrag eines Fahrzeugs aufgrund eines Zusammenstoßes durch Detek tierung einer Beschleunigung unmittelbar nach dem Fahrzeug zusammenstoß geschützt werden. Der Fahrzeugzusammenstoß kann daher in einem extrem frühen Zeitpunkt nach seinem Auftreten durch Vergleich des Abbremsbetrages mit einem Bezugswert festgelegt werden. Wird eine Sicherheitseinrichtung gegen Zu-sammenstöße auf der Basis einer derartigen Detektierung des Zusammenstoßes betätigt, so ist es daher möglich, das Startsignal für die Sicherheitseinrichtung gegen Zusam menstöße in Bezug auf eine Zeit, welche für die Betätigung der Sicherheitseinrichtung erforderlich ist, in einem frühen Zeitpunkt zu erzeugen; daher kann die Sicherheitseinrichtung ihre Funktion erfüllen.

Wird die Beschleunigung vom Beschleunigungssensor zur Ab schätzung des Abbremsbetrags des Fahrzeugs nach dem Durch laufen des Beschleunigungssignals durch ein Tiefpaßfilter ausgenutzt, so kann eine richtige Detektierung des Zusammen stoßes selbst dann realisiert werden, wenn ein vom Beschleu nigungssensor geliefertes Beschleunigungssignal mit Rauschen behaftet ist.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist bei dem in Rede stehenden Verfahren vorgesehen, dar der Fahrzeugzusammenstoß detektiert wird, wenn ein sich aus einer Integration des Be schleunigungssignals über eine erste Zeitperiode ergebendes Integral einen vorgegebenen Wert und ein Differential des Beschleunigungssignals einen vorgegebenen Wert übersteigt.

Gemäß diesem Aspekt der Erfindung werden das Integral und das Differential in der ersten extrem kurzen Zeitperiode nach dem Zusammenstoß bestimmt und der Abbremsbetrag des Fahrzeugs aufgrund des Zusammenstoßes aus dem Integral und dem Differential geschätzt, wodurch die Detektierung des Zusammenstoßes realisiert wird.

Die Detektierung des Zusammenstoßes kann dabei ohne Zeitver zögerung richtig ausgeführt werden. Wird eine Sicherheits einrichtung gegen Zusammenstöße auf der Basis eines derarti gen Detektierungsverfahrens für den Fahrzeugzusammenstoß be tätigt, so ist es daher möglich, ein Startsignal für die Einrichtung in einem frühen Zeitpunkt in Bezug auf eine Zeit zu erzeugen, welche für die Betätigung der Sicherheitsein richtung erforderlich ist, so daß diese ihre Funktion aus üben kann.

Zusätzlich zu dem zweiten Aspekt ist gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung bei dem in Rede stehenden Verfahren vorgesehen, daß der Fahrzeugzusammenstoß unabhängig von der Größe des Differentials des Beschleunigungssignals detek tiert wird, wenn das sich aus einer Integration des Be schleunigungssignals über eine zweite im Vergleich zur ersten Zeitperiode längere Zeitperiode ergebende Integral einen vorgegebenen Wert übersteigt.

Gemäß diesem Aspekt ist es möglich, eine richtige Detektie rung selbst dann durchzuführen, wenn ein Zusammenstoß mit einem kleinen und kontinuierlich lang wirkenden Schlag auf tritt, da der Fahrzeugzusammenstoß unabhängig vom Differen tial des Beschleunigungssignals detektiert wird, wenn das sich in der genannten Weise durch Integration des Beschleu nigungssignals ergebende Integral den vorgegebenen Wert übersteigt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher er läutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 6 eine erste Ausführungsform der Erfindung, und zwar

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Aufbaus eines für die erste Ausführungsform des Verfahrens verwend baren Zusammenstoßdetektorsystems;

Fig. 2 ein Signaldiagramm einer durch einen elektri schen Beschleunigungssensor detektierten Be schleunigung;

Fig. 3 einen Signalverlauf nach Durchlauf durch ein Tiefpaßfilter;

Fig. 4 ein Signaldiagramm zur Erläuterung eines Ver fahrens zur Berechnung einer Sekundärkolli sionsgeschwindigkeit;

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer in einer Zusammenstoßdetektorschaltung durchge führten Zusammenstoßdetektierung;

Fig. 6 ein ein Kriterium für die Detektierung eines Zusammenstoßes zeigendes Diagramm;

Fig. 7 bis 10 eine zweite Ausführungsform der Erfindung und zwar

Fig. 7 ein Blockschaltbild des Aufbaus eines für die zweite Ausführungsform des Verfahrens verwen deten Zusammenstoßdetektorsystems;

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Kollisionsdetektor schaltung;

Fig. 9 ein Diagramm zur Erläuterung des Prinzips einer Zusammenstoßvorhersagelogik; und

Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung eines Bereichs, in dem ein Startsignal für ein Airbagsystem erzeugt wird.

Im folgenden wird anhand der Fig. 1 bis 6 eine erste Ausfüh rungsform der Erfindung beschrieben.

Gemäß Fig. 1 liegen ein mechanischer Beschleunigungssensor 3, ein Zünder 4 für ein Airbagsystem AS sowie ein Transistor 5 in Reihe zwischen einer Spannungsquelle 1 (beispielsweise einer Batterie) und einem Erdanschluß 2. Das Airbagsystem AS detektiert eine aufgrund eines Fahrzeugzusammenstoßes er zeugte Beschleunigung, so daß ein Kontakt zu seiner Betäti gung geschlossen wird, wenn die detektierte Beschleunigung einen vorgegebenen Wert übersteigt.

Der Zünder 4 wird durch die Spannungsqelle 1 erregt, um ein Treibgas für das Aufblasen eines Luftsacks des Airbagsystems AS zu zünden, wenn eine im folgenden noch zu beschreibende Zusammenstoßdetektorschaltung 6 ein Startsignal für die Ba sis des Transistors 5 geliefert hat.

Ein elektrischer Beschleunigungssensor 7 liefert konti nuierlich ein aufgrund eines Fahrzeugzusammenstoßes erzeug tes Beschleunigungssignal in Form einer elektrischen Span nung, in welche die Beschleunigung durch ein Dehnungsmeß element überführt wird. Das Ausgangssignal des elektrischen Beschleunigungssensors 7 wird durch einen Verstärker 8 ver stärkt und sodann zur Ausfilterung von hochfrequenten Kom ponenten durch ein Tiefpaßfilter 9 geleitet. Das vom Tief paßfilter 9 gelieferte gefilterte Ausgangssignal wird in die Zusammenstoßdetektorschaltung 6 eingespeist.

Es ist experimentell bekannt, daß die Signalform der durch den Fahrzeugzusammenstoß erzeugten Beschleunigung (wie sie durch den elektrischen Beschleunigungssensor 7 detektiert wird) aus einer Synthese einer bestimmten Eigenfrequenzkom ponente und einer Hochfrequenzkomponente gebildet wird, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Hat das Beschleunigungs signal das Tiefpaßfilter 9 durchlaufen, so entsteht ein einem Sinussignal entsprechendes Signal (beispielsweise gemäß Fig. 3), dessen Periode T eine Konstante ist, welche nicht von der Größe der Beschleunigung sondern vom Fahrzeug aufbau abhängt.

Ist das aufgrund eines Fahrzeugzusammenstoßes erzeugte Be schleunigungssignal ein Sinussignal, so können aus der Kon stanten T ein schräg schraffierter Bereich V und damit ein Abbremsbetrag des Fahrzeugs aufgrund des Zusammenstoßes so wie eine Beschleunigung im anfänglichen Teil des Zusammen stoßes und eine Änderungsrate dG/dt der Beschleunigung als Funktion der Zeit berechnet werden. Die Größe des Bereiches V entspricht einer Geschwindigkeit (d. h. einer Sekundärkol lisionsgeschwindigkeit), mit der ein Fahrzeuginsasse ohne Sicherheitsgurt aufgrund des Zusammenstoßes nach vorn ge worfen wird. Ein Wert des Bereiches V dient daher als Para meter für die Betätigung des Airbagsystems AS.

Anhand von Fig. 4 wird im folgenden ein Verfahren zur Be rechnung der Sekundärkollisionsgeschwindigkeit V aus der Konstanten T, der Beschleunigung G und der Änderungsrate dG/dt der Beschleunigung als Funktion der Zeit beschrieben.

Es sei angenommen, daß das aufgrund des Fahrzeugzusammen stoßes erzeugte Signal der Beschleunigung G ein Sinussignal mit einer Amplitude A und einer Periode T ist:

G = -A cos ω + A (ω = 2 π/T (1)

durch Differenzieren der Gleichung (1) nach der Zeit ergibt sich:

dG/dt = A ω sin ωt (2)

durch Umformulieren der Formel (2) ergibt sich:

sin ωt = (dt/dt) A ω (3)

durch Umformulieren von Formel (1) ergibt sich:

cos ωt = 1 - G/A (4)

Durch Einsetzen der Formeln (3) und (4) in die Formel sin² ωt + cos²ωt = 1 ergibt sich:

(dG/dt)/Aω)² + (1 - G/A)² = 1

woraus sich durch Umformulierung ergibt:

2A = (dG/dt)²/G ω² + G (5)

Durch Integration der Gleichung (6) in den Grenzen von t = 0 bis t = T ergibt sich ein Bereich V (schräg schraffierter Bereich in Fig. 4):

V = AT (6)

Es ergibt sich daher dann folgende Gleichung:

V = (T/2) · {(dG/dt)²/G ω² + G} (7)

was durch Einsetzen von Formel (5) in Formel (7) folgt.

Formel (7) zeigt, daß die Geschwindigkeit V einer Sekundär kollision des Fahrzeuginsassen aus einem Wert der Beschleu nigung G in einem bestimmten Zeitpunkt und einem Wert des Zeitdifferentials dG/dt der Beschleunigung G geschätzt werden kann.

Die Parameter für die in der Zusammenstoßdetektorschaltung 6 durchgeführten Bestimmung des Zusammenstoßes werden im folgenden anhand des Flußdiagramms nach Fig. 5 erläutert.

Zunächst wird in einem Schritt S1 G₁ = 0 eingestellt und sodann in einem Schritt S2 ein Wert G eines vom elektrischen Beschleunigungssensor 7 gelieferten und durch den Verstärker 8 sowie das Tiefpaßfilter 9 geschickten Signals gelesen. In einem nachfolgenden Schritt S3 wird ein Wert von ΔG ent sprechend der Änderungsrate der Beschleunigung (dG/dt) als Funktion der Zeit gemäß der Formel ΔG = (G₂ - G₁/ΔT berechnet, worin ΔT eine vorgegebene Abtastzeit bedeutet.

In einem nachfolgenden Schritt S4 wird die Sekundärkolli sionsgeschwindigkeit V nach Gleichung (7) berechnet. In die sem Falle wird in Gleichung (7) an Stelle von dG/dt die vor genannte Größe G und an Stelle von G die vorgenannte Größe G₂ verwendet. Wird die Sekundärkollisionsgeschwindigkeit V in dieser Weise berechnet, so wird ihr berechneter Wert in einem Schritt S5 mit einem vorgegebenen Bezugswert V₀ ver glichen.

Ist V₀ größer als V, so wird entschieden, daß das Airbagsy stem zu betätigen ist und in einem Schritt S6 ein Startsig nal für das Airbagsystem AS erzeugt. Da der Wert der Sekun därkollisionsgeschwindigkeit V (d. h. der schräg schraffier te Bereich in Fig. 4) von der Periode T und der Amplitude A des sinusförmigen Beschleunigungssignals G abhängt, ist in einem Grenzbereich zwischen einem Ein-Bereich und einem Aus- Bereich des Startsignals für das Airbagsystem AS die Ampli tude A klein, wenn die Periode T groß ist und umgekehrt, die Amplitude A groß, wenn die Periode T klein ist. Ist im Schritt S5 der Wert von V gleich oder kleiner als der Wert von V₀, so wird G₁ durch G₂ ersetzt und es werden die auf den Schritt S2 folgenden Operationen in einem Schritt S7 wiederholt.

Der Fahrzeugzusammenstoß kann auf der Basis eines Beschleu nigungswertes unmittelbar nach dem Fahrzeugzusammenstoß und einer Änderungsrate der Beschleunigung als Funktion der Zeit bestimmt werden, so daß das Startsignal für das Airbagsystem AS in einem Zustand erzeugt werden kann, in dem eine aus reichende Zeit für das Aufblasen des Luftsacks sicherge stellt ist.

Anhand der Fig. 7 bis 10 wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Gemäß Fig. 7 sind ein mechanischer Beschleunigungssensor 13, ein Zünder 14 eines Airbagsystems AS′ sowie ein Transistor 15 in Serie zwischen eine Spannungsquelle 11 (beispielsweise eine Batterie) und einen Erdanschluß 12 geschaltet. Der me chanische Beschleunigungssensor 13 detektiert eine aufgrund eines Fahrzeugzusammenstoßes erzeugte Beschleunigung, so daß ein Kontakt zur Betätigung des Airbagsystems AS′ geschlossen wird, wenn die detektierte Beschleunigung einen vorgegebenen Wert übersteigt. Der Zünder 14 wird durch die Spannungsquel le 11 erregt, um ein Treibgas zum Aufblasen eines Luftsacks des Airbagsystems AS′ zu zünden, wenn der Kontakt des mecha nischen Beschleunigungssensors 13 geschlossen wird und eine Zusammenstoßdetektorschaltung (welche im folgenden noch be schrieben wird) ein Startsignal in die Basis des Transistors 15 eingespeist hat.

Ein elektrischer Beschleunigungssensor 17 liefert aufgrund eines Fahrzeugzusammenstoßes kontinuierlich ein Beschleuni gungssignal in Form einer elektrischen Spannung, in welche die Beschleunigung durch ein Dehnungsmeßelement überführt wird. Das Ausgangssignal vom elektrischen Beschleunigungs sensor 17 wird durch einen Verstärker 18 verstärkt und als Beschleunigungssignal G in die Zusammenstoßdetektorschaltung 16 eingespeist.

Gemäß Fig. 8 enthält die das Beschleunigungssignal G aufneh mende Zusammenstoßdetektorschaltung 16 eine Zusammenstoßbe stimmungslogik 19 und eine Zusammenstoßvorhersagelogik 20, welche über ein ODER-Gatter 21 mit dem Transistor 15 verbun den sind.

Die Zusammenstoßbestimmungslogik 19 enthält einen Integrator 22, in dem das Beschleunigungssignal G über eine relativ lange zweite Zeitperiode t₂ (beispielsweise 100 bis 150 ms) integriert wird, wodurch ein Integral ΔVa berechnet wird. Dieses Integral ΔVa entspricht einem Dekrement einer aufgrund eines Zusammenstoßes für die zweite Zeitperiode t₂ erzeugten Fahrzeuggeschwindigkeit (d. h. ein Inkrement der Bewegungsgeschwindigkeit eines durch einen Sitz gehaltenen Insassen gegen ein Steuerrad) betrachtet auf der Basis des Fahrzeugs.

Das Integral ΔVa wird über die zweite Zeitperiode t₂ be rechnet und bei jeder Abtastung in einem Komparator 23 mit einem vorgegebenen Bezugswert ΔV₀ verglichen. Übersteigt das Integral ΔVa den Bezugswert ΔV₀, so wird das Startsig nal über das ODER-Gatter 21 geliefert.

Die Zusammenstoßfestlegungslogik 19 stellt sicher, daß das Startsignal für das Airbagsystem AS′ selbst dann zuverlässig geliefert werden kann, wenn ein Zusammenstoß mit einem klei nen und kontinuierlich lang wirkenden Schlag aufgetreten ist. Aus Experimenten hat sich ergeben, daß die Signalform der aufgrund eines Fahrzeugzusammenstoßes erzeugten Be schleunigung (durch den elektrischen Beschleunigungssensor 17 detektiert) einem sinusförmigen Signal entspricht, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist. Dabei ist die Periode T des Signals eine Konstante, welche nicht von der Größe der Be schleunigung sondern vom Aufbau des Fahrzeugs abhängt.

Ein durch Integration des Beschleunigungssignals G über eine Halbperiode T/2 gewonnener schräg schraffierter Bereich ent spricht einem Dekrement der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgrund eines Zusammenstoßes (d. h. einer Sekundärkollisionsgeschwin digkeit, mit der ein nicht durch einen Sicherheitsgurt ge haltener Insasse in Bezug auf das Fahrzeug nach vorn ge schleudert wird). Der schräg schraffierte Bereich unter dem Signal G nimmt mit einer Bereichszunahme und -abnahme als Integral ΔVb ab (doppelt schraffierter Bereich in Fig. 9), das sich aus einer Integration des Beschleunigungssignals G über eine relativ kurze Zeitperiode t₁ (beispielsweise 15 bis 20 ms) ergibt. Darüber hinaus nimmt der schräg schraf fierte Bereich unter dem Beschleunigungssignal G mit einer Zu- und Abnahme der Neigung einer Tangente des Signals zu und ab (d. h. es handelt sich dabei um das Differential dG/dt des Beschleunigungssignals G). Eine End-Sekundärkolli sionsgeschwindigkeit kann daher bis zu einem gewissen Grad aus dem Integral ΔVb und dem Differential dG/dt des Be schleunigungssignals G vorhergesagt werden, wobei das Inte gral ΔVb und das Differential dG/dt als Parameter für die Erzeugung des Startsignals in der Zusammenstoßvorhersage logik 20 ausgenutzt werden, wie dies im folgenden noch er läutert wird.

Gemäß Fig. 8 ist in der Zusammenstoßvorhersagelogik 20 ein Integrator 24 vorgesehen, in dem das Beschleunigungssignal G über die erste gegenüber der zweiten Zeitperiode t₂ kürzeren Zeitperiode t₁ integriert wird, wodurch das Integral ΔVb berechnet wird. Dieses Integral ΔVb entspricht einem De krement der für die erste Zeitperiode t₁ aufgrund eines Zu sammenstoßes erzeugten Fahrzeuggeschwindigkeit und dient als Parameter für die Vorhersage einer Sekundärkollisionsge schwindigkeit eines Insassen im oben beschriebenen Sinne. Speziell wird das Integral ΔVb in einem Komparator 25 mit einem vorgegebenen Bezugswert ΔV₁ verglichen. Übersteigt der Integrationswert ΔVb den Bezugswert ΔV₁, so wird ein Signal für ein UND-Gatter 26 geliefert.

Weiterhin durchläuft das Beschleunigungssignal G ein Band paßfilter 27, in dem unerwünschte Komponenten durch ein Tiefpaßfilter ausgefiltert werden und ein den Differential des Beschleunigungssignals entsprechendes Signal G_BPF aus einer differenzierbaren Tansferfunktion eines Hochpaßfil ters erzeugt wird. Danach wird das Signal G_BPF durch eine Mittelwert-Berechnungsschaltung 28 über die erste Zeitpe riode t₁ gemittelt, wodurch das Differential dG/dt des Be schleunigungssignals G berechnet wird. Dieses Differential y dG/dt wird ebenfalls als Parameter für die Vorhersage der Sekundärkollisionsgeschwindigkeit eines Insassen benutzt und in einem Komparator 29 mit einem vorgegebenen Bezugswert ΔG verglichen. Übersteigt das Differential dG/dt den Bezugswert ΔG, so wird ein Signal für das UND-Gatter 26 geliefert.

Das UND-Gatter 26 erzeugt als Funktion der Signale von den Komparatoren 25 und 29 das Startsignal für das Airbagsystem SA′. Aus dem Diagramm nach Fig. 10 ist ersichtlich, daß ein Bereich, in dem das UND-Gatter 26 das Startsignal liefert, ein Bereich A ist, in dem das Integral ΔVb den Bezugswert ΔV₁ und das Differential dG/dt den Bezugswert ΔG übersteigt. Im Gegensatz dazu wird das Startsignal in einem Bereich B erzeugt, wenn lediglich ein konventioneller me chanischer Beschleunigungssensor verwendet wird.

Änderungen des Integrals ΔVb und des Differentials dG/dt aufgrund eines gemeinsamen Zusammenstoßes des Fahrzeugs verlaufen auf einer Ortskurve (beispielsweise a in Fig. 10). Erfindungsgemäß wird das Startsignal in einem Punkt A₁ er zeugt, bei dem es sich um den Schnittpunkt zwischen der Ortskurve a und einer Grenze des Bereichs A handelt, wäh rend das Startsignal gemäß einem konventionellen Verfahren in einem Punkt B₁ erzeugt wird, bei dem es sich um den Schnittpunkt zwischen der Ortskurve a und einer Grenze des Bereiches B handelt. Beim konventionellen Zusammenstoß detektierungsverfahren ist möglicherweise eine Zeitverzö gerung vorhanden, welche gemäß Fig. 10 einem Abstand L vom Punkt A₁ beim erfindungsgemäßen Verfahren entspricht.

Um sicherzustellen, daß das Airbagsystem AS′ nicht betätigt wird, wenn das Fahrzeug über einen Bordstein fährt (siehe Ortskurve b) oder ein Zusammenstoß mit einem kleinen Schlag bei kleiner Geschwindigkeit auftritt (siehe Ortskurve c), ist es beim konventionellen Zusammenstoßdetektierungsver fahren erforderlich, den Bereich B weit aus dem Ursprung zu verschieben, woraus sich eine weitere Verzögerung bei der Erzeugung des Startsignals ergibt. Beim erfindungsgemäßen Zusammenstoßdetektierungsverfahren kann dagegen beim Fahren über einen Bordstein oder bei einem Zusammenstoß mit kleiner Geschwindigkeit eine unerwünschte Betätigung des Airbagsy stems AS selbst dann vermieden werden, wenn der Bereich A in relativ umfassender Weise gebildet wird.

In bestimmten Fällen können das Integral ΔVb und das Differential dG/dt in Abhängigkeit von der Art des Zusammen stoßes eine Ortskurve (beispielsweise eine Ortskurve d) be schreiben; in derartigen Fällen ist jedoch eine Möglichkeit einer Zeitverzögerung bei der Erzeugung des Startsignals vorhanden.

Beschreiben weiterhin das Integral ΔVb und das Differential dG/dt eine Ortskurve (wie beispielsweise eine Ortskurve e), so besteht die Möglichkeit, daß das Startsignal nicht er zeugt wird. Aus diesem Grunde kann für den Zusammenhang zwi schen dem Integral ΔVb und dem Differential dG/dt dem Be reich A ein Bereich (Bereich A′ in Fig. 10) hinzugefügt wer den, welcher größer als vorgegebene Werte ΔV₁, und ΔVG′ sind, so daß das Startsignal in beiden Bereichen A und A′ erzeugt werden kann.

An Stelle der Einspeisung des Beschleunigungssignals G in das Bandpaßfilter 27 zur Erzeugung des Signals G_BPF entspre chend einem Differential des Beschleunigungssignals G kann das Beschleunigungssignal G auch in ein Tiefpaßfilter einge speist werden, in dem es zur Erzeugung des Differentials di rekt differenziert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Anwendung bei einem Airbagsystem beschränkt. Es ist auch bei anderen Sicherheitssystemen, beispielsweise bei einem Sicherheits gurtsystem anwendbar.

Claims

1. Verfahren zur Detektierung eines Fahrzeugzusammenstoßes auf der Basis eines durch einen Beschleunigungssensor (7; 17) erzeugten Beschleunigungssignals, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Abbremsbetrag des Fahrzeugs aufgrund eines Zusam menstoßes durch das Beschleunigungssignal vom Beschleu nigungssensor (7; 17) sowie die Zeitänderungsrate des Beschleunigungssignals geschätzt werden,
und der Fahrzeugzusammenstoß detektiert wird, wenn der Abbremsbetrag einen vorgegebenen Wert übersteigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschleunigungssignal vom Beschleunigungssensor (7; 17) für die Abschätzung des Abbremsbetrages des Fahr zeugs nach Durchlaufen eines Tiefpaßfilters ausgenutzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch die Anwendung für die Betätigung eines Zusammen stoßsicherheitssystems (AS; AS′) in Abhängigkeit von einem Fahrzeugzusammenstoß.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Zusammenstoßsicherheitssystem (AS; AS′) ein Airbagsystem ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenstoßsicherheitssystem ein Sicherheitsgurtsystem ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Abschätzung des Abbremsbetrages des Fahrzeugs gemäß folgender Formel erfolgt: V = (T/2) · (ΔG²/GW² + G)worin
V den Abbremsbetrag des Fahrzeugs,
T die Periode des Beschleunigungssignals,
G die Beschleunigung, ΔG die Änderung der Beschleuni gung in einer vorgegebenen Zeit
bedeuten, undω gleich 2 π/Tist.

7. Verfahren zur Detektierung eines Fahrzeugzusammenstoßes auf der Basis eines durch einen Beschleunigungssensor (7; 17) erzeugten Beschleunigungssignals, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
detektiert wird, wann ein sich aus der Integration des Beschleunigungssignals über eine erste Zeitperiode resultierendes Integral einen vorgegebenen Wert übersteigt,
detektiert wird, wann ein Differential des Beschleuni gungssignals einen vorgegebenen Wert übersteigt und danach der Fahrzeugzusammenstoß detektiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugzusammenstoß dadurch detektiert wird, wenn ein sich aus der Integration des Beschleunigungssignals über eine zweite gegenüber der ersten Zeitperiode län gere Zeitperiode ergebendes Integral unabhängig von der Größe eines Differentials des Beschleunigungssignals einen vorgegebenen Wert übersteigt.

9. Verfahren nach Anspruch 7 und/oder 8, gekennzeichnet durch die Anwendung für ein Zusammenstoßsicherheitssy stem als Funktion des Fahrzeugzusammenstoßes.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenstoßsicherheitssystem ein Airbagsystem (AS; AS′) ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, das das Zusammenstoßsicherheitssystem ein Sicherheitsgurt system ist.

12. Verfahren zur Detektierung eines Fahrzeugzusammenstoßes auf der Basis eines durch einen Beschleunigungssensor (7; 17) erzeugten Beschleunigungssignals, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens einen der folgenden Schritte,

1) der Fahrzeugzusammenstoß durch Integration des Be schleunigungssignals über eine Zeitperiode und Be stimmung des Übersteigens eines vorgegebenen Wertes durch ein Integral festgestellt, und
2) der Fahrzeugzusammenstoß wird durch
- a) Integration des Beschleunigungssignals über eine weitere Zeitperiode und Bestimmung des Übersteigens eines weiteren vorgegebenen Wertes durch ein weiteres Integral sowie
- b) Filtern des Beschleunigungssignals, Differen tiation des gefilterten Beschleunigungssignals sowie Bestimmung des Übersteigens eines zusätzlichen vorgegebenen Wertes durch das sich daraus ergebende Differential
vorhergesagt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung des Fahrzeugzusammenstoßes durch Inte gration des Beschleunigungssignals durch Bestimmung eines für die Zeitperiode erzeugten Dekrementes der Fahrzeüggeschwindigkeit durchgeführt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 und/oder 13, dadurch gekenn zeichnet, daß bei der Integration des Beschleunigungs signals über die zusätzliche Zeitperiode ein für diese Zeitperiode erzeugtes Dekrement der Fahrzeuggeschwin digkeit bestimmt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus der Bestimmung des Über steigens des vorgegebenen Wertes durch das Integral re sultierendes Signal in ein ODER-Gatter (21) eingespeist wird, um zu bestimmen, ob ein Startsignal für das Zu sammenstoßsicherheitssystem (AS′) zu erzeugen ist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
ein aus der Bestimmung des Übersteigens des weiteren vorgegebenen Wertes durch das weitere Integral resul tierendes weiteres Signal in ein UND-Gatter (26) einge speist wird,
ein aus der Bestimmung des Übersteigens des zusätzli chen vorgegebenen Wertes durch ein Differential resul tierendes zusätzliches Signal in das UND-Gatter (26) eingespeist wird, und
das weitere und das zusätzliche resultierende Signal in das ODER-Gatter (21) eingespeist werden, um zu bestim men, ob das Startsignal für das Zusammenstoßsicher heitssystem (AS′) zu erzeugen ist.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenstoßsicherheitssystem (AS′) ein Airbagsystem ist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenstoßsicherheitssystem ein Sicherheitsgurtsystem ist.