DE4218483A1

DE4218483A1 - Ausloeseeinrichtung fuer eine fahrzeug-sicherheitseinrichtung

Info

Publication number: DE4218483A1
Application number: DE4218483A
Authority: DE
Inventors: Yoshihiko Teguri; Seiya Ide
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1991-06-04
Filing date: 1992-06-04
Publication date: 1992-12-10
Also published as: JP2580405B2; US5490067A; JPH04358945A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trigger- bzw. Auslöse einrichtung für eine Fahrzeug-Sicherheitseinrichtung wie etwa eine Fahrzeug-Airbageinrichtung.

In der japanischen geprüften Patentanmeldungsveröffentli chung JP-59-8 574 ist eine Airbag-Triggersteuereinrichtung bzw. -Auslösesteuereinrichtung offenbart, bei der die Ge schwindigkeit des zugehörigen Fahrzeugs aus einem Fahrzeug beschleunigungssignal durch einen Integrationsprozeß gewon nen wird. Bei dem Gerät gemäß der JP-A-59-8 574 wird ein zugehöriger Airbag getriggert bzw. aktiviert, wenn ein der gewonnenen Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechender Integrati onswert einen vorgegebenen Wert überschreitet. Allgemein gibt es unterschiedliche Arten von Fahrzeugkollisionen wie etwa einen "Kopf voraus"- bzw. Frontalaufprall, eine Schräg kollision, eine Mastaufprallkollision (eine Kollision gegen einen Masten) und eine Offset- bzw. Versetzungskollision. Während einer Kollision des Fahrzeugs variiert die Beschleu nigung des Fahrzeugs in einer Weise, die von der Art der Kollision abhängt. Bei dem Gerät gemäß der JP-59-8 574 ist es im allgemeinen schwierig, genau und sofort Fahrzeugkollisio nen einiger der vorhandenen Arten zu erfassen.

In der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentli chung JP-3-1 14 944 ist eine Airbag-Steuereinrichtung offen bart, bei der ein die Beschleunigung eines zugehörigen Fahr zeugs repräsentierendes Signal verarbeitet wird, um eine Kollision des Fahrzeugs zu erfassen. Bei dem Gerät gemäß der JP-3-1 14 944 wird die Menge bzw. das Ausmaß einer Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch Integration des Fahrzeugbeschleunigungssignals berechnet und eine Fahrzeug kollision auf der Basis der das Fahrzeuggeschwindigkeit- Veränderungsausmaß repräsentierenden Information und weiter hin einer Information, die den Unterschied zwischen maxima len und minimalen Werten der Fahrzeugbeschleunigung reprä sentiert, erfaßt. Bei dem Gerät gemäß der JP-3-1 14 944 wird das Differential des Fahrzeugbeschleunigungssignals bei der Erfassung einer Fahrzeugkollision nicht berücksichtigt. Da her ist es beim Gerät gemäß der JP-3-1 14 944 im allgemeinen schwierig, zwischen einem "Kopf-voraus"-Aufprall bzw. einem Frontalaufprall und einer Heckkollision zu unterscheiden. Zusätzlich ist es schwierig, genau und prompt Fahrzeugkolli sionen einiger der möglichen Arten zu erfassen.

In der US-PS 37 62 495 ist eine Einrichtung zum Triggern bzw. Auslösen einer Kraftfahrzeug-Sicherheitseinrichtung of fenbart. Wenn das zugehörige Kraftfahrzeug mit einem anderen Objekt kollidiert, erfaßt die Einrichtung gemäß der US- PS 37 62 495 den Aufprall zwischen dem Motorfahrzeug und dem anderen Gegenstand und gibt an die Sicherheitseinrichtung ein Trigger- bzw. Auslösesignal in Abhängigkeit sowohl von der Größe der durch den Aufprall hervorgerufenen Verzögerung als auch der Rate der Verzögerung ab. Bei dem Gerät gemäß der US-PS 37 62 495 wird kein Fahrzeugbeschleunigungssignal für die Erfassung der Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem anderen Gegenstand integriert. Demgemäß ist es beim Gerät gemäß der US-PS 37 62 495 im allgemeinen schwierig, genau und prompt Fahrzeugkollisionen einiger der vorhandenen Arten zu erfassen.

In der US-PS 49 94 972 ist ein Gerät zur Betätigung eines Passagierrückhaltesystems in einem Passagierfahrzeug offen bart. Bei der Einrichtung gemäß der US-PS 49 94 972 erfaßt ein Sensor eine Fahrzeugverzögerung und stellt ein Verzöge rungssignal bereit, dessen Wert in Übereinstimmung hiermit variiert, und umfaßt eine Mehrzahl von Crash- bzw. Aufprall- Auswerteschaltungen, die jeweils auf das Verzögerungssignal für die Bewertung des Verzögerungssignals in Übereinstimmung mit jeweils unterschiedlichen Crashbewertungsalgorithmen an sprechen. Jede Bewertungsschaltung erzeugt ein Stimm- bzw. Wähl- oder Ausgangssignal, wenn seine Bewertung des Verzöge rungssignals anzeigt bzw. ergibt, daß das Rückhaltesystem aktiviert werden sollte. Die Wähl- bzw. Ausgangssignale wer den zur Erzeugung eines Summationssignals auf summiert. Das Summationssignal besitzt einen Bruch- oder Bruchteilwert, der vom Verhältnis der Anzahl von Wähl- bzw. Ausgangssigna len zur Gesamtanzahl der Bewertungswahlen bzw. -Ausgänge oder -Gewichtungen abhängt. Das Rückhaltesystem wird akti viert, wenn das Summationssignal einen Schwellenpegel über steigt. Beim Gerät gemäß der US-PS 49 94 972 werden der Wert eines Integrals des Verzögerungssignals und der Wert eines Differentials des Verzögerungssignals für die Erzeugung der Wähl- bzw. Bewertungssignale eingesetzt. Genauer gesagt wird der Wert eines Integrals des Verzögerungssignals mit einem gegebenen Wert für die Erzeugung des zugehörigen Wähl- bzw. Bewertungssignals verglichen, während der Wert eines Diffe rentials des Verzögerungssignals mit einem gegebenen Wert für die Erzeugung des zugehörigen Wähl- bzw. Bewertungssi gnals verglichen wird. Beim Gerät gemäß der US-PS 49 94 972 wird der Wert eines Differentials des Verzögerungssignals, der gegenwärtig auftritt, berücksichtigt, nicht aber der Wert eines Differentials des Verzögerungssignals, das vor dem momentanen Zeitpunkt auftrat. Demgemäß ist es beim Ge rät gemäß der US-PS 49 94 972 tendenziell schwierig, genau und schnell Fahrzeugkollisionen einiger der möglichen Arten zu erfassen.

Es ist eine Aufgabe vorliegender Erfindung, eine verbesserte Trigger- bzw. Auslöseeinrichtung für eine Fahrzeugsicher heitseinrichtung wie etwa eine Fahrzeug-Airbageinrichtung bereitzustellen.

Gemäß einem ersten Aspekt vorliegender Erfindung wird eine Trigger- bzw. Auslöseeinrichtung für eine Fahrzeugsicher heitseinrichtung geschaffen, die einen Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Beschleunigung eines Fahrzeugs und zum Erzeugen eines hierfür repräsentativen elektrischen Be schleunigungssignals, eine Integriereinrichtung zum Inte grieren des Beschleunigungssignals während jeder gegebenen Integrationsperiode und zum Erzeugen eines ein Ergebnis der Integration darstellenden Integrationswerts, eine Bestim mungseinrichtung, über die auf der Grundlage des durch die Integriereinrichtung erzeugten Integrationswerts bestimmbar ist, ob eine Fahrzeugkollision vorliegt oder nicht, und eine Trigger- bzw. Auslöseeinrichtung zum Triggern oder Aktivie ren der Fahrzeugsicherheitseinrichtung, wenn die Bestim mungseinrichtung entscheidet, daß eine Fahrzeugkollision vorliegt, umfaßt, wobei die Verbesserung darin besteht, daß die Bestimmungseinrichtung eine Differenziereinrichtung zum Erfassen eines Differenzierwerts des Beschleunigungssignals, der zu einem gegebenen Zeitpunkt in der Integrationsperiode auftritt, eine Addiereinrichtung zum Addieren des durch die Differenziereinrichtung erfaßten Differenzierwerts und des durch die Integriereinrichtung erzeugten Integrationswerts sowie zum Erzeugen eines das Ergebnis der Addition darstel lenden Additionswerts, und eine Sub-Bestimmungseinrichtung aufweist, über die auf der Basis des durch die Addierein richtung erzeugten Additionswerts bestimmbar ist, ob eine Fahrzeugkollision vorliegt oder nicht.

Gemäß einem zweiten Aspekt vorliegender Erfindung wird eine Trigger- bzw. Auslöseeinrichtung für eine Fahrzeugsicher heitseinrichtung geschaffen, die einen Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Beschleunigung eines Fahrzeugs und zum Erzeugen eines hierfür repräsentativen elektrischen Be schleunigungssignals, eine Integriereinrichtung zum Inte grieren des Beschleunigungssignals während jeder gegebenen Integrationsperiode und zum Erzeugen eines das Ergebnis der Integration darstellenden Integrationswerts, eine erste Dif ferenziereinrichtung zum Erfassen eines ersten Differenz werts des Beschleunigungssignals, der zu einem ersten Zeit punkt in der Integrationsperiode auftritt, eine zweite Dif ferenziereinrichtung zum Erfassen eines zweiten Differen zierwerts des Beschleunigungssignals, der zu einem zweiten Zeitpunkt in der Integrationsperiode auftritt, wobei der zweite Zeitpunkt gegenüber dem ersten Zeitpunkt unterschied lich ist, eine erste Addiereinrichtung zum Addieren des durch die Integriereinrichtung erzeugten Integrationswerts und des durch die erste Differenziereinrichtung erfaßten er sten Differenzierwerts sowie zum Erzeugen eines das Additi onsergebnis darstellenden ersten Additionswerts, eine zweite Addiereinrichtung zum Addieren des durch die Integrierein richtung erzeugten Integrationswerts und des durch die zweite Differenziereinrichtung erfaßten zweiten Differen zierwerts sowie zum Erzeugen eines das Additionsergebnis re präsentierenden zweiten Additionswerts, eine erste Bestim mungseinrichtung zum Vergleichen des durch die erste Addier einrichtung erzeugten ersten Additionswerts mit einem ersten Referenzwert zur Bestimmung, ob eine Fahrzeugkollision vor liegt oder nicht, eine zweite Bestimmungseinrichtung zum Vergleichen des durch die zweite Addiereinrichtung erzeugten zweiten Additionswerts mit einem zweiten Referenzwert für die Bestimmung, ob eine Fahrzeugkollision vorliegt oder nicht, und eine Trigger- bzw. Auslöseeinrichtung zum Trig gern bzw. Aktivieren der Fahrzeugsicherheitseinrichtung dann, wenn zumindest eine der ersten Bestimmungseinrichtung und der zweiten Bestimmungseinrichtung das Vorliegen einer Fahrzeugkollision bestimmt bzw. feststellt, aufweist.

Gemäß einem dritten Aspekt vorliegender Erfindung wird eine Trigger- bzw. Auslöseeinrichtung für eine Fahrzeugsicher heitseinrichtung geschaffen, die einen Beschleunigungssensor für die Erfassung einer Beschleunigung eines Fahrzeugs und zum Erzeugen eines hierfür repräsentativen elektrischen Be schleunigungssignals, einen Mikrocomputer zum Verarbeiten des Beschleunigungssignals und zum Bestimmen bzw. Beurteilen des Vorliegens oder Fehlens einer Fahrzeugkollision auf der Grundlage eines Verarbeitungsergebnisses, sowie eine Trig ger- bzw. Auslöseeinrichtung zum Triggern oder Stabilisieren der Fahrzeugsicherheitseinrichtung dann, wenn der Mikrocom puter das Vorhandensein einer Fahrzeugkollision bestimmt, aufweist, wobei der Mikrocomputer eine Integriereinrichtung zum Integrieren des Beschleunigungssignals während jeder ge gebenen Integrationsperiode und zum Erzeugen eines das Inte grationsergebnis repräsentierenden Integrationswerts, eine erste Differenziereinrichtung zum Erfassen eines ersten Dif ferenzierwerts des Beschleunigungssignals, der zu einem er sten Zeitpunkt in der Integrationsperiode auftritt, eine zweite Differenziereinrichtung zum Erfassen eines zweiten Differenzierwerts des Beschleunigungswerts, der zu einem zweiten Zeitpunkt in der Integrationsperiode auftritt, wobei der zweite Zeitpunkt gegenüber dem ersten Zeitpunkt unter schiedlich ist, eine erste Addiereinrichtung zum Addieren des durch die Integriereinrichtung erzeugten Integrations werts und des durch die erste Differenziereinrichtung er faßten ersten Differenzierwerts sowie zum Erzeugen eines ein Ergebnis der Addition darstellenden Additionswerts, eine zweite Addiereinrichtung zum Addieren des durch die Inte griereinrichtung erzeugten Integrationswerts und des durch die zweite Differenziereinrichtung erfaßten zweiten Diffe renzierwerts sowie zum Erzeugen eines ein Ergebnis der Addi tion darstellenden zweiten Additionswerts, eine erste Be stimmungseinrichtung zum Vergleichen des durch die erste Ad diereinrichtung erzeugten ersten Additionswerts mit einem ersten Bezugswert für die Bestimmung bzw. Beurteilung, ob eine Fahrzeugkollision vorliegt oder nicht, und eine zweite Bestimmungseinrichtung zum Vergleichen des durch die zweite Addiereinrichtung erzeugten zweiten Additionswerts mit einem zweiten Referenzwert für die Bestimmung bzw. Beurteilung, ob eine Fahrzeugkollision vorliegt oder nicht, umfaßt.

Gemäß einem vierten Aspekt vorliegender Erfindung wird eine Trigger- bzw. Auslöseeinrichtung für eine Fahrzeugsicher heitseinrichtung geschaffen, die einen Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Beschleunigung eines Fahrzeugs und zum Erzeugen eines hierfür repräsentativen elektrischen Be schleunigungssignals, eine Integriereinrichtung zum Inte grieren des Beschleunigungssignals und zum Erzeugen eines ein Ergebnis der Integration darstellenden Integrations werts, eine erste Differenziereinrichtung zum Erfassen eines ersten Werts eines Differentials des Beschleunigungssignals, das zu einem ersten Zeitpunkt auftritt, eine zweite Diffe renziereinrichtung zum Erfassen eines zweiten Werts eines Differentials des Beschleunigungssignals, das zu einem zwei ten, dem ersten Zeitpunkt vorhergehenden Zeitpunkt auftritt, eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen bzw. Beurteilen des Vorliegens oder Fehlens einer Fahrzeugkollision auf der Grundlage des durch die Integriereinrichtung erzeugten Inte grationswerts, des durch die erste Differenziereinrichtung erfaßten ersten Differenzierwerts und des durch die zweite Differenziereinrichtung erfaßten zweiten Differenzierwerts, sowie eine Trigger- bzw. Auslöseeinrichtung zum Triggern oder Aktivieren der Fahrzeugsicherheitseinrichtung dann, wenn die Bestimmungseinrichtung das Vorliegen einer Fahr zeugkollision bestimmt, umfaßt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher be schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Trigger- bzw. Auslöse einrichtung für eine Fahrzeugsicherheitseinrich tung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2(a), 2(b), 2(c) und 2(d) Zeitbereichsdiagramme, in denen Beispiele des im Fall von Kollisionen un terschiedlicher Arten jeweils auftretenden Si gnalverlaufs eines Beschleunigungssignals veran schaulicht sind,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungs beispiels der erfindungsgemäßen Auslöseeinrich tung für eine Fahrzeugsicherheitseinrichtung,

Fig. 4 ein Flußbild eines Programms zum Steuern des in Fig. 3 gezeigten Mikrocomputers,

Fig. 5 ein Flußbild eines auf einem Zeitgeber basieren den Unterbrechungsprozesses bzw. -vorgangs,

Fig. 6 ein Flußbild eines Prozesses bzw. Verfahrens zum Inkrementieren eines Zeiger GP,

Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Prozesses bzw. Verfahrens zum Inkrementieren von Zeigern SP(i),

Fig. 8 ein Schaubild, das den Aufbau einer Integrati onswert-Speicheranordnung veranschaulicht, und

Fig. 9 ein Schaubild, das die Bedingungen oder Zustände der Unterteilung einer Integrationsperiode ver anschaulicht, die zur Erzeugung von Differen zierdaten ausgeführt wird.

Gemäß Fig. 1 erfaßt ein an einem nicht dargestellten Fahr zeug angebrachter Beschleunigungssensor 1 die Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs und erzeugt ein hierfür re präsentatives Beschleunigungssignal. Dabei ist anzumerken, daß eine Verzögerung dem Ergebnis der Invertierung des Vor zeichens einer Beschleunigung entspricht. Der Verzögerungs sensor 1 weist einen Wandler 1a und einen Verstärker 1b auf. Der Wandler 1a erzeugt ein die Fahrzeugbeschleunigung reprä sentierendes elektrisches Signal. Der Verstärker 1b ver stärkt das Ausgangssignal des Wandlers 1a.

Das Beschleunigungssignal wird vom Beschleunigungssensor 1 an eine Integrierschaltung 3 und eine Differenzierschaltung 4 über ein Tiefpaßfilter 2 abgegeben. Hochfrequente Stö rungs- bzw. Rauschkomponenten werden durch das Tiefpaßfilter 2 aus dem Beschleunigungssignal entfernt.

Die Integrierschaltung 3 integriert das empfangene Beschleu nigungssignal für ein gegebenes Zeitintervall, das 3T Sekun den entspricht, wobei T einen gegebenen Wert bezeichnet. Die Integrierschaltung 3 erzeugt ein Integrationssignal, das einen dem Ergebnis der Integration entsprechenden Integrati onswert repräsentiert. Die Integrierschaltung 3 gibt das In tegrationssignal an einen Vervielfacher bzw. Multiplizierer 7 ab. Der Multiplizierer 7 multipliziert den Integrations wert mit einem gegebenen Koeffizienten Ki und erzeugt ein weiteres, das Multiplikationsergebnis repräsentierendes In tegrationssignal. Der Multiplizierer 7 gibt das Integrati onssignal an erste Eingangsanschlüsse von Addierschaltungen 11, 12 und 13 ab.

Die Differenzierschaltung 4 berechnet den Mittelwert der Werte der Differentiale (Ableitungen) des empfangenen Be schleunigungssignals, die während eines gegebenen letzten, T Sekunden entsprechenden und bis zum aktuellen Zeitpunkt rei chenden Intervalls auftreten. Der durch die Differenzier schaltung 4 berechnete durchschnittliche Differenzierwert wird als der gegenwärtige durchschnittliche Differenzierwert oder Differenziermittelwert bezeichnet. Durch die durch die Differenzierschaltung 4 durchgeführte Mittelwertbildung wer den unerwünschte Störkomponenten aus dem Ausgangssignal der Differenzierschaltung 4 entfernt. Genauer gesagt enthält die Mittelwertbildung den Schritt der Ableitung oder Gewinnung von Differenzierwerten zu jeweiligen Zeitpunkten und den Schritt der arithmetischen Mittelwertbildung der gewonnenen Differenzierwerte. Alternativ kann der Vorgang der Mittelwertbildung den Schritt der Unterteilung des gegebenen letzten Intervalls in einen früheren und einen späteren Teil, den Schritt der Ableitung bzw. Gewinnung von integra len Werten jeweils für den ersteren und den letzteren Teil, den Schritt der Berechnung der Differenz zwischen den gewon nenen integralen Werten und den Schritt der Berechnung eines durchschnittlichen Differenzierwerts oder Differenziermit telwerts aus dem berechneten Unterschied aufweisen.

Wie zuvor beschrieben, existieren verschiedene Arten von Fahrzeugkollisionen wie etwa ein frontaler Aufprall, ein Schrägaufprall, ein Mastaufprall (ein Aufprall gegen einen Masten) und ein Offset- bzw. Versetzungs-Aufprall. In den Fig. 2(a), 2(b), 2(c), und 2(d) sind Beispiele der zeitlichen Unterschiede des Pegels des Beschleunigungssignals darge stellt, die im Fall einer Frontalkollision, einer Schrägkol lision, einem Mastaufprall bzw. einem Offset- oder versetz ten Aufprall auftreten. In jeder der Fig. 2(a), 2(b), 2(c) und 2(d) bezeichnet die Ordinate den der Fahrzeugbeschleuni gung oder -verzögerung entsprechenden Pegel des Beschleuni gungssignals, wobei der Ursprung "O" dem Moment des Auftre tens einer Kollision entspricht. Wie in den Fig. 2(a), 2(b), 2(c) und 2(d) gezeigt, variiert der Pegel des Beschleuni gungssignals während einer Kollision in einer Weise, die von der Art der Kollision abhängt. Um eine genaue und sofortige Erfassung oder Bestimmung einer Kollision unabhängig von ih rer Art zu ermöglichen, werden auch vorhergehende durch schnittliche Differenzierwerte wie folgt berücksichtigt.

Die Differenzierschaltung 4 gibt das den gegenwärtigen durchschnittlichen Differenzierwert darstellende Differen ziersignal an eine Verzögerungsschaltung 5 und einen Multi plizierer 8 ab. Die Verzögerungsschaltung 5 verzögert das Ausgangssignal der Differenzierschaltung 4 um eine gegebene, T Sekunden entsprechende Periode und gibt somit ein Diffe renziersignal ab, das einen durchschnittlichen Differenzier wert repräsentiert, der zu einem dem gegenwärtigen Zeitpunkt um ein gegebenes Zeitintervall von T Sekunden vorhergehenden Zeitintervall aufgetreten ist. Der durch das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 5 repräsentierte durchschnittliche Differenzierwert wird als der T-vorhergehende durchschnitt liche Differenzierwert bezeichnet. Das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 5 wird einer Verzögerungsschaltung 6 und einem Multiplizierer 9 zugeführt. Die Verzögerungsschal tung 6 verzögert das Ausgangssignal der Verzögerungsschal tung 5 um ein T Sekunden entsprechendes gegebenes Zeitinter vall und gibt somit ein Differenziersignal ab, das einen durchschnittlichen Differenzierwert repräsentiert, der zu einem dem aktuellen Zeitpunkt um ein 2T Sekunden entspre chendes Zeitintervall vorhergehenden Zeitpunkt aufgetreten ist. Der durch das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 6 repräsentierte durchschnittliche Differenzierwert wird als 2T-vorhergehender durchschnittlicher Differenzierwert be zeichnet.

Der Multiplizierer 8 empfängt das den gegenwärtigen durch schnittlichen Differenzierwert repräsentierende Differen ziersignal. Der Multiplizierer 8 multipliziert den gegenwär tigen durchschnittlichen Differenzierwert mit einem gegebe nen Koeffizienten Kd1 und erzeugt ein das Multiplikationser gebnis darstellendes weiteres Differenziersignal. Der Multi plizierer 8 gibt das Differenziersignal an einen zweiten Eingangsanschluß der Addierschaltung 11 ab. Der Multiplizie rer 9 empfängt das den T-vorhergehenden durchschnittlichen Differenzierwert darstellende Differenziersignal. Der Multi plizierer 9 multipliziert den T-vorhergehenden durchschnitt lichen Differenzierwert mit einem gegebenen Koeffizienten Kd2 und erzeugt ein das Multiplikationsergebnis darstellen des weiteres Differenziersignal. Der Multiplizierer 9 gibt das Differenziersignal an einen zweiten Eingangsanschluß der Addierschaltung 12 ab. Der Multiplizierer 10 empfängt das den 2T-vorhergehenden durchschnittlichen Differenzierwert darstellende Differenziersignal und multipliziert den 2T- vorhergehenden durchschnittlichen Differenzierwert mit einem gegebenen Koeffizienten Kd3. Der Multiplizierer 10 erzeugt ein das Multiplikationsergebnis darstellendes weiteres Dif ferenziersignal und gibt dieses an einen zweiten Eingangsan schluß der Addierschaltung 13 ab.

Die Addierschaltung 11 addiert das vom Multiplizierer 7 ab gegebene Integrationssignal und das vom Multiplizierer 8 ab gegebene Differenziersignal und erzeugt ein das Additionser gebnis darstellendes Additionssignal. Die Addierschaltung 11 gibt das Additionssignal an einen ersten Eingangsanschluß einer Vergleichsschaltung 19 ab. Die Addierschaltung 12 ad diert das vom Multiplizierer 7 abgegebene Integrationssignal und das vom Multiplizierer 9 abgegebene Differenziersignal und erzeugt ein das Additionsergebnis darstellendes Additi onssignal. Die Addierschaltung 12 gibt das Additionssignal an einen ersten Eingangsanschluß einer Vergleichsschaltung 18 ab. Die Addierschaltung 13 addiert das vom Multiplizierer 7 abgegebene Integrationssignal und das vom Multiplizierer 10 abgegebene Differenziersignal und erzeugt ein das Additi onsergebnis darstellendes Additionssignal. Die Addierschal tung 13 gibt das Additionssignal an einen ersten Eingangsan schluß einer Vergleichsschaltung 17 ab.

Die in den Multiplizierern 7, 8, 9 und 10 eingesetzten Koef fizienten Ki, Kd1, Kd2 und Kd3 sind Gewichte bzw. Gewichts faktoren, die entsprechend der Art des Fahrzeugs vorherbe stimmt bzw. festgelegt sind. Wenn die Multiplizierer 8, 9 und 10 so abgeändert werden, daß sie Koeffizienten benutzen, die Werten Kd1/Ki, Kd2/Ki und Kd3/Ki entsprechen, kann der Multiplizierer 7 entfallen.

Ein Speicher 14 speichert ein einen gegebenen Schwellenwert V1 repräsentierendes Signal und gibt das Schwellenwertsignal an einen zweiten Eingangsanschluß der Vergleichsschaltung 17 ab. Ein Speicher 15 speichert ein einen gegebenen Schwellen wert V2 darstellendes Signal und gibt das Schwellenwertsi gnal an einen zweiten Eingangsanschluß der Vergleichsschal tung 18 ab. Ein Speicher 16 speichert ein einen gegebenen Schwellenwert V3 darstellendes Signal und gibt das Schwel lenwertsignal an einen zweiten Eingangsanschluß der Ver gleichsschaltung 19 ab.

Die Vergleichsschaltung 17 vergleicht den durch das Aus gangssignal der Addierschaltung 13 dargestellten Wert mit dem Schwellenwert V1. Der Schwellenwert V1 ist so gewählt, daß er der Vergleichsschaltung 17 die Erfassung einer Schrägkollision ermöglicht. Wenn der durch das Ausgangssi gnal der Addierschaltung 13 repräsentierte Wert den Schwel lenwert V1 übersteigt, d. h. wenn das Auftreten eines Schräg aufpralls oder einer anderen Kollision erfaßt wird, gibt die Vergleichsschaltung 17 ein Signal hohen Pegels an einen er sten Eingangsanschluß einer ODER-Schaltung 20 ab. Andern falls gibt die Vergleichsschaltung 17 ein Signal niedrigen Pegels an den ersten Eingangsanschluß der ODER-Schaltung 20 ab. Die Vergleichsschaltung 18 vergleicht den durch das Aus gangssignal der Addierschaltung 12 repräsentierten Wert mit dem Schwellenwert V2. Der Schwellenwert V2 ist so gewählt, daß er der Vergleichsschaltung 18 die Erfassung einer Off set-Kollision bzw. eines versetzten Aufpralls ermöglicht. Wenn der durch das Ausgangssignal der Addierschaltung 12 re präsentierte Wert den Schwellenwert V2 übersteigt, d. h. wenn das Auftreten einer Offset-Kollision oder einer anderen Kol lision erfaßt wird, gibt die Vergleichsschaltung 18 ein Si gnal hohen Pegels an einen zweiten Eingangsanschluß der ODER-Schaltung 20 ab. Andernfalls legt die Vergleichsschal tung 18 ein Signal niedrigen Pegels an den zweiten Eingangs anschluß der ODER-Schaltung 20 an. Die Vergleichsschaltung 19 vergleicht den durch das Ausgangssignal der Addierschal tung 11 dargestellten Wert mit dem Schwellenwert V3. Der Schwellenwert V3 ist so gewählt, daß er der Vergleichsschal tung 19 die Erfassung eines Mastaufpralls ermöglicht. Wenn der durch das Ausgangssignal der Addierschaltung 11 reprä sentierte Wert den Schwellenwert V3 übersteigt, d. h. wenn das Auftreten einer Kollision gegen einen Masten oder ein anderer Aufprall erfaßt wird, gibt die Vergleichsschaltung 19 ein Signal hohen Pegels an einen dritten Eingangsanschluß der ODER-Schaltung 20 ab. Andernfalls legt die Vergleichs schaltung 19 ein Signal niedrigen Pegels an den dritten Ein gangsanschluß der ODER-Schaltung 20 an.

Der Ausgangsanschluß der ODER-Schaltung 20 ist mit der Basis eines Schalttransistors 21 verbunden. Ein Zünder bzw. eine Zündladung 22 ist über die Kollektor-Emitter-Strecke des Schalttransistors 21 mit einer Spannungs- bzw. Stromquelle elektrisch verbunden. Die Zündladung 22 dient zur Zündung einer nicht gezeigten Explosionsladung zum Aufblasen eines Airbags bzw. Luftsacks 23. Wenn ein Treiber- oder Trigger strom der Zündladung 22 zugeführt wird, wird die Zündladung 22 aktiviert, so daß der Airbag bzw. Luftsack 23 aufgeblasen wird.

In den Fällen, in denen zumindest eine der Vergleichsschal tungen 17, 18 und 19 ein Signal hohen Pegels abgibt, läuft dieses Signal hohen Pegels durch die ODER-Schaltung 20 und gelangt dann an die Basis des Schalttransistors 21. Das an den Schalttransistor 21 gelangende Signal hohen Pegels schaltet den Schalttransistor 21 ein bzw. durch, so daß der Zündladung 22 ein Trigger- bzw. Auslösestrom von der Span nungsquelle zugeführt wird. Damit wird die Zündladung 22 ak tiviert und der Airbag 23 aufgeblasen. In den Fällen, in denen alle Vergleichsschaltungen 17, 18 und 19 Signale nied rigen Pegels abgeben, gibt die ODER-Schaltung 20 ein Signal niedrigen Pegels an die Basis des Schalttransistors 21 ab, so daß der Schalttransistor 21 in abgeschaltetem Zustand ge halten wird. Damit bleibt die Zündladung 22 inaktiv.

Im Falle einer Frontalkollision, wie in Fig. 2(a) gezeigt, nimmt die Fahrzeugbeschleunigung unmittelbar nach Auftreten der Kollision erheblich zu. Demgemäß kann zu einem Zeit punkt, der dem Zeitpunkt des Auftretens der Kollision um ein T Sekunden entsprechendes Zeitintervall nachfolgt, das Auf treten der Kollision auf der Grundlage des durch die Diffe renzierschaltung 4 erzeugten gegenwärtigen durchschnittli chen Differenzierwerts erfaßt werden.

Im Falle einer Schrägkollision, wie in Fig. 2(b) gezeigt, nimmt die Fahrzeugbeschleunigung unmittelbar nach Auftreten der Kollision wahrnehmbar bzw. deutlich zu und vergrößert sich dann erneut. Demgemäß kann das Auftreten der Kollision auf der Grundlage des durch die Verzögerungsschaltung 6 er zeugten 2T-vorhergehenden durchschnittlichen Differenzier werts und des durch die Integrierschaltung 3 erzeugten Inte grationswerts erfaßt werden.

Im Fall eines Aufpralls gegen einen Masten, wie in Fig. 2(c) gezeigt, nimmt die Fahrzeugbeschleunigung während eines be stimmten Zeitintervalls nach dem Zeitpunkt des Auftretens der Kollision nicht abrupt zu und wächst dann stark an. Dem gemäß kann das Auftreten der Kollision auf der Grundlage des durch die Differenzierschaltung 4 erzeugten aktuellen durch schnittlichen Differenzierwerts und des durch die Integrier schaltung 3 erzeugten Integrationswerts erfaßt werden.

Im Fall einer Offset-Kollision oder eines versetzten Auf pralls, wie in Fig. 2(d) gezeigt, nimmt die Fahrzeugbe schleunigung für ein kurzes Zeitintervall nach dem Zeitpunkt des Auftretens der Kollision abrupt zu und steigert sich dann allmählich. Demgemäß kann das Auftreten der Kollision auf der Grundlage des durch die Verzögerungsschaltung 5 er zeugten T-vorhergehenden durchschnittlichen Differenzier werts und des durch die Integrierschaltung 3 erzeugten Inte grationswerts erfaßt werden.

Wie zuvor beschrieben, wird das Beschleunigungssignal durch die Integrierschaltung 3 für eine 3T Sekunden entsprechende gegebene Integrationsperiode integriert und hierdurch der Integrationswert erzeugt. Die Integrationsperiode ist gleichmäßig in drei Abschnitte unterteilt, d. h. in den älte sten, den mittleren und den jüngsten Abschnitt. Der älteste Abschnitt der Integrationsperiode entspricht dem durch die Verzögerungsschaltung 6 erzeugten 2T-vorhergehenden durch schnittlichen Differenzierwert. Der mittlere Abschnitt der Integrationsperiode entspricht dem durch die Verzögerungs schaltung 5 erzeugten T-vorhergehenden mittleren bzw. durch schnittlichen Differenzierwert. Der jüngste Abschnitt der Integrationsperiode entspricht dem durch die Differenzier schaltung 4 erzeugten gegenwärtigen mittleren Differenzier wert. Durch Verarbeiten und Analysieren von Kombinationen des Integrationswerts mittels des gegenwärtigen mittleren Differenzierwerts, des T-vorhergehenden mittleren Differen zierwerts und des 2T-vorhergehenden mittleren Differenzier werts ist es möglich, das Auftreten von Kollisionen unter schiedlicher Arten mit guten Ansprecheigenschaften genau zu erfassen.

Während bei diesem Ausführungsbeispiel für jede Integrati onsperiode drei mittlere Differenzierwerte berechnet werden, kann sich die Anzahl der mittleren Differenzierwerte auch von drei unterscheiden.

Auch wenn bei diesem Ausführungsbeispiel der Airbag als Si cherheitseinrichtung eingesetzt wird, kann als Sicherheits einrichtung auch ein passiv durch eine Zündladung aktivier ter Sitzgurt eingesetzt werden. Zusätzlich kann eine Kombi nation aus dem Airbag und dem Sitzgurt als Sicherheitsein richtung benutzt werden.

Im folgenden wird ein zweites bevorzugtes Ausführungsbei spiel der Erfindung beschrieben.

Gemäß Fig. 3 erfaßt ein an einem nicht gezeigten Fahrzeug angebrachter Beschleunigungssensor 1 die Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs und gibt ein hierfür repräsenta tives Beschleunigungssignal ab. Es ist anzumerken, daß eine Verzögerung gleich dem Ergebnis der Invertierung des Vorzei chens einer Beschleunigung ist.

Das Beschleunigungssignal wird vom Beschleunigungssensor 1 über ein Tiefpaßfilter 2 zu einem Analog/Digital(A/D)-Wand ler 24 geführt. Durch das Tiefpaßfilter 2 werden hochfre quente Rauschanteile bzw. Störkomponenten aus dem Beschleu nigungssignal entfernt. Das Beschleunigungssignal wird durch den Analog/Digital-Wandler 24 in ein entsprechendes digita les Beschleunigungssignal umgesetzt. Der Analog/Digital- Wandler 24 gibt das digitale Beschleunigungssignal an einen Mikrocomputer 100 ab.

Der Mikrocomputer 100 ist mit der Basis eines Schalttransi stors 21 verbunden. Über die Kollektor-Emitter-Strecke des Schalttransistors 21 ist eine Zündeinrichtung oder Zündla dung 22 elektrisch mit einer Spannungs- oder Stromquelle verbunden. Die Zündeinrichtung bzw. Zündladung 22 dient zur Zündung eines nicht gezeigten explosiven Mittels zum Aufbla sen eines Luftsacks bzw. Airbags 23. Wenn der Zündladung 22 ein Treiberstrom oder ein Trigger- bzw. Zündstrom zugeführt wird, wird die Zündladung 22 aktiviert, so daß der Luftsack 23 aufgeblasen wird.

Der Mikrocomputer 100 verarbeitet das digitale Beschleuni gungssignal zur Erfassung des Auftretens einer Fahrzeugkol lision. Wenn der Mikrocomputer 100 das Auftreten einer Fahr zeugkollision ermittelt, gibt er ein Signal hohen Pegels an die Basis des Schalttransistors 21 ab. Das Signal hohen Pe gels schaltet den Schalttransistor 21 ein bzw. durch, so daß der Zündladung 22 von der Spannungsquelle ein Triggerstrom zugeführt wird. Damit wird die Zündladung 22 aktiviert und der Airbag 23 aufgeblasen. In den Fällen, in denen kein Auf treten einer Fahrzeugkollision erfaßt wird, gibt der Mikro computer 100 kontinuierlich ein Signal niedrigen Pegels an die Basis des Schalttransistors 21 ab, so daß der Schalttransistor 21 im Abschaltzustand gehalten wird. Folg lich bleibt die Zündladung 22 inaktiv.

Der Mikrocomputer 100 weist eine Kombination aus einem I/O- Port bzw. Ein-/Ausgangs-Anschluß oder -Anschlußsatz, einen Verarbeitungsabschnitt, einen Festwertspeicher und einen Di rektzugriffsspeicher auf. Der Mikrocomputer 100 arbeitet in Übereinstimmung mit einem in dem Festwertspeicher gespei cherten Programm.

Wenn ein nicht gezeigter Fahrzeugschlüsselschalter in eine "Ein"-Stellung gebracht wird, werden die in Fig. 3 gezeigten elektrischen Einrichtungen durch eine nicht dargestellte Fahrzeugbatterie mit Leistung versorgt und der Mikrocomputer 100 beginnt in Übereinstimmung mit dem Programm zu arbeiten. Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm des Programms.

Wie in Fig. 4 gezeigt, beginnt das Programm bei einem Schritt 101 und schreitet dann zu einem ersten Schritt 102 weiter, bei dem ein Zeiger (variabel) GP auf 0 initialisiert wird. Der Zeiger (Pointer) GP entspricht einer Anordnung bzw. einem Feld G zum Speichern einer Beschleunigungs-Wel lenform im Direktzugriffsspeicher. Nach dem Schritt 102 schreitet das Programm zu einem Schritt 103 weiter.

Bei dem dem Schritt 102 folgenden Schritt 103 werden Pointer bzw. Zeiger SP(i) bis i·N initialisiert, wobei i=1, 2, 3, 4 und 5 ist und N eine Variable bezeichnet, die eine gege bene natürliche Zahl darstellt. Die Zeiger SP(i) entsprechen einer Anordnung bzw. einem Feld S zum Speichern von Integra tionswerten im Direktzugriffsspeicher. Die Zeiger SP(i) be zeichnen sechs Elemente SP(0), SP(1), SP(2), SP(3), SP(4) und SP(5) des Speicherfelds S, die um gleiche, N entspre chende Intervalle beabstandet sind, wie in Fig. 8 gezeigt.

Bei einem dem Schritt 103 folgenden Schritt 104 werden alle Elemente des Beschleunigungswellenform-Speicherfelds G auf 0 initialisiert. Bei einem dem Schritt 104 folgenden Schritt 105 werden alle Elemente des Integrationswert-Speicherfelds S initialisiert. Es ist anzumerken, daß die Elemente des Felds G durch G(0), G(1), . . , G(N-1) bezeichnet sind und die Gesamtzahl der Elemente des Felds G gleich N ist. Zu sätzlich sind die Elemente des Felds S durch S(0), . . ., S(5N) bezeichnet, wie in Fig. 8 gezeigt, und die Gesamtzahl der Elemente des Felds S ist gleich 5·N+1.

Bei einem dem Schritt 105 folgenden Schritt 106 wird ein Be fehl an den Analog/Digital-Wandler 24 abgegeben, so daß der Analog/Digital-Wandler 24 die Analog/Digital-Umsetzung ein leiten soll oder einleitet. Als Ergebnis bewirkt der Ana log/Digital-Wandler 24 die Analog/Digital-Umsetzung des Be schleunigungssignals.

Bei einem dem Schritt 106 folgenden Schritt 107 werden die Einstellungen oder Vorgaben für eine Unterbrechungsroutine ausgeführt. Bei einem dem Schritt 107 folgenden Schritt 108 wird eine Toleranz oder Vorgabe oder Freigabe eines zeitge berbasierten Unterbrechungsprozesses bzw. -vorgangs gegeben. Als Ergebnis wird der zeitgeberbasierte Unterbrechungsvor gang periodisch zu bzw. mit einer gegebenen Periode "h" aus geführt. Die gegebene Periode "h" ist so eingestellt, daß sie gleich T/2N ist, wobei T einen gegebenen Wert bezeich net. Die Zeitdauer eines Umsetzungsvorgangs im Ana log/Digital-Wandler 24 ist kürzer als die gegebene Periode "h" eingestellt. Nach dem Schritt 108 endet das Programm.

Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm des zeitgeberbasierten Un terbrechungsvorgangs, der durch den Schritt 108 gemäß Fig. 4 ermöglicht bzw. freigegeben ist. Wie in Fig. 5 gezeigt, wird bei einem ersten Schritt 201 des Unterbrechungsvorgangs das digitale Beschleunigungssignal oder die Beschleunigungsdaten des Analog/Digital-Wandlers 24 empfangen. Beim Schritt 201 werden die empfangenen Beschleunigungsdaten in einen durch den Zeiger GP bezeichneten Bereich des Beschleunigungswel lenform-Speicherfelds G gespeichert. Die in dem durch den Zeiger GP bezeichneten Bereich gespeicherten Beschleuni gungsdaten sind durch G(GP) bezeichnet. Bei einem dem Schritt 201 folgenden Schritt 202 wird der Zeiger GP um 1 inkrementiert, um Vorbereitungen für die Speicherung nach folgender Beschleunigungsdaten auszuführen. Als Ergebnis wird in entsprechenden Bereichen des Beschleunigungswellen form-Speicherfelds G eine Anzahl N der jüngsten Beschleuni gungsdaten gespeichert.

Bei einem dem Schritt 202 folgenden Schritt 203 werden Inte grationsdaten auf 0 gesetzt, wobei sich die Integrationsda ten in einem durch den Zeiger SP(0) bezeichneten Bereich des Integrationswert-Speicherfelds S befinden. Die Integrations daten, die in dem durch den Zeiger SP(0) bezeichneten Be reich gespeichert sind, werden durch S(SP(0)) bezeichnet.

Bei einem dem Schritt 203 folgenden Schritt 204 werden die Beschleunigungsdaten G(0), . . G(N-1) addiert und die neuen Integrationsdaten S(SP(0)) gleich dem Additionsergebnis ein gestellt. In dieser Weise werden beim Schritt 204 die Inte grationsdaten S(SP(0)) fortgeschrieben. Damit wird eine An zahl N der Integrationswerte der jüngsten Beschleunigungsda ten durch S(SP(0)) bezeichnet. Die Anzahl N der Integrati onswerte bezeichnet die Integrationswerte der Beschleuni gungsdaten in einer T/2 Sekunden entsprechenden Zeit bzw. Zeitdauer. Da der zugehörige Zeiger SP(0) bei einem Schritt 209 inkrementiert wird, wie nachfolgend beschrieben, wird eine Nummer bzw. Anzahl von 5N+1 der jüngsten Integra tionswerte in dem Integrationswert-Speicherfeld S gespei chert.

Bei einem dem Schritt 204 folgenden Schritt 205 werden Inte grationsdaten BASE auf 0 gesetzt. Die Integrationsdaten BASE stellen einen Integrationswert dar, der aus der Integration für ein gegebenes, 3T Sekunden entsprechendes Zeitintervall resultiert. Bei einem dem Schritt 205 folgenden Schritt 206 werden die Daten S(SP(0)), . . ., S(SP(5)) addiert und die neuen Integrationsdaten BASE gleich dem Additionsergebnis gesetzt. In dieser Weise werden beim Schritt 206 die Inte grationsdaten BASE fortgeschrieben und die finalen bzw. letzten Integrationsdaten BASE stellen einen Integrations wert dar, der gleich dem Ergebnis der Integration der Be schleunigungsdaten für das gegebene, 3T Sekunden entspre chende Zeitintervall ist (3T=6 · T/2). Die Integrationsdaten BASE entsprechen dem Ausgangssignal der Integrierschaltung 3 gemäß Fig. 1.

Bei einem dem Schritt 206 folgenden Schritt 207 wird ein ak tueller Differenzierwert (abgeleiteter Wert), ein T-vorher gehender Differenzierwert (abgeleiteter Wert), der zu einem dem aktuellen Zeitpunkt um ein T Sekunden entsprechendes ge gebenes Zeitintervall vorhergehenden Zeitpunkt auftritt, und ein 2T-vorhergehender Differenzierwert (abgeleiteter Wert) berechnet, der zu einem dem gegenwärtigen Zeitpunkt um ein 2T Sekunden entsprechendes gegebenes Zeitintervall vorherge henden Zeitpunkt auftritt. Der aktuelle Differenzierwert, der T-vorhergehende Differenzierwert und der 2T-vorherge hende Differenzierwert entsprechen den Ausgangssignalen der Differenzierschaltung 4, der Verzögerungsschaltung 5 bzw. der Verzögerungsschaltung 6 gemäß Fig. 1. Beim Schritt 207 werden die Integrationsdaten BASE und die Differenzierdaten, die den aktuellen Differenzierwert, den T-vorhergehenden Differenzierwert und den 2T-vorhergehenden Differenzierwert repräsentieren, addiert und hierdurch auf deren Grundlage Differentiations/Integrationsdaten SA(i) erzeugt. Um die Differenzier- bzw. Differentiationsdaten zu erzeugen, wird jedes der T-Sekunden-Zeitintervalle in Hälften (T/2-Zeitin tervalle) unterteilt und es wird ein angenäherter durch schnittlicher bzw. mittlerer Differenzierwert aus dem Unter schied zwischen den den jeweiligen Hälften entsprechenden Integrationswerten berechnet. Der aktuelle Differenzierwert ist durch S(SP(0))-S(SP(1)) gegeben. Der T-vorhergehende Differenzierwert ist durch S(SP(2))-S(SP(3)) repräsentiert. Der 2T-vorhergehende Differenzierwert ist durch S(SP(4))- S(SP(5)) gegeben. Die Heranziehung des Unterschieds zwischen den Integrationswerten in den T/2-Zeitintervallen stellt die Funktion der Differenzierschaltung 4 gemäß Fig. 1 bereit. Genauer gesagt, übt die Heranziehung der Integrationswerte der T/2-Zeitintervalle die Tiefpaßfilterfunktion der Diffe renzierschaltung 4 aus, während die Heranziehung des Unter schieds zwischen diesen die Differenzierfunktion der Diffe renzierschaltung 4 ausübt. Die drei Differenzierwerte werden durch einen gegebenen Koeffizienten "α" multipliziert und die Integrationsdaten BASE werden zu den Ergebnissen der Multiplikationen hinzuaddiert, wodurch drei Differentiati ons/Integrationsdaten SA(0), SA(1) und SA(2) erzeugt werden. Die Differentiations/Integrationsdaten SA(0), SA(1) und SA(2) entsprechen jeweils den Ausgangssignalen der Addier schaltungen 11, 12 und 13 gemäß Fig. 1.

Bei einem dem Schritt 207 folgenden Schritt 208 werden die Differentiations/Integrationsdaten SA(0), SA(1) und SA(2) mit vorbestimmten Schwellenwertdaten STH(0), STH(1) bzw. STH(2) verglichen. Der Schritt 208 entspricht den Ver gleichsschaltungen 17, 18 und 19 gemäß Fig. 1. Wenn der Wert der Differentiations/Integrationsdaten SA(0) den vorbestimm ten Wert der Schwellenwertdaten STH(0) übersteigt, wird das Vorliegen einer Fahrzeugkollision bestimmt und das Programm schreitet zu einem Schritt 211 weiter. Wenn der Wert der Differentiations/Integrationsdaten SA(1) den vorbestimmten Wert der Schwellenwertdaten STH(1) übersteigt, wird das Vor handensein einer Fahrzeugkollision bestimmt und das Programm schreitet zum Schritt 211 weiter. Wenn der Wert der Diffe rentiations/Integrationsdaten SA(2) den vorbestimmten Wert der Schwellenwertdaten STH(2) überschreitet, wird das Vor handensein einer Fahrzeugkollision bestimmt und das Programm schreitet zum Schritt 211 fort. Andernfalls geht das Pro gramm zu einem Schritt 209 nach Beendigung des Schritts 208 über.

Beim Schritt 211 wird ein Signal hohen Pegels (Feuer- bzw. Zündsignal) an den Schalttransistor 21 abgegeben, so daß der Schalttransistor 21 eingeschaltet wird und hierdurch ein Trigger- bzw. Zündstrom von der Spannungsquelle zur Zündla dung 22 zugeführt wird. Folglich wird die Zündladung 22 ak tiviert und der Airbag 23 aufgeblasen. Nach dem Schritt 211 endet der gegenwärtige Ausführungszyklus des Unterbrechungs vorgangs bzw. der Unterbrechungsroutine und das Programm kehrt zur Hauptroutine zurück.

Beim Schritt 209 werden die Zeiger SP(i) des Integrations wert-Speicherfelds S um 1 inkrementiert, wobei i=1, 2, 3, 4 und 5 ist. Bei einem dem Schritt 209 folgenden Schritt 210 wird ein Befehl an den Analog/Digital-Wandler 24 zur Einlei tung der nächsten Analog/Digital-Umsetzung durch diesen ab gegeben. Als Ergebnis führt der Analog/Digital-Wandler 24 die nachfolgende Analog/Digital-Umsetzung des Beschleuni gungssignals durch. Nach dem Schritt 210 endet der gegenwär tige Ausführungszyklus des Unterbrechungsvorgangs bzw. der Unterbrechungsroutine und das Programm kehrt zur Hauptrou tine zurück.

Der Schritt 202 zum Inkrementieren des Zeigers GP umfaßt Un terschritte, wie im folgenden erläutert wird. Fig. 6 zeigt die Einzelheiten der internen Auslegung des Schritts 202. Wie in Fig. 6 gezeigt, enthält der Schritt 202 einen ersten und spätere Unterschritte 301, 302 und 303. Beim ersten Un terschritt 301 wird der Zeiger GP um 1 inkrementiert. Bei dem dem Unterschritt 301 folgenden Unterschritt 302 wird be stimmt, ob der Wert des Zeigers GP N-1 überschreitet oder nicht. Wenn der Wert des Zeigers GP N-1 übersteigt, schrei tet das Programm zum Unterschritt 303 weiter. Andernfalls schreitet das Programm zum Schritt 202 heraus bzw. weiter. Beim Unterschritt 303 wird der Zeiger GP auf 0 rückgesetzt. Nach dem Unterschritt 303 schreitet das Programm zum Schritt 202 heraus bzw. weiter.

Der Schritt 209 zum Inkrementieren der Zeiger SP(i) umfaßt Unterschritte, die im folgenden beschrieben werden. Fig. 7 zeigt die Einzelheiten der internen Auslegung des Schritts 209. Wie in Fig. 7 dargestellt, umfaßt der Schritt 209 einen ersten und nachfolgende Unterschritte 306, 307 und 308. Beim ersten Unterschritt 306 wird der Zeiger SP(i) um 1 inkremen tiert. Bei dem dem Unterschritt 306 nachfolgenden Unter schritt 307 wird bestimmt, ob der Wert des Zeigers SP(i) den Wert 5 · N übersteigt oder nicht. Wenn der Wert des Zeigers SP(i) 5 · N übersteigt, schreitet das Programm zum Unter schritt 308 weiter. Andernfalls kehrt das Programm zum Un terschritt 306 zurück oder bewegt sich zum Schritt 209 her aus bzw. weiter. Beim Unterschritt 308 wird der Zeiger SP(i) auf 0 rückgesetzt. Nach dem Unterschritt 308 kehrt das Pro gramm zum Unterschritt 306 zurück oder bewegt sich heraus bzw. weiter zum Schritt 209. Der vorstehend genannte Ablauf wird für i=0, 1, . . ., 5 wiederholt durchgeführt.

Dieses Ausführungsbeispiel kann wie folgt abgeändert werden. Während die Bestimmung hinsichtlich einer Fahrzeugkollision bei diesem Ausführungsbeispiel auf der Grundlage der Werte der Integration für 3T Sekunden zu jedem Zeitpunkt, der der Grenze zwischen den aus der gleichmäßigen Unterteilung der T/2-Sekunden-Perioden in N Abschnitte resultierenden Zeitin tervalle entspricht, durchgeführt wird, kann die Erfindung auch so ausgelegt sein, daß sie bei einer Ausgestaltung ein gesetzt wird, bei der die Bestimmung einer Fahrzeugkollision jedesmal dann durchgeführt wird, wenn ein gegebenes Integra tionsintervall verstrichen ist, wie in der japanischen ge prüften Patentanmeldungsveröffentlichung 59-8 574 offenbart ist.

Auch wenn bei diesem Ausführungsbeispiel für jede Integrati onsperiode drei Differenzierwerte bzw. Differentialwerte oder Differenzwerte berechnet werden, kann die Anzahl der Differenzierwerte oder Differenzwerte sich auch von drei un terscheiden.

Während bei diesem Ausführungsbeispiel ein Luftsack bzw. Airbag als Sicherheitseinrichtung eingesetzt wird, kann als Sicherheitseinrichtung auch ein passiv über eine Zündladung betätigter Sitzgurt verwendet werden. Zusätzlich kann eine Kombination aus dem Airbag und dem Sitzgurt als Sicherheits einrichtung eingesetzt werden.

Claims

1. Auslöseeinrichtung für eine Fahrzeug-Sicherheitsein richtung, mit einem Beschleunigungssensor (1) zum Erfassen einer Beschleunigung eines Fahrzeugs und zum Erzeugen eines hierfür repräsentativen elektrischen Beschleunigungssignals, einer Integriereinrichtung (3) zum Integrieren des Beschleu nigungssignals während jeder gegebenen Integrationsperiode und zum Erzeugen eines das Integrationsergebnis repräsentie renden Integrationswerts, einer Bestimmungseinrichtung (4 bis 6, 8 bis 20) zum Beurteilen des Vorliegens oder Fehlens einer Fahrzeugkollision auf der Basis des durch die Inte griereinrichtung (3) erzeugten Integrationswerts, und einer Auslöseeinrichtung (21, 22) zum Triggern bzw. Auslösen der Fahrzeug-Sicherheitseinrichtung (23), wenn die Bestimmungs einrichtung das Vorliegen einer Fahrzeugkollision ermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung
eine Differenziereinrichtung (4) zum Erfassen eines Differenzierwerts des Beschleunigungssignals, der zu einem gegebenen Zeitpunkt in der Integrationsperiode auftritt,
eine Addiereinrichtung (11 bis 13) zum Addieren des durch die Differenziereinrichtung (4) erfaßten Differenzier werts und des durch die Integriereinrichtung (3) erzeugten Integrationswerts und zum Erzeugen eines das Additionsergeb nis repräsentierenden Additionswerts, und
eine Unter-Bestimmungseinrichtung für die Bestimmung des Vorliegens oder Fehlens einer Fahrzeugkollision auf der Basis des durch die Addiereinrichtung (11 bis 13) erzeugten Additionswerts aufweist.

2. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Unter-Bestimmungseinrichtung eine Einrich tung (5, 6) zum Erfassen erster und zweiter Unter-Differen zierwerte des Beschleunigungssignals, die jeweils zu ersten und zweiten unterschiedlichen Zeitpunkten in der Integrati onsperiode auftreten, eine Einrichtung (12) zum Addieren des ersten Unter-Differenzierwerts und des Integrationswerts so wie zum Erzeugen eines das Additionsergebnis repräsentieren den ersten Unter-Additionswerts, eine Einrichtung (13) zum Addieren des zweiten Unter-Differenzierwerts und des Inte grationswerts sowie zum Erzeugen eines das Ergebnis der Ad dition repräsentierenden zweiten Unter-Additionswerts, sowie eine Einrichtung (17, 18) zum Bestimmen des Vorliegens oder Fehlens einer Fahrzeugkollision auf der Grundlage der ersten und zweiten Unter-Additionswerte aufweist.

3. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich net durch eine Einrichtung zum Unterteilen der Integrations periode in unterteilte Abschnitte und eine Einrichtung zum aufeinanderfolgenden Verschieben der Integrationsperiode um eine jedem unterteilten Abschnitt entsprechende Einheit.

4. Auslöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzierein richtung (3) eine Einrichtung zum Unterteilen eines Ab schnitts der Integrationsperiode in Hälften, eine Einrich tung zum Erfassen erster und zweiter Werte des Beschleuni gungssignals, die jeweils in den Hälften des Abschnitts der Integrationsperiode auftreten, eine Einrichtung zum Durch führen einer Subtraktion zwischen den ersten und zweiten Werten des Beschleunigungssignals und eine Einrichtung zum Erzeugen des Differenzierwerts des Beschleunigungssignals auf der Grundlage eines Ergebnisses der Subtraktion auf weist.

5. Auslöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unter-Bestimmungs einrichtung eine Einrichtung zum Erfassen erster, zweiter und dritter Unter-Differenzierwerte des Beschleunigungssi gnals, die jeweils zu ersten, zweiten und dritten unter schiedlichen Zeitpunkten in der Integrationsperiode auftre ten, eine Einrichtung (11) zum Addieren des ersten Unter- Differenzierwerts und des Integrationswerts und zum Erzeugen eines das Additionsergebnis repräsentierenden ersten Unter- Additionswerts, eine Einrichtung (12) zum Addieren des zwei ten Unter-Differenzierwerts und des Integrationswerts und zum Erzeugen eines das Additionsergebnis repräsentierenden zweiten Unter-Additionswerts, eine Einrichtung (13) zum Ad dieren des dritten Unter-Differenzierwerts und des Integra tionswerts und zum Erzeugen eines das Additionsergebnis re präsentierenden dritten Unter-Additionswerts, sowie eine Einrichtung zum Bestimmen des Vorliegens oder Fehlens einer Fahrzeugkollision auf der Grundlage der ersten, zweiten und dritten Unter-Additionswerte aufweist.

6. Auslöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrich tung einen Airbag (23) umfaßt.

7. Auslöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzierein richtung (4), die Additionseinrichtung (11, 12, 13) und die Unter-Bestimmungseinrichtung einen Mikrocomputer (100) um fassen.

8. Auslöseeinrichtung für eine Fahrzeug-Sicherheitsein richtung, mit
einem Beschleunigungssensor (1) zum Erfassen einer Be schleunigung eines Fahrzeugs und zum Erzeugen eines hierfür repräsentativen elektrischen Beschleunigungssignals,
einer Integriereinrichtung (3) zum Integrieren des Be schleunigungssignals während jeder gegebenen Integrationspe riode und zum Erzeugen eines ein Integrationsergebnis reprä sentierenden Integrationswerts,
einer ersten Differenziereinrichtung (4) zum Erzeugen eines ersten Differenzierwerts des Beschleunigungssignals, der zu einem ersten Zeitpunkt in der Integrationsperiode auftritt,
einer zweiten Differenziereinrichtung (4, 5) zum Erfas sen eines zweiten Differenzierwerts des Beschleunigungssi gnals, der zu einem sich vom ersten Zeitpunkt unterscheiden den zweiten Zeitpunkt in der Integrationsperiode auftritt,
einer ersten Addiereinrichtung (11) zum Addieren des durch die Integriereinrichtung (3) erzeugten Integrations werts und des durch die erste Differenziereinrichtung (4) erfaßten ersten Differenzierwerts und zum Erzeugen eines das Additionsergebnis repräsentierenden ersten Additionswerts,
einer zweiten Addiereinrichtung (12) zum Addieren des durch die Integriereinrichtung (3) erzeugten Integrations werts und des durch die zweite Differenziereinrichtung (4, 5) erfaßten zweiten Differenzierwerts sowie zum Erzeugen ei nes das Additionsergebnis repräsentierenden zweiten Additi onswerts,
einer ersten Bestimmungseinrichtung (19) zum Verglei chen des durch die erste Addiereinrichtung erzeugten ersten Additionswerts mit einem ersten Referenzwert zur Bestimmung des Vorliegens oder Fehlens einer Fahrzeugkollision,
einer zweiten Bestimmungseinrichtung (18) zum Verglei chen des durch die zweite Addiereinrichtung (12) erzeugten zweiten Additionswerts mit einem zweiten Referenzwert für die Bestimmung des Vorliegens oder Fehlens einer Fahrzeug kollision, und
einer Auslöseeinrichtung bzw. Triggereinrichtung (21, 22) zum Auslösen der Fahrzeug-Sicherheitseinrichtung (23), wenn zumindest eine der ersten und zweiten Bestimmungsein richtungen das Vorliegen einer Fahrzeugkollision bestimmt bzw. erfaßt.

9. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Unterteilen der Integrationsperi ode in unterteilte Abschnitte und eine Einrichtung zum auf einanderfolgenden Verschieben der Integrationsperiode um eine jedem unterteilten Abschnitt entsprechende Einheit.

10. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge kennzeichnet, daß jede der ersten und zweiten Differenzier einrichtungen eine Einrichtung zum Unterteilen eines Ab schnitts der Integrationsperiode in Hälften, eine Einrich tung zum Erfassen erster und zweiter Werte des Beschleuni gungssignals, die jeweils in den Hälften des Abschnitts der Integrationsperiode auftreten, eine Einrichtung zum Durch führen einer Subtraktion zwischen den ersten und zweiten Werten des Beschleunigungssignals sowie eine Einrichtung zum Erzeugen des Differenzierwerts des Beschleunigungssignals auf der Grundlage des Subtraktionsergebnisses aufweist.

11. Auslöseeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch eine dritte Differenziereinrichtung (4 bis 6) zum Erfassen eines dritten Differenzierwerts des Be schleunigungssignals, der zu einem dritten, sich vom ersten und zweiten Zeitpunkt unterscheidenden Zeitpunkt in der In tegrationsperiode auftritt, eine dritte Addiereinrichtung (13) zum Addieren des durch die Integriereinrichtung (3) er zeugten Integrationswerts und des durch die dritte Differen ziereinrichtung erfaßten dritten Differenzierwerts sowie zum Erzeugen eines das Additionsergebnis repräsentierenden drit ten Additionswerts, sowie eine dritte Bestimmungseinrichtung (17) zum Vergleichen des durch die dritte Addiereinrichtung erzeugten dritten Additionswerts mit einem dritten Referenz wert für die Beurteilung des Vorliegens oder Fehlens einer Fahrzeugkollision, wobei die Trigger- bzw. Auslöseeinrich tung (21, 22) zur Auslösung bzw. Aktivierung der Fahrzeug- Sicherheitseinrichtung anspricht, wenn zumindest eine der ersten, zweiten und dritten Bestimmungseinrichtungen das Vorliegen einer Fahrzeugkollision bestimmt bzw. erfaßt.

12. Auslöseeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung einen Airbag (23) umfaßt.

13. Auslöseeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Integriereinrichtung, die erste Differenziereinrichtung, die zweite Differenzierein richtung, die erste Addiereinrichtung, die zweite Addierein richtung, die erste Bestimmungseinrichtung und die zweite Bestimmungseinrichtung einen Mikrocomputer (100) umfassen.

14. Auslöseeinrichtung für eine Fahrzeug-Sicherheitsein richtung, mit
einem Beschleunigungssensor (1) zum Erfassen einer Be schleunigung eines Fahrzeugs und zum Erzeugen eines hierfür repräsentativen elektrischen Beschleunigungssignals,
einem Mikrocomputer (100) zum Verarbeiten des Beschleu nigungssignals und zum Beurteilen des Vorliegens oder Feh lens einer Fahrzeugkollision auf der Basis des Verarbei tungsergebnisses und
einer Trigger- bzw. Aktivierungseinrichtung (21, 22) zum Auslösen oder Aktivieren der Fahrzeug-Sicherheitsein richtung, wenn der Mikrocomputer (100) das Vorliegen einer Fahrzeugkollision bestimmt bzw. erfaßt,
wobei der Mikrocomputer (100) eine Integriereinrichtung zum Integrieren des Beschleunigungssignals während jeder ge gebenen Integrationsperiode und zum Erzeugen eines ein Er gebnis der Integration repräsentierenden Integrationswerts, eine erste Differenziereinrichtung zum Erfassen eines ersten Differenzierwerts des Beschleunigungssignals, das zu einem ersten Zeitpunkt in der Integrationsperiode auftritt, eine zweite Differenziereinrichtung zum Erfassen eines zweiten Differenzierwerts des Beschleunigungssignals, das zu einem gegenüber dem ersten Zeitpunkt unterschiedlichen zweiten Zeitpunkt in der Integrationsperiode auftritt, eine erste Addiereinrichtung zum Addieren des durch die Integrierein richtung erzeugten Integrationswerts und des durch die erste Differenziereinrichtung erfaßten ersten Differenzierwerts sowie zum Erzeugen eines das Additionsergebnis repräsentie renden ersten Additionswerts, eine zweite Addiereinrichtung zum Addieren des durch die Integriereinrichtung erzeugten Integrationswerts und des durch die zweite Differenzierein richtung erfaßten zweiten Differenzierwerts sowie zum Erzeu gen eines das Additionsergebnis repräsentierenden zweiten Additionswerts, eine erste Bestimmungseinrichtung zum Ver gleichen des durch die erste Addiereinrichtung erzeugten er sten Additionswerts mit einem ersten Referenzwert für die Bestimmung des Vorliegens oder Fehlens einer Fahrzeugkolli sion, und eine zweite Bestimmungseinrichtung zum Vergleichen des durch die zweite Additionseinrichtung erzeugten zweiten Additionswerts mit einem zweiten Referenzwert für die Be stimmung des Vorliegens oder Fehlens einer Fahrzeugkollision aufweist.

15. Auslöseeinrichtung für eine Fahrzeug-Sicherheitsein richtung mit
einem Beschleunigungssensor (1) zum Erfassen einer Be schleunigung eines Fahrzeugs und zum Erzeugen eines hierfür repräsentativen elektrischen Beschleunigungssignals, einer Integriereinrichtung (3) zum Integrieren des Beschleuni gungssignals und zum Erzeugen eines ein Integrationsergebnis repräsentierenden Integrationswerts,
einer ersten Differenziereinrichtung (4) zum Erfassen eines ersten Werts eines Differentials des Beschleunigungs signals, das zu einem ersten Zeitpunkt auftritt,
einer zweiten Differenziereinrichtung (4, 5) zum Erfas sen eines zweiten Werts eines Differentials des Beschleuni gungssignals, das zu einem zweiten, dem ersten Zeitpunkt vorhergehenden Zeitpunkt auftritt,
einer Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Vorhan denseins oder Fehlens einer Fahrzeugkollision auf der Grund lage des durch die Integriereinrichtung erzeugten Integrati onswerts, des durch die erste Differenziereinrichtung er faßten ersten Differenzierwerts und des durch die zweite Differenziereinrichtung erfaßten zweiten Differenzierwerts, und
einer Auslöseeinrichtung (21, 22) zum Aktivieren der Fahrzeug-Sicherheitseinrichtung (23), wenn die Bestimmungs einrichtung das Vorliegen einer Fahrzeugkollision bestimmt bzw. erfaßt.

16. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß die zweite Differenziereinrichtung eine Ein richtung (5) zum Verzögern eines Ausgangssignals der ersten Differenziereinrichtung (4) aufweist.