DE4241135C2 - Vorrichtung zum Testen eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems - Google Patents
Vorrichtung zum Testen eines Fahrzeuginsassen-RückhaltesystemsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein betätig
bares Insassenrückhaltesystem für ein Fahrzeug und ist
auf eine Vorrichtung zum Testen der Betriebsbereitschaft
eines solchen Rückhaltesystems gerichtet.
Betätigbare Insassenrückhaltesysteme für Fahrzeuge sind
im Stand der Technik bekannt. Ein besonderer Typ des
betätigbaren Insassenrückhaltesystems umfaßt einen auf
blasbaren Luftsack (Airbag) angeordnet innerhalb des
Fahrzeugraums, und zwar an einer Stelle, um den Insassen
zu schützen. Der Luftsack besitzt einen dazugehörigen
elektrisch betätigbaren Zünder, der als Zündladung be
zeichnet wird. Ein solches System umfaßt weiterhin eine
Aufprallabfühlvorrichtung, wie zum Beispiel einen Träg
heitssensor zum Abfühlen der Verzögerung (Verlangsamung)
des Fahrzeugs. Wenn der Trägheitssensor einer Verzöge
rungskraft ausgesetzt ist, die größer ist als ein vor
bestimmter Wert, schließt der Trägheitssensor einen
elektrischen Schalter. Der elektrische Schalter und die
Zündladung sind in Serie über eine elektrische Energie
quelle, wie zum Beispiel einer Fahrzeugbatterie mitein
ander verbunden. Wenn der elektrische Schalter infolge
einer Fahrzeugverzögerungs bzw. Verlangsamung, die größer
ist als eine vorbestimmmte Größe geschlossen wird, geht
ein elektrischer Strom mit ausreichender Größe und Länge
durch die Zündladung, um das Zünden der Zündladung zu
bewirken. Die Zündladung zündet, wenn sie gezündet wird,
eine brennbare Gaserzeugungszusammensetzung oder durch
bohrt einen Container eines unter Druck stehenden Gases,
das betriebsmäßig mit dem Luftsack verbunden ist, was das
Aufblasen des Luftsacks zur Folge hat.
Viele bekannte Trägheitabfühlvorrichtungen, die in be
tätigbaren Insassenrückhaltesystemen verwendet werden,
sind mechanischer Natur. Solche mechanischen Trägheits
abfühlvorrichtungen werden typischerweise an dem Fahrzeug
befestigt, und umfassen ein Paar mechanisch betätigbarer
elektrische Schaltkontakte und ein elastisch vorgespann
tes Gewicht. Das Gewicht ist so angeordnet, daß, wenn das
Fahrzeug abbremst, sich das Gewicht relativ zu seiner Be
festigung bewegt. Je größer die Größe und die Zeitdauer
der Abbremsung, desto weiter bewegt sich das Gewicht ge
gen die Vorspannkraft. Die Schalterkontakte sind relativ
zu dem vorgespannten Gewicht so befestigt, daß dann, wenn
sich das Gewicht über eine vorbestimmte Entfernung be
wegt, sich das Gewicht über oder gegen die Schalterkon
takte bewegt, was bewirkt, daß sie sich schließen. Die
Schalterkontakte verbinden, wenn sie geschlossen werden,
eine Zündladung mit einer Quelle elektrischer Energie,
die ausreicht, um die Zündladung zu zünden.
Weitere bekannte betätigbare Insassenrückhaltesysteme für
Fahrzeuge umfassen einen elektrischen Wandler oder einen
Beschleunigungsmesser zum Abfühlen der Fahrzeugverlangsa
mung oder Verzögerung. Solche Systeme umfassen eine Über
wachungs- oder Auswertungsschaltung, die mit dem Ausgang
des Wandlers verbunden ist. Der Wandler sieht ein elek
trisches Signal mit einem Wert vor, das das Auftreten
eines Fahrzeugzusammenstoß oder Aufprallzustandes an
zeigt. Die Überwachungsschaltung verarbeitet das Wandler
ausgangssignal und steuert, ob der Luftsack zum Einsatz
kommt (entfaltet wird) oder nicht.
Eine Bauart einer Überwachungsschaltung integriert das
Wandlerausgangssignal. Übersteigt die Ausgangsgröße des
Integrators einen vorbestimmten Wert, wodurch eine Auf
prall oder Zusammenstoßgewalt, die größer ist als eine
bestimmte Größe angezeigt wird, wird ein elektrischer
Schalter betätigt, um elektrische Energie mit der Zünd
ladung zu verbinden.
Ein Beispiel eines Insassenrückhaltesystems, welches
einen elektrischen Beschleunigungsmesser verwendet, ist
in dem US-Patent Nr. 3 870 894 (dem '894-Patent) be
schrieben. Das '894-Patent beschreibt ein System, das
folgendes umfaßt: einen Beschleunigungsmesser, eine Aus
wertungsschaltung, die mit dem Beschleunigungsmesser ver
bunden ist, und eine Zündschaltung oder Zündladung, die
mit einem Ausgang der Auswertungsschaltung verbunden ist.
Der Beschleunigungsmesser umfaßt einen piezoelektrischen
Wandler, der ein elektrisches Ausgangssignal mit einem
Wert vorsieht, der proportional zu der Fahrzeugverlangsa
mung oder Verzögerung ist. Die Auswertungsschaltung um
faßt eine Integriervorrichtung, die elektrisch gekoppelt
ist mit dem Ausgang des Beschleunigungsmessers, und zwar
durch einen Verstärker. Das Ausgangssignal der Integrier
vorrichtung ist ein elektrisches Signal mit einem Wert,
der proportional dem Integral des Verlangsamungssignals
ist. Eine Auslöseschaltung ist mit dem Ausgang der Inte
griervorrichtung verbunden. Wenn das Ausgangssignal der
Integriervorrichtung einen vorbestimmten Wert erreicht,
betätigt die Auslöseschaltung eine Zeitverzögerungsschal
tung. Die Zeitverzögerungsschaltung beginnt für eine be
stimmte Zeitperiode auszusetzen. Nachdem die Zeitperiode
ausgesetzt (time-out) wurde, wird die Luftkissenzünd
schaltung erregt.
Es wurde nun gefunden, daß es nicht wünschenswert ist,
den Fahrzeugluftsack bei allen Typen von Zusammenstoß-
oder Aufprallzuständen, denen das Fahrzeug ausgesetzt
ist, aufzublasen. Es ist zum Beispiel nicht wünschenswert,
den Luftsack während bestimmter Typen von mit geringer
Geschwindigkeit erfolgenden Aufprällen aufzublasen. Ein
solcher Aufprall wird als ein Nicht-Einsatz- oder -Ent
faltungsaufprall bezeichnet. Ein Nicht-Einsatzaufprall
ist ein Aufprall, bei dem es nicht notwendig ist, den
Fahrzeugluftsack zum Schutz eines Fahrzeuginsassens
einzusetzen, d. h. zu entfalten. In einem Nicht-Einsatz
aufprallzustand reichen die Fahrzeugsicherheitsgurte
allein aus, um den Insassen zu schützen. In gleicher
Weise ist ein Einsatzaufprallzustand einer, bei dem es
wünschenswert ist, den Fahrzeugluftsack zu entfalten, um
die schützebnde Rückhaltung für den Fahrzeuginsassen auf
ein Maximum zu erhöhen.
Die Bestimmung, welche Aufprallzustände unterhalb der De
finition eines Nicht-Einsatzaufpralls fallen, ist abhän
gig von unterschiedlichen Faktoren, die mit dem Typ des
Fahrzeugs zusammenhängen. Wenn zum Beispiel ein kleines
oder mittelgroßes Fahrzeug auf eine Steinmauer mit 30
Meilen pro Stunde trifft, so wäre ein solcher Aufprall
zustand ein Entfaltungs- oder Einsatzaufprallzustand.
Andererseits, wenn ein großes Fahrzeug mit einer Ge
schwindigkeit von 8 Meilen pro Stunde ein geparktes Fahr
zeug trifft, so wäre ein solcher Aufprall als ein Nicht-
Einsatz- oder -Entfaltungsaufprallzustand angesehen, der
nicht die Entfaltung des Luftsacks zum Schutz des Fahr
zeuginsassen benötigen würde. Die Fahrzeugsicherheits
gurte würden allein ausreichen, um die Sicherheit der
Insassen bei einem solchen Aufprall zu gewährleisten.
Während eines Nicht-Entfaltungsaufprallzustands, würde
ein typischer Beschleunigungsmesser ein Ausgangssignal
vorsehen, das anzeigt, daß eine große Verlangsamung auf
tritt. Bei einem betätigbaren Insassenrückhaltesystem,
das eine Integriervorrichtung verwendet, die mit einem
Beschleunigungsmesser verbunden ist, wobei die Integrier
vorrichtung die einzige Bestimungs- oder Auswertungsvor
richtung ist, würde der Luftsack sofort dann aufgeblasen
werden, wenn eine Geschwindigkeitsdifferenz auftritt, die
groß genug ist, um zu bewirken, daß das Integriervorrich
tungsausgangssignal eine vorbestimmte Grenze überschrei
tet. Wenn der Schwellenwert zum Auslösen des Entfaltens
des Sacks erhöht würde, so daß sich das System nicht wäh
rend bestimmten Aufprallzuständen aufblasen würde, könnte
die dabei entstehende Schwelle so hoch sein, daß sich der
Sack bei bestimmten Typen von Entfaltungsaufprallzustän
den, zum Beispiel bestimmten Stangen (Masten) und ge
winkelten Aufprällen, zu spät entfalten würde (wenn über
haupt), um ausreichenden Insassenschutz vorzusehen.
Überwachungs- und Auswertungsschaltungen wurden ent
wickelt, die in der Lage sind, die Energie des Aufprall
zustands zu messen und zum Unterscheiden und Identifi
zieren eines spezifischen Typs eines Aufprallzustandes,
dem ein Fahrzeug ausgesetzt ist. Diese Überwachungs- und
Auswertungsschaltungen sind digital, analog oder ein Hy
brid aus analog und digital.
Das US-Patent Nr. 5 034 891 (das '891-Patent) beschreibt
eine Auswertschaltung, die den Ausgang eines Fahrzeugauf
prallsensors überwacht und bestimmt, ob das Fahrzeug
einem bestimmten Typ eines Aufprallzustandes ausgesetzt
ist. Das '891-Patent beschreibt ein System, das einen
Aufprallsensor umfaßt, der ein Vibrationsausgangssignal
mit bestimmten Frequenzkomponenten vorsieht, die empi
risch festgestellt wurden, für den Typ des Fahrzeugs, die
einen bestimmten Typ eines Aufprallzustands anzeigen. Das
Vibrationssignal wird durch die Auswertschaltung inte
griert. Das Vibrationssignal wird weiterhin gefiltert zum
Feststellen, ob die empirisch festgestellten Frequenzkom
ponenten die bestimmte Typen von Aufprallzuständen anzei
gen, vorliegen. Das Ausgangssignal des Filters wird mit
dem Ausgangssignal der Integriervorrichtung zusammenge
zählt, so daß der Luftsack schneller entfaltet wird, wenn
das Fahrzeug sich in einem vorbestimmten Typ eines Auf
prallzustands befindet.
Aus der DE 30 01 780 C2 ist eine Testschaltung für ein
Insassenrückhaltesystem bekannt, mit einer betätigbaren
Insassenrückhaltevorrichtung, einem Aufprallsensor, der,
wenn er einem Fahrzeugaufprallzustand ausgesetzt ist, ein
Signal mit einer den Fahrzeugaufprallzustand anzeigenden
elektrischen Charakteristik liefert, einer mit dem Auf
prallsensor verbindbaren Verarbeitungsschaltung, die an
einem Ausgang ein Betätigungssignal an die Insassenrück
haltevorrichtung dann abgibt, wenn das Aufprallsensor
signal ein Auftreten eines kritischen Fahrzeugaufprall
zustandes anzeigt, mit der Verarbeitungsschaltung
verbundene Speichermittel zum Speichern eines Signal
musters, welches den typischen Verlauf einer Crash-Kurve
simuliert, mit den Speichermitteln und dem Ausgang der
Verarbeitungsschaltung verbundene Steuermittel zum
Anlegen des gespeicherten, den typischen Verlauf einer
Crash-Kurve simulierenden Signalmusters von den Speicher
mitteln an einen Eingang der Verarbeitungsschaltung, zum
Überwachen des Ausgangs der Verarbeitungsschaltung, wenn
ein gespeichertes, den typischen Verlauf einer Crash-
Kurve simulierendes Signalmuster an die Verarbeitungs
schaltung angelegt wird, und zum Feststellen, ob das
überwachte Ausgangssignal von der Verarbeitungsschaltung
korrekt auf ein Aufprallsensorsignal reagiert; und eine
mit den Steuermitteln verbundene Warnanzeige, die von den
Steuermitteln betätigt wird, wenn die Steuermittel fest
gestellt haben, daß die Verarbeitungsschaltung nicht
vorschriftsmäßig auf ein angelegtes Aufprallsensorsignal
reagiert hat.
Bekannte Diagnose- oder Prüfschaltungen für betätigbare
Rückhaltesysteme haben sich nur mit der Ganzheit der
elektrischen Verbindungen zwischen den unterschiedlichen
Bauteilen befaßt, die die Betätigungsschaltung ausmachen,
und mit den Werten der elektrischen Bauteile, die die Be
tätigungsschaltung ausmachen.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer betätigbaren
Rückhalteschaltung, die einen bestimmten Typ eines Auf
prallzustandes identifiziert, und zwar basierend auf der
Abgabe des Aufprallsensorsignals, festzustellen, ob die
Auswertungsschaltung vorschriftsmäßig ansprechen wird auf
unterschiedliche Eingangssignale vom Sensor, die unter
schiedliche Typen von Aufprallzuständen anzeigen.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Testschaltung für
ein Insassenrückhaltesystem vor mit den Merkmalen des
Anspruchs 1.
Weitere Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden
dem Fachmann durch Lesen der folgenden Beschreibung mit
Bezug auf die Zeichnung verdeutlicht. In der Zeichnung
zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm, das eine diagnos
tische Testschaltung zeigt, die gemäß der vorliegen
den Erfindung für ein Insassenrückhaltesystem herge
stellt wurde, und zwar mit einer einen digitalen
Aufprallalgorithmus aufweisenden Verarbeitungsschal
tung;
Fig. 2 ein Flußdiagramm, das eine Steueranordnung für die
diagnostische Schaltung in Fig. 1 darstellt;
Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm, das ein
Passagierrückhaltessteuersystem zeigt, das eine
einen digitalen Aufprallalgorithmus aufweisende
Verarbeitungsschaltung umfaßt;
Fig. 4 ein schematisches Diagramm der Beschleunigungs
messeranordnung, die in Fig. 3 gezeigt ist,
Fig. 5 eine graphische Darstellung des Ausgangssignals
der Beschleunigungsmesseranordnung gemäß Fig. 3 wäh
rend eines Nicht-Entfaltungs-Fahrzeugaufprallzustan
des;
Fig. 6 eine graphische Darstellung der Fourier-Trans
formation des Ausgangssignals aus Fig. 5;
Fig. 7 eine graphische Darstellung des Ausgangssignals
der Beschleunigungsmesseranordnung aus Fig. 3, wenn
das Fahrzeug einem Entfaltungsaufprallzustand ausge
setzt ist;
Fig. 8 eine graphische Darstellung der Fourier-Transfor
mation des Ausgangssignals des Beschleunigungsmes
sers aus Fig. 7;
Fig. 9 ein Flußdiagramm, das den Steuervorgang für einen
Mikrocomputer, der in Fig. 3 gezeigt ist, darstellt;
Fig. 10 ein Flußdiagramm, das den Steuervorgang für den
anderen Mikrocomputer, der in Fig. 3 gezeigt ist,
darstellt;
Fig. 11 ein Teilflußdiagramm, das ein alternativen Steuer
vorgang für den anderen Mikrocomputer aus Fig. 3
darstellt;
Fig. 12 eine graphische Darstellung eines Signals das in
einem Korrelator verarbeitet wurde, der in Fig. 3
gezeigt ist, und zwar für einen Entfaltungs-Fahr
zeugaufprall;
Fig. 13 eine graphische Darstellung eines in dem Kor
relator gemäß Fig. 3 verarbeiteten Signals für einen
Entfaltungsfahrzeugaufprall;
Fig. 14 ein schematisches Blockdiagramm, das eine diagnos
tische Testschaltung zeigt, die gemäß der vorliegen
den Erfindung für ein Insassenrückhaltesystem her
gestellt wurde, und zwar mit einer einen analogen
Aufprallalgorithmus aufweisenden Verarbeitungsschal
tung, und
Fig. 15 ein schematisches Blockdiagramm eines Teils des
Passagierrückhaltesteuersystems aus Fig. 14, das die
einen anlogen Aufprallalgorithmus aufweisende Ver
arbeitungsschaltung genauer zeigt.
Fig. 1 zeigt eine diagnostische Testschaltung 16 zur Ver
wendung mit einem Insassenrückhaltesystem 17. Das Insas
senrückhaltesystem 17 ist vorzugsweise ein Luftsack (Air
bag) -Rückhaltesystem, das einen Aufprallsensor 18 um
faßt. Die Aufprallsensor 18 gibt ein elektrisches Signal
mit einem Wert ab, der einem bestimmten Typ eines Auf
prallzustandes für das assoziierte Fahrzeug besitzt.
"Bestimmter Typ eines Aufprallzustands" bedeutet, daß für
ein bestimmtes Fahrzeug das Ausgangssignal von dem Sensor
anzeigt, ob sich das Fahrzeug in einem 8 Meilen pro Stun
de (13 Kmh) Barrierenaufprall, einem 15 Meilen pro Stunde
(24 Kmh) Mast- oder Stangenaufprall, einem 30 Meilen pro
Stunde (48 Kmh) angewinkelten Auftreff mit einer Barriere
usw. befindet.
Der Ausgang des Sensors 18 ist mit einem Filter und einer
A/D-Konverterschaltung 19 verbunden, die das Ausgangssig
nal von dem Sensor 18 filtert und digitalisiert. Der Aus
gang der Schaltung 19 ist mit einer digitalen Verarbei
tungs- und Auswertungsschaltung 20 verbunden. Die Schal
tung 20 ist so angeordnet, um das Signal von dem Sensor
18 zu überwachen und auszuwerten, und um zu identifizie
ren, welchen Zustand aus einer Vielzahl von bestimmten
Typen von Aufprallzuständen das Signal darstellt. Wenn
durch die Schaltung 20 festgestellt wurde, daß das Sen
sorsignal einen Aufprallzustand anzeigt, für den es wün
schenswert ist, die Passagierrückhaltevorrichtung zu be
tätigen, gibt die Schaltung 20 ein Freigabe- oder Betäti
gungssignal, d. h. ein digitales HOCH ab.
Der Ausgang der Verarbeitungs- und Auswertungsschaltung
20 ist mit dem Einfang eines UND-Gatters 21 verbunden.
Der Ausgang des UND-Gatters 21 ist mit einem Freigabe
eingang (enable) einer Betätigungsschaltung 22 verbunden.
Wenn die Betätigungsschaltung 22 ein Freigabe- oder Be
tätigungssignal an ihrem Freigabeeingang empfängt, sieht
es ein angemessenes Signal zum Betätigen einer betätig
baren Insassenrückhaltevorrichtung 23 vor. In einem be
vorzugten Ausführungsbeispiel ist die Insassenrückhalte
vorrichtung 23 ein Luftsack des Typs, der im Stand der
Technik bekannt ist. Die Insassenrückhaltevorrichtung 23
umfaßt eine Zündladung. Wenn die Betätigungsschaltung
freigegeben ist, sieht sie einen elektrischen Strom aus
reichender Größe und Länge zum Zünden der Zündladung vor.
Der Ausgang der Verarbeitungs- und Auswertungsschaltung
20 ist mit einer diagnostitischen Steuerung 24 verbunden.
Die diagnostitische Steuerung 24 besitzt einen Ausgang,
der mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters 21 verbunden
ist. Wenn die Steuerung 24 ein digitales HOCH am das UND-
Gatter 21 abgibt, wird das UND-Gatter 21 freigegeben, um
dem Ausgangssignal von der Verarbeitungsschaltung 20 zu
ermöglichen, die Betätigungsschaltung 22 zu steuern. Wenn
die diagnostische Steuerung 24 ein digitales TIEF an das
UND-Gatter 21 abgibt, bleibt das Ausgangssignal des UND-
Gatters 21 TIEF unabhängig von dem Status des Ausgangs
signals von der Verarbeitungsschaltung 20.
Die diagnostische Steuerung 24 ist steuerbar verbunden
mit einer Speichervorrichtung 25, die vorzugsweise ein
EEPROM ist. In dem Speicher 25 ist eine Vielzahl von
Gruppen digitaler Signale gespeichert, wobei jede Gruppe
von Signalen einen assoziierten Typ eines Aufprallzu
stands für den Fahrzeugtyp anzeigt, für den die diagnos
tische Testschaltung 16 entworfen ist. Vorzugsweise zei
gen bestimmte Gruppen der gespeicherten Aufprallsignale
einen Typ eines Aufprallzustands an, für den es nicht
wünschenswert ist, die Insassenrückhaltevorrichtung zu
betätigen. Andere der gespeicherten Aufprallsignale
zeigen einen Typ eines Aufprallzustands an, für den es
wünschenswert ist, die Insassenrückhaltevorrichtung zu
betätigen.
Der Ausgang des Speichers 25 ist mit dem Eingang der
Verarbeitungsschaltung 20 verbunden. Vorzugsweise gehen
die Ausgänge des Filters- und Dekonverters 19 und des
Speichers 25 zusammen in ein ODER-Gatter. Die Verarbei
tungsschaltung 20 reagiert auf ein Aufpralleingangssignal
unabhängig davon, ob es von der Schaltung 19 oder dem
Speicher 25 kommt.
Die diagnostische Steuerung 24 besitzt einen Rückstell
eingang, der verbindbar ist, mit der Fahrzeugbatterie
(B+), und zwar durch einen Zündschalter 26, so daß die
diagnostische Steuerung jedes Mal zurückgestellt wird,
wenn das Fahrzeug gestartet wird. Beim Zurückstellen gibt
die diagnostische Steuerung 24 ein digitales TIEF an das
UND-Gatter 21 ab, um das Sperren der Betätigungsschaltung
22 zu bewirken, d. h. der Ausgang von der Verarbeitungs
schaltung 20 ist von der Betätigungsschaltung 22 getrennt
oder blockiert. Dann befiehlt die diagnostische Steuer
ung 24 dem Speicher 25 damit anzufangen, seine gespeich
erten Signale auszugeben, wobei jede Gruppe von Signalen
einen assoziierten Typ eines Fahrzeugaufprallzustands an
zeigt.
Die diagnostisch Steuerung 24 überwacht den Ausgang von
der Verarbeitungsschaltung 20 und stellt fest, ob die
Verarbeitungsschaltung 20 vorschriftsmäßig auf ein an
gelegtes Aufprallsignal reagiert hat.
Die diagnostische Steuerung 24 tut dies für jedes der in
dem Speicher 25 gespeicherten und an die Schaltung 20 an
gelegten Aufprallsignale. Wenn das Ausgangssignal der
Verarbeitungsschaltung 20 ein nicht korrektes Ansprechen
oder Reagieren auf ein angelegtes gespeichertes Aufprall
signal anzeigt, betätigt die Steuerung 24 eine Warnlampe
27. Wenn die Warnlampe 27 aufleuchtet, sieht dieses Auf
treten eine Anzeige für den Fahrzeugführer vor, daß ein
Fehler oder defekter Zustand in dem Insassenrückhaltesys
tem besteht. Wenn die Verarbeitungsschaltung korrekt auf
jedes der angelegten gespeicherten Aufprallsignale an
spricht, gibt die Steuerung 24 ein digitales HOCH an das
UND-Gatter 21 ab, um das UND-Gatter 21 freizugeben. Die
diagnostische Steuerung 24 führt diesen diagnostischen
Test bei jedem Starten des Fahrzeugs, das durch das
Schließen des Schalters 26 abgefühlt wird, durch, und
zwar nur beim Starten.
Fig. 2 stellt den Steuervorgang dar, dem bei jedem Star
ten des Fahrzeugs gefolgt wird für das diagnostische Tes
ten des Insassenrückhaltesystems 17. Vorzugsweise ist die
Steuerung 24 ein Mikrocomputer mit einem internen Spei
cher. Beim Schritt 28 wird die Steuerung 24 durch das
Schließen des Zündschalters 26 zurückgestellt. Beim
Zurückstellen räumt die Steuerung 24 interne Speicher
plätze, stellt Anfangsparameter ein, usw., und zwar in
einer Art, die in der Technik bekannt ist. Im Schritt 29
gibt die Steuerung 24 ein digitales TIEF an das UND-Gat
ter 21 ab, wodurch ein Betätigungssignal von der Ver
arbeitungsschaltung 20 zum Freigeben der Betätigungs
schaltung 22 verhindert oder blockiert wird.
Im Schritt 30 stellt die Steuerung 24 einen Parameter X
auf 1. Der Parameter X war in dem Anfangsschritt 28 auf
Null gestellt. Im Schritt 31 sendet die Steuerung 24 dann
einen Befehl an den Speicher 25 zum Aufrufen einer ersten
Gruppe von gespeicherten Aufprallsignalen, die einen Auf
prallzustand Nr. 1 anzeigen. Die Steuerung 24 überwacht
dann den Ausgang von der Verarbeitungsschaltung 20 im
Schritt 32. Im Schritt 33 wird festgestellt, um zu sehen,
ob das Ausgangssignal von der Verarbeitungs- und Auswert
schaltung 20 eine korrekte Reaktion auf die angelegten
simulierten Aufprallsignale, d. h. Aufprallzustand Nr. 1,
sind. Zum Beispiel sollte das Ausgangssignal von der Ver
arbeitungs- und Auswertschaltung 20 ein digitales TIEF
sein, wenn die Signale von dem Aufprallzustand Nr. 1
abgegeben von dem Speicher 25 einen 8 Meilen pro Stunde
(13 Kmh) Mast- oder Stangenaufprall anzeigen. Wenn die
Schaltung 20 ein digitales HOCH für den Aufprallzustand
Nr. 1 abgibt, so ist dies eine nicht korrekte Reaktion.
Wenn die Feststellung im Schritt 33 negativ ist, geht der
Vorgang zu Schritt 34 weiter, wo die Warnlampe 27
betätigt wird.
Ist die Feststellung im Schritt 33 bestätigend oder zu
treffend, so geht der Vorgang zu Schritt 35 weiter, wo
eine Feststellung getroffen wird, um zu sehen, ob der
Wert des Parameters X gleich 6 ist. Ist die Feststellung
negativ, so wird der Wert des Parameters X im Schritt 36
auf den neusten Stand gebracht, und zwar auf X = X + 1.
Der Vorgang geht dann zurück zu Schritt 31. Der Vorgang
bleibt in der Schleife von Schritten 31, 32, 33, 35 und
36, bis sechs Aufprallsignale von dem Speicher 25 abge
rufen wurden. Wenn alle Reaktionen der Schaltung 20 für
alle sechs der angelegten Gruppen von Aufprallsignalen,
die von dem Speicher 25 aufgerufen wurden, korrekt sind,
dann ist die Feststellung im Schritt 35 zutreffend, und
der Vorgang geht weiter zum Schritt 37. Im Schritt 37
ergibt die Steuerung 24 ein digitales HOCH an das UND-
Gatter 21 ab, wodurch der Ausgang der Verarbeitungsschal
tung 20 freigegeben wird zum Steuern der Betätigung der
Insassenrückhaltevorrichtung 23.
Die Fig. 3-13 zeigen ein spezifisches Ausführungsbeispiel
eines Insassenrückhaltesystems mit einer Testschaltung,
die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde
und die eine spezifische digitale Aufprallverarbeitungs
schaltung 20 umfaßt. In Fig. 3 ist eine Vorrichtung 38
zum Steuern der Betätigung eines Luftsackrückhaltesystems
gezeigt. Der Aufprallsensor 18 umfaßt einen Beschleuni
gungsmesser oder Vibrationswandler 39, der elektrisch mit
einem Verstärker 40 verbunden ist. Das Ausgangssignal 41
des Verstärkers 40 ist ein oszillierendes Signal mit Fre
quenzkomponenten. Jeder von verschiedenen Typen von Fahr
zeugaufprallzuständen hat ein Beschleunigungsmesseraus
gangssignal mit bestimmten identifizierbaren Frequenz
komponenten zur Folge.
Gemäß Fig. 4 umfaßt der Beschleunigungsmesser 39 eine
Masse 42, die aufgehängt gehalten wird durch eine Aus
legerträgeranordnung 43, die an einem Gehäuse 44 befes
tigt ist. Das Gehäuse 44 ist befestigbar an dem Fahrzeug.
Vier variable Widerstände 45 sind an der Auslegerträger
anordnung 43 angeordnet. Die Widerstände 45 sind in einer
Wheatstone-Brückenkonfiguration elektrisch miteinander
verbunden, und zwar zwischen elektrischer Erde und einer
Quelle elektrischer Energie V.
Wenn sich die Masse 42 des Beschleunigungsmessers relativ
zu seinem Gehäuse 44 bewegt, wie dies während eines Fahr
zeugaufpralls auftritt, verändern sich die Widerstands
werte der Widerstände 45. Auf Grund der Wheatstone-Brüc
kenkonfiguration tritt eine Spannungsveränderung über den
Anschlüssen 46, 47 auf, die die Bewegung der Masse 42 an
zeigt. Ein solcher Wandler oder Beschleunigungsmesser ist
im Handel von ICSensors, 1701 McCarthy Blvd, Milpitas,
California, 950325, unter der Modell Nr. 3021 erhältlich.
Die Brückenwiderstände 45 sind mit dem Verstärker 40 ver
bunden, der ein Ausgangssignal 41 vorsieht mit einem
Wert, der die Bewegung der Masse 42 anzeigt. Insbesondere
ist der Anschluß 46 mit einem nicht-invertierenden Ein
gang 48 eines Operationsverstärkers ("op amp") 49 ver
bunden. Der Ausgang 50 des Op amps 49 ist über einen
Rückkopplungs- oder Feedback-Widerstand 52 mit seinem in
vertierenden Eingang 51 verbunden. Der Anschluß 47 ist
mit einem nicht-invertierenden Eingang 54 eines op amps
56 verbunden. Der Ausgang 58 des op amps 56 ist mit einen
Feedback-Widerstand 62 über seinem invertierenden Ein
gang 60 verbunden. Der invertierende Eingang 51 des op
amps 49 und der invertierende Eingang 60 des op amps 56
sind miteinander über einen variablen Widerstand 64 ver
bunden.
Der Ausgang 50 des op amps 49 ist weiterhin mit dem
nicht-invertierendem Eingang 66 des op amps 68 über ein
Widerstandteilernetzwerk verbunden, das die Widerstände
70, 72 umfaßt. Ein Filterkondensator 74 ist zwischen der
Verbindung der Widerstände 70, 72 und Erde verbunden. Der
Ausgang 58 des op amps 56 ist auch mit dem invertierenden
Eingang 76 des op amps 68 verbunden, und zwar über einen
Widerstand 78. Der Ausgang 80 des op amps 68 ist mit dem
invertierenden Eingang 76 des op amps 68 verbunden, und
zwar über den Widerstand 82 und den Kondensator 84, die
parallel miteinander verbunden sind.
Wenn die Widerstände 52, 62, 70, 72, 78 und 82 auf einen
gemeinsamen Wert R eingestellt sind, und wenn der Wert
des variablen Widerstands 64 Rvar ist, dann wird der Ver
stärkungsfaktor G des Verstärkers 26 gegeben durch:
G = (1 + (2R/Rvar))
Wie schon oben erwähnt, ist ein Entfaltungsaufprall ei
ner, bei dem es wünschenswert ist, den Luftsack (Airbag)
zu entfalten. Ein Nicht-Entfaltungsaufprall ist einer,
bei dem es nicht wünschenswert ist, den Luftsack zu ent
falten. Wenn ein identischer Typ oder Klasse eines Fahr
zeugs sowohl einem Entfaltungs- als auch einem Nicht-Ent
faltungsaufprall ausgesetzt werden, treten unterschiedli
che Frequenzkomponenten in dem Ausgangssignal des Be
schleunigungsmessers auf. Auch wenn unterschiedliche Ty
pen von Fahrzeugen dem gleichen Typ eines Aufpralls aus
gesetzt werden, können sie unterschiedliche Frequenzkom
ponenten in dem Ausgangssignal des Beschleunigungsmessers
besitzen. Wenn zum Beispiel eine besondere Marke oder Mo
dell eines Fahrzeugs auf einen Mast oder eine Stange bei
30 Meilen pro Stunde (48 Kmh) aufprallt, sind bestimmte
Frequenzkomponenten in dem Ausgangssignal des Beschleuni
gungsmessers vorhanden. Wenn eine unterschiedliche Marke
oder Modell eines Fahrzeugs auf eine Stange bei 30 Meilen
pro Stunde (48 Kmh) aufprallt, können völlig unterschied
liche Frequenzkomponenten in dem Ausgangssignal des Be
schleunigungsmessers vorhanden sein, obwohl die Beschleun
igungsmesser in gleichen Bereichen in den beiden unter
schiedlichen Typen der Fahrzeuge befestigt sind. Zur Ver
einfachung bezieht sich die folgende Diskussion auf Fre
quenzkomponenten, die bei nur einer Marke und Modell ei
nes Fahrzeugs auftreten, und zwar für unterschiedliche
Typen von Fahrzeugaufprallen.
In Fig. 5 ist das Ausgangssignal 41 des Aufprallsensors
18 graphisch dargestellt während eines Nicht-Entfaltungs
aufprallzustands, und zwar mit der Amplitude auf der y-
Achse und der Zeit auf der x-Achse. Das grobe Aussehen
der Kurve des Ausgangssignals kommt durch die Vibrationen
der Masse 30 während des Fahrzeugaufpralls. Fig. 6 zeigt
graphisch die Fourier-Transformation des in Fig. 5 darge
stellten Signals. Die Amplitude ist auf der y-Achse und
die Frequenz ist auf der x-Achse aufgetragen.
In Fig. 7 ist das Ausgangssignal 41 des Aufprallsensors
graphisch dargestellt während eines Entfaltungsaufprall
zustands, und zwar mit der Amplitude auf der y-Achse und
Zeit auf der x-Achse. Das grobe Aussehen der Kurve des
Ausgangssignals 41 kommt durch die Vibrationen der Masse
42 während des Fahrzeugaufpralls zustande. Fig. 8 zeigt
graphisch die Fourier-Transformation des in Fig. 7 darge
stellten Signals. Die Amplitude ist auf der y-Achse und
die Zeit auf der x-Achse aufgetragen.
Beim Vergleich der Kurven von Fig. 6 und Fig. 8 kann man
die Unterschiede zwischen den Frequenzkomponenten sehen,
die während eines Nicht-Entfaltungsfahrzeugaufprallzu
standes vorhanden sind (Fig. 6) und den Frequenzkomponen
ten, die während eines Entfaltungsfahrzeugaufprallzustan
des vorhanden sind (Fig. 8). In Fig. 6 sind Frequenzkom
ponenten mit einer erheblichen Größe zwischen Frequenz f1
und Frequenz f2 vorhanden. In Kontrast hierzu sind Fre
quenzkomponenten mit einer erheblichen Größe in dem Fre
quenzband f1 bis f2 in Fig. 8 vorhanden. Wenn man daher
das Frequenzband f1 bis f2 über die Zeit hinweg über
wacht, und wenn man beobachtet, daß ein Wechsel auftritt
von unerheblichen Frequenzkomponenten, die vorhanden
sind, zu erheblichen Frequenzkomponenten, die vorhanden
sind, dann würde ein solcher Wechsel anzeigen, daß ein
Fahrzeugaufprall auftritt, für den der Luftsack entfaltet
werden sollte. Alternativ hierzu könnte man die Amplitu
den der Frequenzkomponenten innerhalb des Bandes f1 bis
f2 überwachen, und wenn die Amplituden der Frequenzkompo
nenten in dem Frequenzband mit einem vorbestimmten Muster
übereinstimmen, das einen Entfaltungsaufprall anzeigt,
würde ein solches Übereinstimmen der Amplituden anzeigen,
daß ein Fahrzeugaufprall auftritt, für den der Luftsack
entfaltet werden sollte.
Gemäß Fig. 3 ist der Ausgang 41 des Sensors 18 verbunden
mit einem Anti-Alias-Filter 100, der hohe Frequenzkompo
nenten von dem Signal 41 ausfiltert. Die beachtlichen
Frequenzen von dem Ausgang des Sensors 18, d. h. die, die
einen bestimmten Typ eines Fahrzeugsaufpralls anzeigen,
sind geringer als 3 KHz.
Der Ausgang des Anti-Alias-Filters 100 ist mit einem
A/D-Konverter oder Wandler 102 eines Typs, der in der
Technik bekannt ist, verbunden. Der A/D-Konverter 102 ist
mit einem ersten Mikrocomputer 104 verbunden, der den
A/D-Konverter steuert. Die Steuerung eines A/D-Konverters
durch einen Mikrocomputer ist in der Technik bekannt, und
ist daher nicht im Detail hier beschrieben. Mikrocomputer
werden in der Technik auch als Mikrosteuerung bezeichnet
und sind im Handel erhältlich von mehreren Herstellern in
einem einzelnen Chip. Anti-Alias filtern vor dem Zuführen
eines Signals an einen A/D-Konverter ist auch in der
Technik des digitalen Filterns bekannt. Solche Filter
werden verwendet, um Signale außerhalb eines Bandes aus
zuschließen, die in das gewünschte Frequenzband zurück
gealiast werden können auf Grund einer bestimmten gewähl
ten Abtastrate.
Der Ausgang des A/D-Konverters 102 ist mit einem RAM 106
(random access memory) verbunden. Der Mikrocomputer 104
ist auch mit dem RAM 106 verbunden und steuert die Plätze
innerhalb des RAM 106, wo die Daten von dem A/D-Konverter
gespeichert werden. Dies wird erreicht durch Adressieren
von Plätzen des RAM's 106 durch Mikrocomputer, wenn die
Daten von dem A/D-Konverter 102 abgegeben werden.
Das RAM 106 ist in vier Gruppen von 128-Datensätzen auf
geteilt, wobei jeder Datensatz den Analogen Wert des Sen
sorsignals 41 anzeigt, der an seiner assoziierten Abtast
zeit vorhanden ist. Der Ausgang des RAM 106 ist mit einem
digitalen Transformationsverarbeiter 110 verbunden. Der
digitale Transformationsverarbeiter 110 sieht ein Aus
gangssignal vor, das die Transformation des Zeitdomänen-
oder Zeitbereichsausgangssignal 41 des Sensors 18 in ein
Frequenzdomänen oder Frequenzbereichsignal darstellt.
Der digitale Transformationsverarbeiter 110 kann eine von
vielen Formen annehmen, wie zum Beispiel eine Schnelle-
Fourier-Transformationsvorrichtung, eine Cosinus-Trans
formationsvorrichtung usw. Ein möglicher digitaler Trans
formationsverarbeiter, der verwendet werden kann, ist ein
Schnelle-Fourier-Transformer, der hergestellt wird durch
TRW LSI Products Inc., of La Jolla, Californien, und zwar
unter der Teilnummer TMC2310.
Der digitale Transformationsverarbeiter 110 ist mit einem
zweiten Mikrocomputer 120 verbunden, der den Verarbeiter
110 steuert. Der zweite Mikrocomputer 120 ist auch mit
dem ersten Mikrocomputer 104 verbunden. Der Ausgang des
digitalen Transformationsverarbeiters 110 ist mit einem
Transformationsspeicher 124 verbunden. Der Speicher 124
besitzt einen adressierbaren Speicher und ist mit dem
zweiten Mikrocomputer 120 verbunden und wird durch diesen
gesteuert. Nachdem der digitale Transformationsverarbei
ter 110 eine Transformation abgeschlossen hat, wird die
resultierende Transformation an einem adressierbaren
Platz innerhalb des Speichers 124 gespeichert.
Der Ausgang des Transformationsspeichers 124 ist mit
einem Korrelator 130 verbunden. Der Korrelator 130 ist
mit dem zweiten Mikrocomputer 120 verbunden und wird
durch diesen gesteuert. Der Korrelator 130 sieht ein Aus
gangssignal mit einem Wert, der den Grad der Korrelation
zwischen zwei Sätzen von Daten anzeigt, vor. Eine von
mehreren Typen von Korrelationstechniken kann verwendet
werden, um die Steuerung eines Fahrzeugpassagier-Rückhal
tesystems vorzusehen. Zum Beispiel kann ein vorliegender
Datentransformationssatz mit einem anderen Datensatz
verglichen werden, der gerade zuvor abgetastet wurde. Al
ternativ hierzu kann ein vorliegender Datensatz vergli
chen werden mit einem vorbestimmten Datensatz, der in dem
Speicher gespeichert ist. Bei einer weiteren Alternative
können die Amplituden des vorliegenden Datensatzes ein
Muster bilden, was mit einem vorbestimmten Muster, das in
dem Speicher gespeichert ist, verglichen werden kann.
Die Korrelation von Datenströmen über die Zeit hinweg ist
in der Technik bekannt. Im allgemeinen ist die Korrela
tion ein Vergleichsvorgang. Wie einer Veröffentlichung
von John Eldon mit dem Titel "Correlation ... A Powerful
Technique For Digital Processing", copyright 1981 von TRW
Inc., diskutiert ist, kann der Vergleich, der bei der
Korrelation zwischen zwei Funktionen v1(t) und v2(t)
durchgeführt würde, mathematisch ausgedrückt werden, als:
wobei sich R auf die Korrelation zwischen zwei Signalen v1 und v2 bezieht, τ ist die Zeitverzögerung, und T ist die Periode der Funktionen v1 und v2. Der Eldon-Artikel besagt, daß die Korrelation bestimmt wirde durch Multi plizieren eines Signals v1(t), und zwar mit dem anderen Signal, das in der Zeit verschoben ist, v2(t + τ) und dann durch Integrieren des Produkts. Die Korrelation um faßt somit Multiplizieren, Zeitverschieben (oder Verzö gern) und Integrieren.
wobei sich R auf die Korrelation zwischen zwei Signalen v1 und v2 bezieht, τ ist die Zeitverzögerung, und T ist die Periode der Funktionen v1 und v2. Der Eldon-Artikel besagt, daß die Korrelation bestimmt wirde durch Multi plizieren eines Signals v1(t), und zwar mit dem anderen Signal, das in der Zeit verschoben ist, v2(t + τ) und dann durch Integrieren des Produkts. Die Korrelation um faßt somit Multiplizieren, Zeitverschieben (oder Verzö gern) und Integrieren.
Wenn Daten in der Frequenzdomäne korreliert werden, ver
gleicht man die Amplitudenwerte für spezifische Frequenz
komponenten innerhalb eines vorbestimmten Spektrums, und
zwar entweder gegen sich selbst nach einer Zeitverzöge
rung, gegen vorbestimmte Werte für diese spezifischen
Frequenzkomponenten oder gegen ein vorbestimmtes Muster
von Amplitudenwerten für das vorbestimmte Spektrum. Die
Korrelation von Daten ist in bei Radar- und Sonarsystemen
bekannt. Weiterhin sind Korrelatoren im Handel erhältli
che Teile. Ein spezifischer Korrelator, der verwendet
werden kann, wir durch TRW LSI-Product Inc., of La Jolla,
Californien unter der Teilnummer TDC1023J, "Digitaler
Ausgangskorrelator" hergestellt. Der oben genannte Eldon
Artikel diskutiert die Prinzipien der Korrelation und
mehrere Korrelationstechniken.
Der Ausgang des Korrelators 130 ist mit einem adressier
baren Korrelatorspeicher 136 verbunden, der die Korrela
tionsergebnisse von dem Korrelator 130 speichert. Der
Speicher 136 ist mit dem zweiten Mikrocomputer 120 ver
bunden und wird durch diesen gesteuert.
Der Korrelator 130 korreliert die Frequenzdomänendaten,
die in dem Speicher 124 gespeichert sind gegen ein vorbe
stimmtes Frequenzdomänendatenmuster, das in einem inter
nen Speicher 132 des Korrelators 130 gespeichert ist. In
einer solchen Anordnung vergleicht der Korrelator 130 die
Amplitudenwerte der Frequenzkomponenten in vorbestimmten
diskreten Frequenzbändern gegen gespeicherte Amplituden
werte derselben Frequenzkomponenten in den selben Fre
quenzbändern. Der Korrelator 130 sieht ein Ausgangssignal
an den zweiten Mikrocomputer 120 vor, das den Grad- oder
den Prozentsatz der Datenkorrelation anzeigt. Abhängig
von dem Grad der vorhandenen Korrelation bei spezifischen
Frequenzkomponentenwerten macht der Mikrocomputer 120
eine Bestimmung, ob das Passagierrückhaltesystem betätigt
wird oder nicht.
Alternativ könnte der Korrelator einen Strom von Fre
quenzdomänendaten von dem Speicher 124 gegen einen zwei
ten Strom von Frequenzdomänendaten von dem Speicher 124
korrelieren, der eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem
ersten Datenstrom abgetastet wurde. In einer solchen An
ordnung vergleicht der Korrelator die Amplitude der Fre
quenzkomponenten in ausgewählten Frequenzbändern gegen
die Amplituden derselben Frequenzkomponenten in denselben
Frequenzbändern, und zwar eine vorbestimmte Zeitverzöge
rung später. Eine Amplitudenänderung um eine vorbestimmte
Größe oder ein Fehlen einer Amplitudenänderung für eine
bestimmte Frequenzkomponente über die Zeit hinweg, zeigt
einen Typ eines auftretenden Fahrzeugaufpralls. Der Kor
relator sieht ein Ausgangssignal an den zweiten Mikrocom
puter 120 vor, der den Grad der Korrelation für die be
achtlichen Frequenzkomponenten anzeigt. Abhängig von dem
Korrelationssignal, das vom dem Korrelator empfangen
wird, d. h. der Grad der Korrelation macht der zweite Mi
krocomputer eine Feststellung, ob das Passagierhaltesy
stem betätigt wird oder nicht.
Alternativ könnte der Korrelator eine Änderung in einem
Muster der Frequenzdomänendaten korrelieren, und zwar ge
gen eine Änderung in einem solchen Muster, das in dem
Speicher 132 gespeichert ist. In einer solchen Anordnung
definieren Amplitudenänderungen der Frequenzkomponenten
im Vergleich gegen sich selbst, und zwar eine vorbe
stimmte Zeitperiode später innerhalb eines vorbestimmten
Frequenzbandes ein Muster von Amplitudenänderungen. Der
Korrelator vergleicht die Änderungen der Frequenzkompo
nentenamplitudenmuster innerhalb eines vorbestimmten Fre
quenzbandes gegen vorbestimmte Amplitudenänderungsmuster,
die in dem Speicher gespeichert sind. Der Korrelator
sieht ein Ausgangssignal an den zweiten Mikrocomputer 120
vor, der den Grad der Korrelation anzeigt. Abhängig von
dem Korrelationssignal macht der zweite Mikrocomputer 120
eine Feststellung, ob das Passagierrückhaltesystem betä
tigt wird oder nicht. Tatsächlich macht der Mikrocomputer
120 die Feststellung, ob das Passagierrückhaltesystem be
tätigt wird oder nicht, basierend auf dem Grad der Korre
lation von dem Korrelator 130. Der Mikrocomputer 120 ist
mit einem Eingang des UND-Gatters 21 verbunden. Wie oben
beschrieben, ist die diagnostische Steuerung 24 mit dem
zweiten Eingang des UND-Gatters 21 verbunden. Der Ausgang
des UND-Gatters 21 ist mit einem monostabilen Multivibra
tor 140 verbunden. Wenn der Mikrocomputer 120 aus den
korrelierten Daten feststellt, daß sich das Fahrzeug in
einem Entfaltungsaufprall befindet, gibt es ein Auslöse-
oder Triggersignal an das UND-Gatter 21 ab. Wenn das UND-
Gatter 21 durch eine digitales HOCH von der diagnosti
schen Steuerung 24 freigegeben ist, wird das Auslösesi
gnal in den monostabilen Multivibrator 140 eingegeben.
Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 140 ist mit
einem normalerweise geöffneten elektronischen Schalter
142, wie zum Beispiel einem Feldeffekttransistor (FET)
verbunden. Der Schalter 142 ist in Serie mit einer Zünd
ladung 144 zwischen einer Quelle elektrischer Energie V
und elektrischer Erde verbunden. Beim Auslösen ergibt der
monostabile Multivibrator einen Impuls ab, das den Schal
ter 142 für eine Zeitdauer schließt, die ausreicht, um
sicherzustellen, daß die Zündladung gezündet wird.
Durch Bezug auf Fig. 9 ist die Datenumwandlungssteuerung
des A/D-Konverters besser zu verstehen. Die Steuerung
startet beim Schritt 200. Bei Schritt 204 setzt der Mi
krocomputer 104 einen Wert X auf eins. Im Schritt 206
gibt der Mikrocomputer 104 den A/D-Konverter 102 frei, um
mit der Umwandlung zu beginnen. Der Mikrocomputer 104 er
zeugt adressierbare Speicherplätze für das RAM 106 im
Schritt 208. In Schritt 210 werden die umgewandelten Si
gnale von dem A/D-Konverter 102 in dem RAM 106 gespei
chert. Wie oben beschrieben, werden die umgewandelten
Werte in vier Gruppen mit 128 Datenpunktsätzen in jeder
Gruppe gespeichert.
Im Schritt 220 wird eine Feststellung gemacht, ob die An
zahl von umgewandelten und gespeicherten Datenpunktsätzen
geteilt durch 32 eine ganze Zahl ist, oder nicht. Da die
gesamten Datensätze pro Gruppe 128 sind, gibt das Teilen
durch 32 eine 75%ige Überlappung für die Datenanalyse.
Wenn die Feststellung negativ ist, geht die Steuerung zu
rück zum Schritt 206, wo weitere Umwandlungen gemacht
werden. Wenn die Feststellung im Schritt 220 zustimmend
ist, geht die Steuerung zum Schritt 221, wo der erste Mi
krocomputer 104 ein "Hol"-Signal an den zweiten Mikrocom
puter 120 sendet. Das Programm geht dann weiter zum
Schritt 222, wo X auf X + 1 gesetzt wird. Im Schritt 224
macht der Mikrocomputer 104 eine Feststellung, ob der
Wert X gleich 4 ist. Ist die Feststellung im Schritt 224
negativ, geht die Steuerungsanordnung zurück zum Schritt
206. Ist die Feststellung im Schritt 224 zustimmend, geht
die Steuerungsanordnung zum Schritt 226. Im Schritt 226
sendet der Mikrocomputer 104 ein "Umwandlung fertig"-
Signal an den zweiten Mikrocomputer 120.
Fig. 10 zeigt den Steuervorgang, den der zweite Mikrocom
puter 120 zum Transformieren der A/D-Konverterdaten in die
Frequenzdomäne folgt. Der Vorgang startet im Schritt 300.
Eine Festsstellung wird im Schritt 302 gemacht, ob das
"Umwandlung fertig"- oder "beendet"-Signal von den A/D-
Konverter empfangen wurde. Ist die Feststellung negativ,
schleift der Steuervorgang auf sich selbst zurück. Ist
die Feststellung im Schritt 302 zustimmend, was anzeigt,
daß 128 Datenpunkte für die Transformation in die Fre
quenzdomäne fertig sind, geht das Programm zum Schritt
304, in dem eine Feststellung gemacht wird, ob das "Hol"-
Signal empfangen wurde.
Der Mirkocomputer 120 empfängt jedes Mal ein "Hol"-Signal
von dem Mikrocomputer 104, wenn 32 Datenpunkte von dem
A/D-Konverter umgewandelt wurden und in dem Speicher 106
gespeichert wurden. Die Steueranordnung kommt jedoch
nicht zum Schritt 304 bis 128 Datenpunktsätze zuerst auf
genomen und gespeichert wurden. Ist die Feststellung im
Schritt 304 negativ, schleift der Steuervorgang auf sich
selbst zurück. Ist die Feststellung im Schritt 304 zu
stimmend, geht der Vorgang zum Schritt 306 weiter, wo 128
Datensätze aus dem Speicher 106 in den digitalen Trans
formationsverarbeiter oder Transformer 110 geschoben wer
den. Im Schritt 307 wird die Datentransformation durchge
führt, um das Zeitdomänensignal in ein Frequenzdomänensi
gnal zu ändern. Nachdem die Transformation durchgeführt
ist, gibt der Transformer ein "Transformation fertig"-Si
gnal an den Mikrocomputer 120 ab.
Die Wirkung der Schritte 302 und 304 ist, daß der zweite
Mikrocomputer 120 keine Transformationen im Schritt 307
zuläßt, bis 128 Datenpunkte verfügbar sind (Schritt 302).
Nachdem 128 Datenpunkte verfügbar sind, wird eine Trans
formation jedes Mal durchgeführt, wenn 32 neue Daten
punkte verfügbar sind.
Im Schritt 308 wird festgestellt, ob der Mikrocomputer
120 das "Transformation fertig"-Signal von dem Tranformer
110 empfangen hat. Ist die Feststellung negativ, so
schleift die Steuerung zurück auf Schritt 307. Ist die
Feststellung im Schritt 308 zustimmend, geht der Vorgang
zum Schritt 310, wo die transformierten Daten in dem
Transformationsspeicher 124 gespeichert werden.
Im Schritt 312 wird eine Feststellung gemacht, ob zwei
Datensätze zur Korrelation durch den Korrelator 130 fer
tig sind oder nicht. Ist die Feststellung im Schritt 312
negativ, schleift der Steuervorgang zurück zum Schritt
302. Ist die Feststellung im Schritt 312 zustimmend, geht
der Steuervorgang zum Schritt 314 wo der Korrelator 130
die Korrelation der Daten durchführt.
Zwei Echtzeitsätze, der für die Korrelation zu verwenden
den Frequenzdomänendaten sind beide in dem Speicher 124
gespeichert, wobei die zwei Frequenzdomänendatensätze von
Echtzeittransformationen abgeleitet sind und durch eine
vorbestimmte Zeitverzögerung getrennt sind. Zum Beispiel
schiebt der Mikrocomputer 120 im Schritt 304 Daten zu dem
Transformer jedes Mal, wenn 32 A/D-Umwandlungen in dem RAM
106 gespeichert sind. Obwohl das RAM 106 Daten in Gruppen
von 128 speichert, führt der Transformer 110 eine Daten
transformation für einen Satz von 128 Datenpunkten jedes
Mal durch, wenn 32 Umwandlungen von dem A/D-Konverter
fertig sind. Diese Anordnung sieht eine 75%ige Überlap
pung der Daten vor. Der Korrelator korreliert dann die
Frequenzdomänewerte des Beschleunigungsmessersignals mit
entsprechenden Werten nach einer Zeitverzögerung, die
gleich der Zeit ist, die nötig ist, um 32 Umwandlungen
von dem A/D-Konverter durchzuführen.
Alternativ könnte ein Datensatz zur Verwendung durch den
Korrelator in dem Speicher 124 gespeichert sein. Ein
zweiter Datensatz ist in dem Speicher 132 gespeichert.
Der zweite Datensatz, der in dem Speicher 132 gespeichert
ist, ist ein vorbestimmtes Muster von Frequenzdomänenam
plitudenwerten, das einen Fahrzeugentfaltungsaufprall an
zeigt.
Alternativ hierzu könnte ein Datenstrom zur Verwendung
durch den Korrelator kontinuierlich im Speicher 124 ge
speichert werden. Der Korrelator stellt Musteränderungen
fest, die bei spezifischen Frequenzwerten auftreten, und
zwar für die Echtzeitdaten, die in dem Speicher 124 ge
speichert sind. Musteränderungen für spezifische Fre
quenzwerte, die einen bestimmten Typ eines Fahrzeugauf
pralls anzeigen, sind in dem Speicher 132 gespeichert.
Der Korrelator vergleicht die Echtzeitmusteränderungen
von den gespeicherten Daten im Speicher 124 gegen die Mu
steränderungen, die in dem Speicher 132 gespeichert sind.
Die Resultate der Korrelationen, die durch den Korrelator
130 durchgeführt wurden, werden in dem Speicher 136 im
Schritt 316 gespeichert. Der Mikrocomputer 120 analysiert
die Korrelationsresultate, die in dem Speicher 136 ge
speichert sind im Schritt 318. Im Schritt 320 macht der
Mikrocomputer 120 eine Feststellung, basierend auf den
Korrelationsresultaten, ob das Fahrzeug sich in einem
Aufprallzustand befindet, bei dem es wünschenswert ist,
das Passagierrückhaltesystem zu betätigen oder nicht. Ein
spezifischer Korrelationsvorgang wird unten in Bezug auf
die Fig. 12 und 13 beschrieben. Diese Beschreibung um
faßt, wie der Mikrocomputer 120 seine Feststellungen ba
sierend auf den Korrelationsresultaten von dem Korrelator
130 macht. Ist die Feststellung im Schritt 320 negativ,
schleift der Steuervorgang zurück zum Schritt 302. Ist
die Feststellung im Schritt 320 zustimmend, gibt der Mi
krocomputer 120 das Betätigungssignal an das UND-Gatter
21 im Schritt 322 ab, was, wenn das UND-Gatter 21 freige
geben ist, die Betätigung des Passagierrückhaltesystems
auslöst.
Fig. 11 zeigt eine alternative Steueranordnung, der der
Mikrocomputer folgt. Alle Steuerschritte bis zum Schritt
320 sind dieselben wie in Bezug auf Fig. 10 beschrieben.
Im Schritt 320 wird eine Feststellung gemacht, ob ein
Aufprall auftritt, für den es wünschenswert ist, den
Luftsack zu betätigen. Die Feststellung im Schritt 320
ist zustimmend, wenn der Aufprall größer ist als ein
"Nicht-Feuer"-Barrierenzustand, zum Beispiel größer als
ein 8 Meilen pro Stunde (13 Kmh) Barrierenaufprall. Diese
Feststellung wird durch den Mikrocomputer 120 gemacht,
und zwar ansprechend auf die detektierte Korrelation und
empirisch festgestellte Korrelationen für bekannte Auf
pralle. Ist die Feststellung im Schritt 320 zustimmend,
stellt der Mikrocomputer 120 basierend auf den Korrelati
onsresultaten den spezifischen Typ eines Fahrzeugauf
pralls im Schritt 400 fest. Um Feststellungen über den
spezifischen Typ eines Fahrzeugsaufpralls zu machen, und
zwar basierend auf Korrelationsresultaten muß man eine
empirische Technik verwenden. Zum Beispiel muß ein Typ
eines betreffenden Fahrzeugs mehreren Typen von Fahrzeug
aufprallen ausgesetzt werden. Für jeden Typ des Fahrzeug
aufpralls müssen die Korrelationsresultate aufgenommen
und in den Speicher des Mikrocomputers 120 gespeichert
werden. Um die Feststellung des Aufpralltyps in Echtzeit
zu machen, vergleicht der Mikrocomputer 120 die Korrela
tionsresultate gegen seine gespeicherten Korrelationsre
sultate.
Zur Feststellung des Fahrzeugaufpralltyps stellt der Mi
krocomputer 120 in Schritt 402 fest, ob der Aufprall ein
Hochgeschwindigkeitsbarrierenaufprall ist. Um die Fest
stellung eines Hochgeschwindigkeitsbarrierenaufpralls zu
machen, vergleicht der Mikrocomputer die Art der Korrela
tion von seinem Speicher, die einen Hochgeschwindigkeits
barrierenaufprall anzeigt, gegen die Korrelationsresul
tate, die in dem Speicher 136 gespeichert sind. Ist die
Festsstellung im Schritt 402 zustimmend und ist das UND-
Gatter 21 freigegeben, wird der Luftsack sofort im
Schritt 404 betätigt.
Ist die Feststellung im Schritt 402 negativ, macht der
Mikrocomputer 120 eine Feststellung im Schritt 406, ob
die Korrelation einen "Alles-Feuer"-Afprallzustand, zum
Beispiel einen Niedriggeschwindigkeitsaufprall größer als
8 Meilen pro Stunde (13 Kmh), einen Hochgeschwindigkeits
stangenaufprall, einen Hochgeschwindigkeitswinkel- oder
Mastaufprall oder einen Hochgeschwindigkeits-Auto mit
Auto-Aufprall anzeigt. Ist die Feststellung im Schritt
406 zustimmend, wird ein Wert Y, der anfänglich gleich
Null gesetzt wurde, auf einen neuen Stand gebracht, und
zwar auf Y + 1. Im Schritt 410 wird eine Feststellung ge
macht, ob Y gleich 4 ist. Dies tritt auf nach viermaligen
Durchlaufen durch den Schritt 408. Ist die Feststellung
im Schritt 410 negativ, geht der Steuervorgang im Schritt
412 zurück zum Schritt 304 in Fig. 10, und zwar durch die
Leitung A. Ist die Feststellung im Schritt 410 zustim
mend, gibt der Mikrocomputer 120 das Trigger- oder Auslö
sessignal an das UND-Gatter 21 ab.
Die Schritte 408 und 410 sehen eine Zeitverzögerung von
vier Systemzyklen vor. Diese Zeitverzögerung ist wün
schenswert, da der Typ des Aufpralls, d. h. einer der
kein Hochgeschwindigkeitsbarrierenaufprall ist, nicht so
fortige Betätigung des Luftsacks nötig macht. Weiterhin
werden während der Zeitverzögerung von vier Systemzyklen
die Korrelationen durchgehend überwacht. Wenn sich der
Fahrzeugaufpralltyp nicht ändert, ist die Feststellung im
Schritt 410 nach dem vierten Systemzyklus zustimmend.
Wenn sich während des kontinuierlichen Überwachungsvor
ganges die Korrelationsdaten des Aufpralltyps ändern, än
dert sich auch die Steuerung der Betätigung. Sollte sich
die Steueranordnung zum Beispiel von einem Alle-Feuer-
Aufprallzustand, wie er im Schritt 406 abgefühlt wurde,
zu einem Hochgeschwindigkeitsbarrierenaufprall ändern wie
er im Schritt 402 festgestellt wurde, würde sich die
Feststellung im Schritt 402 auf eine zustimmende ändern,
was ein sofortiges Ausgeben des Betätigungssignals zur
Folge hätte. Sollte weiterhin ein Alle-Feuer-Aufprallzu
stand, wie er im Schritt 406 abgefühlt wurde, aufhören,
wie dies zum Beispiel auftritt, wenn eine kleine Stange
oder Mast getroffen wurde und die Stange vom Boden frei
abgebrochen würde, würde sich die Feststellung im Schritt
320 von einer zustimmenden in eine negative ändern, wo
durch verhindert wird, daß der Luftsack unnötigerweise
betätigt wird.
Ist die Feststellung im Schritt 406 negativ, wird ange
nommen, daß der Fahrzeugaufpralltyp ein Niedriggeschwin
digkeitsaufprall ist, angezeigt durch Block 420, und zwar
mit einer solchen Größe, daß es wünschenswert ist, den
Luftsack mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung, nachdem
der Aufprall zum ersten Mal gefühlt wurde, zu betätigen.
Solche Niedriggeschwindigkeitsaufprallen sind zum Bei
spiel Niedriggeschwindigkeitsstangenaufprallen oder Nied
riggeschwindigkeitswinkelaufprallen. Wenn die Feststel
lung im Schritt 406 negativ ist, wird ein Wert Z gleich
Null gesetzt. Im Schritt 422 wird der Wert Z auf den
neuesten Wert gebracht, und zwar auf Z + 1. Im Schritt
424 wird eine Feststellung gemacht, ob der Wert Z gleich
12 ist. Dies tritt auf, wenn der Schritt 422 12mal durch
laufen wurde. Der Schritt 424 sieht vor, daß zwölf Sy
stemzyklen benötigt werden, wobei der Aufprallzustand im
Niedriggeschwindigkeitsaufprallzustand bleibt, bevor die
Feststellung im Schritt 424 zustimmend wäre. Diese Zeit
verzögerung ist wünschenswert, da es nicht notwendig ist,
den Luftsack sofort zu betätigen, um den Fahrzeugpassa
gier zu schützen. Während der zwölf Systemzyklen geht die
Datenverarbeitung weiter. Wenn sich sich der Fahrzeugauf
pralltyp innerhalb der zwölf Systemzyklen ändert, ändert
sich die Steuerung des Vorgangs auch demgemäß. Ist die
Festsstellung im Schritt 424 zustimmend, d. h., daß der
Niedriggeschwindikeitsaufprallzustand die zwölf Systemzy
klen lang angehalten hat, dann wird der Luftsack betä
tigt. Ist die Feststellung im Schritt 424 negativ, kehrt
der Steuervorgang im Schritt 426 zum Schritt 304 zurück.
Auch wenn der Niedriggeschwindigkeitsaufprallzustand auf
hört, würde sich die Feststellung im Schritt 320 von ei
ner zustimmenden zu einer negativen ändern, wodurch ver
hindert wird, daß der Luftsack unnötigerweise betätigt
wird.
Die Fig. 12 und 13 zeigen die Transformationsausgangssi
gnale von dem Transformer 110, und zwar gezeichnet über
ein begrenztes Frequenzspektrum, wobei die Frequenz auf
der X-Achse und die Amplitude auf der Y-Achse aufgetragen
ist. Fig. 12 stellt ein Transformationsausgangssignal für
ein Nicht-Feuer-Barrierenaufprallzustand des Typs dar,
gemäß dem es nicht wünschenswert ist, den Luftsack zu be
tätigen, d. h. ein Nicht-Entfaltungszustand. Fig. 13
stellt ein Transformationsausgangssignal für einen Stan
gen- oder Mastaufprall, für den es wünschenswert ist, den
Luftsack zu betätigen, d. h. einen Entfaltungszustand
dar. Jede der Kurvenlinien stellt das Transformationsaus
gangssignal, das eine vorbestimmte Zeit verzögert wurde,
dar. Jede Kurve der Fig. 12 und 13 besitzt sechs Kurven
linien, die mit A bis F bezeichnet sind. Jede Kurvenlinie
ist eine Kurve der Frequenzamplituden des Spektrums, die
bei ihren Abtastzeiten vorlagen. Die Kurvenlinie A trat
zeitlich zuerst auf, gefolgt durch die Kurvenlinie B usw.
Die Zeitverzögerung zwischen den Kurvenlinien ist die
Zeit, die benötigt wird, um 32 Datenpunkte in dem A/D-
Konverter umzuwandeln. Ein hoher Grad der Korrelation
zwischen zeitverzögerten Datenproben an einem bestimmten
Frequenzkomponentenwert zeigen einen bestimmten Fahrzeug
zustand, zum Beispiel weicher Aufprall, harter Aufprall,
oder kein Aufprall an. Ein geringer Grad der Korrelation
zwischen zeitverzögerten Datenproben an einem anderen be
stimmten Frequenzkomponentenwert zeigt einen anderen be
stimmten Fahrzeugzustand, zum Beispiel einen weichen Auf
prall, harten Aufprall oder keinen Aufprall an.
Durch empirische Methoden, und zwar durch das Aussetzen
eines bestimmten Fahrzeugtyps gegenüber variierenden Auf
prallzustandstypen, können die Zeitverzögerungskorrela
tionswerte, die Korrelationsmuster und Änderungen in Kor
relationsmustern für sowohl Entfaltungs- als auch Nicht-
Entfaltungszustände überwacht und aufgezeichnet werden.
Die empirisch festgestellten Korrelationswerte werden
verwendet durch den Mikrocomputer 120, um die Feststel
lungen für den derzeitigen Zustand des Fahrzeugs zu ma
chen.
Die Fig. 12 und 13 zeigen die Frequenzdomänenkurven für
einen Nicht-Entfaltungsaufprallzustand bzw. einem Entfal
tungsaufprallzustand. Entlang der X-Achse sind sechs Fre
quenzkomponentenwerte F1, F2, F3, F4, F5 und F6 gezeigt.
Sie stellen sechs Frequenzkomponentenwerte dar, die ver
wendet werden, um festzustellen, ob sich das Fahrzeug in
einem Entfaltungs- oder einem Nicht-Entfaltungszustand
befindet. Die Daten, die in Fig. 12 und 13 gezeigt sind,
sind die, die in dem Korrelator eingegeben werden. Der
Korrelator korreliert die Daten mit sich selbst, und zwar
nach einer Zeitverzögerung. Der Korrelator gibt ein Si
gnal mit einem Wert ab, der den Grad der Korrelation für
jeden der Frequenzkomponentenwerte F1, F2, F3, F4, F5 und
F6 für jede der Kurvenlinien A bis F anzeigt. Der Mikro
computer 120 vergleicht die Korrelationsresultate gegen
vorbestimmte Korrelationsresultate, die in dem internen
Speicher gespeichert sind. Basierend auf den Korrelati
onsresultaten macht der Mikrocomputer eine Feststellung,
ob das Passagierrückhaltesystem betätigt wird oder nicht.
Bei der Frequenz F1 ist der Grad der Korrelation zwischen
den Linien A, B und C in Fig. 12 relativ hoch im Ver
gleich zu dem Grad der Korrelation zwischen denselben Li
nien in Fig. 13. Wenn der Korrelator einen hohen Grad der
Korrelation für die Frequenz F1 abgibt, so würde ein sol
cher Zustand einen Nicht-Entfaltungszustand anzeigen.
Gibt der Korrelator einen geringen Grad der Korrelation
für die Frequenz F1 ab, so würde ein solcher Zustand
einen Entfaltungszustand anzeigen.
Bei der Frequenz F2 ist der Grad der Korrelation zwischen
den Linien D und E in Fig. 12 relativ gering im Vergleich
zu dem Grad der Korrelation zwischen denselben Linien in
Fig. 13. Würde der Korrelator einen hohen Grad der Korre
lation für die Frequenz F2 abgeben, so würde ein solcher
Zustand einen Entfaltungszustand anzeigen. Würde der Kor
relator einen geringen Grad der Korrelation für die Fre
quenz F2 abgeben, so würde ein solcher Zustand einen
Nicht-Entfaltungszustand anzeigen.
Bei der Frequenz F3 ist der Grad der Korrelation zwischen
den Linien C und D in Fig. 12 relativ gering im Vergleich
zum Grad der Korrelation zwischen denselben Linien in
Fig. 13. Würde der Korrelator einen hohen Grad der Korre
lation für die Frequenz F3 abgeben, so würde ein solcher
Zustand einen Entfaltungszustand anzeigen. Würde der Kor
relator einen geringen Grad der Korrelation für die Fre
quenz F3 abgeben, so würde ein solcher Zustand einen
Nicht-Entfaltungs Zustand anzeigen.
Bei der Frequenz F4 ist der Grad der Korrelation zwischen
den Linien B und C in Fig. 12 relativ hoch im Vergleich
zu dem Grad der Korrelation zwischen denselben Linien in
Fig. 13. Würde der Korrelator einen extrem geringen Grad
der Korrelation für die Frequenz F4 abgeben, so würde ein
solcher Zustand einen Entfaltungszustand anzeigen. Würde
der Korrelator einen hohen Grad der Korrelation für die
Frequenz F4 abgeben, so würde ein solcher Zustand einen
Nicht-Entfaltungszustand anzeigen.
Bei der Frequenz F5 ist der Grad der Korrelation zwischen
den Linien D und E in Fig. 12 relativ hoch im Vergleich
zu dem Grad der Korrelation zwischen denselben Linien in
Fig. 13. Würde der Korrelator einen hohen Grad der Korre
lation für die Frequenz F5 abgeben, so würde ein solcher
Zustand einen Nicht-Entfaltungszustand anzeigen. Würde
der Korrelator einen geringen Grad der Korrelation für
die Frequenz F5 abgeben, so würde ein solcher Zustand
einen Entfaltungszustand anzeigen.
Bei der Frequenz F6 ist der Grad der Korrelation zwischen
den Linien D und E in Fig. 12 relativ gering im Vergleich
zu dem Grad der Korrelation zwischen denselben Linien in
Fig. 13. Würde der Korrelator einen hohen Grad der Korre
lation für die Frequenz F6 abgeben, so würde ein solcher
Zustand einen Entfaltungszustand anzeigen. Würde der Kor
relator einen geringen Grad der Korrelation für die Fre
quenz F6 abgeben, so würde ein solcher Zustand einen
Nicht-Entfaltungszustand anzeigen.
Der Mikrocomputer 120 überwacht die Korrelationresultate
und vergleicht die Resultate gegen vorbestimmte Korrela
tionsresultate, die in seinem internen Speicher gespei
chert sind. Basierend auf den Resultaten steuert der Mi
krocomputer 120 das Abgeben eines Signals, was wiederum
die Betätigung des Passagierrückhaltesystems zur Folge
hätte, wenn das UND-Gatter 21 freigegeben ist.
Diese Anordnung dient weiterhin zum Ausfiltern bestimmter
Vorfälle, für die es nicht wünschenswert wäre, den Luft
sack zu betätigen. Zum Beispiel wenn das Fahrzeug einem
Hochfrequenzhammerschlag ausgesetzt wäre, diese Frequen
zen würden durch den Anti-Alias-Filter aufgefiltert wer
den.
Bei der in den Fig. 3-13 beschriebenen Anordnung sind die
Aufprallsignale, die in dem Speicher 25 gespeichert sind,
eine Vielzahl von Gruppen digitalisierter Signale wobei
jede Gruppe der Signale einen assoziierten Aufprallzu
stand für das Fahrzeug darstellt. Die Verarbeitungsschal
tung 20 verarbeitet die Eingangsignale unabhängig vonein
ander und zwar ungeachtet ihrer Quelle, d. h. von dem
Speicher 25 oder von dem A/D Konverter 102. Die gespei
cherten Gruppen von Signalen in dem Speicher 25 simulie
ren die Signale von dem A/D Konverter 102 für die unter
schiedlichen Typen von Aufprallzuständen. Die Steuerung
24 überwacht den Ausgang des Microcomputers 120 und zwar
auf die angemessene Reaktion wie oben in Bezug auf Fig. 2
beschrieben.
In Fig. 14 ist eine, ähnlich der in Fig. 1 dargestellten
Anordnung gezeigt. Der Hauptunterschied zu der Anordnung
in Fig. 1 ist, daß in Fig. 14 das Signal von dem Aufprall
sensor 18 durch eine analoge Aufprallverarbeitungsschal
tung 490 verarbeitet wird. Die Aufprallsignale die in dem
Speicher gespeichert sind werden in ein analoges Signal
durch einen D/A Konverter 500 eines bekannten Typs umge
wandelt. Der Ausgang des D/A-Konverters 500 ist mit dem
Eingang der analogen Aufprallschaltung 490 verbunden. Der
Ausgang des Aufprallsensors 18 ist direkt mit dem Eingang
der Verarbeitungsschaltung 490 verbunden. Es sei bemerkt,
daß der Ausgang des Sensors 18 und der Ausgang des D/A-
Konverters 500 im wesentlichen über ein ODER miteinander
verbunden sind, und zwar durch angemessene analoge Schal
tungen, die hier nicht gezeigt sind. Der Ausgang der Ver
arbeitungsschaltung 490 ist ein digitales Signal, was
durch eine analoge Schaltung gezeigt wird, um ein digita
les HOCH abzugeben, wenn die Insassenrückhaltevorrichtung
betätigt werden soll und ein digitales TIEF abgibt, wenn
keine Betätigung auftreten soll. Die Steueranordnung der
Fig. 14 ist dieselbe wie die in Fig. 2 gezeigte.
Fig. 15 zeigt eine spezifische Anordnung einer analogen
Aufprallverarbeitungsschaltung 490. Die Schaltung 490 um
faßt eine Entfaltungsaufprallfilterbank und einen Hüll
kurvendetektor 506. Die Schaltung 490 umfaßt weiterhin
eine Nicht-Entfaltungaufprallfilterbank und Hüllkurvende
tektor 510. Die Ausgänge der Filterbänke und Hüllkurven
detektoren 506 und 510 werden in einer Summierschaltung
516 summiert. Der Ausgang der Summierschaltung 516 ist
mit einer Filterschaltung 520 verbunden, die wiederum mit
einem Eingang 524 eines Komparators 530 verbunden ist.
Der zweite Eingang 534 des Komparators 530 ist mit einer
Schwellenwertschaltung 540 verbunden. Der Ausgang 544 des
Komparators 550 ist mit der diagnostischen Steuerung 24
und einem Eingang des UND-Gatters 21 verbunden. Ein Aus
gang der Steuerung 24 ist mit dem anderen Eingang des
UND-Gatters 21 in der gleichen Weise wie oben beschrieben
verbunden.
Das Vorhandensein von bestimmten Frequenzkomponenten in
dem Ausgangssignal des Aufprallsensor 18 zeigt an, daß
sich das Fahrzeug in einem Entfaltungsaufprallzustand be
findet. In ähnlicher Weise zeigt das Vorhandensein von
bestimmten anderen Frequenzkomponenten in dem Ausgangs
signal des Aufprallsensors 18 an, daß das Fahrzeug nicht
in einem Aufprallzustand ist. Die Frequenzkomponenten,
die anzeigen, daß sich das Fahrzeug entweder in einem
Entfaltungs- oder einem Nicht-Entfaltungsaufprallzustand
befindet, werden durch empirische Verfahren festgestellt.
Bestimmte Signalgruppen, die in dem Speicher 25 gespei
chert sind, umfassen Frequenzkomponenten, die einen Ent
faltungsaufprallzustand anzeigen. Andere Signalgruppen,
die in dem Speicher 25 gespeichert sind, umfassen keine
Frequenzkomponenten, die einen Entfaltungsaufprallzustand
anzeigen, und können Frequenzkomponenten umfassen, die
einen Nicht-Entfaltungsaufprallzustand anzeigen.
Wenn das Eingangssignal an die analoge Aufprallverarbei
tungsschaltung 490, egal ob es von dem Sensor 18 oder dem
Speicher 25 durch den A/D-Konverter 500 kommt, Fre
quenzkomponenten umfaßt, die einen Entfaltungsaufprall
zustand anzeigen und keine, die einen Nicht-Entfaltungs
zustand anzeigen, dann überschreitet der Wert des gefil
terten Ausgangssignals der Summierschaltung 516 den Wert
des Schwellenwerts 540. Wenn der Wert des gefilterten
Ausgangssignals der Summierschaltung 510 den Wert des
Schwellenwerts 540 überschreitet, gibt der Komparator 530
ein digitales HOCH ab. Wenn der Eingang der Verarbei
tungsschaltung 490 Frequenzkomponenten umfaßt, die einen
Nicht-Entfaltungsaufprallzustand anzeigen und keine, die
einen Entfaltungsaufprallzustand anzeigen, dann ist der
Wert des gefilterten Ausgangssignals von der Summier
schaltung 516 geringer als der Schwellenwert 540. Dieses
Auftreten hat ein digitales TIEF zur Folge, das von dem
Komparator 530 abgegeben wird.
Die Steuerung 24 testet die analoge Aufprallverarbei
tungsschaltung 490 beim Fahrzeugstarten durch Abgeben ei
nes digitalen TIEF an das UND-Gatter 21, Aufrufen von
Aufprallsignalen vom Speicher 25, und Überwachen des Aus
gangs 544, und zwar auf korrekte Reaktionen in der exak
ten Weise, wie oben in Bezug auf Fig. 2 beschrieben. Wenn
eine inkorrekte Reaktion festgestellt wird, wird die
Warnanzeige 27 betätigt. Wenn alle Reaktionen auf die an
gelegten Aufprallsignale korrekt sind, wird das UND-Gat
ter 21 durch die Steuerung 24 durch Abgeben eines digita
len HOCHS an das UND-Gatter 21 freigegeben.
Claims (2)
1. Testschaltung (16) für ein Insassenrückhaltesystem
(17) mit
- 1. einer betätigbaren Insassenrückhaltevorrichtung (23),
- 2. einem Aufprallsensor (18), der, wenn er einem aus einer Vielzahl von spezifischen Fahrzeugaufprall zuständen ausgesetzt ist, ein Signal mit einer identifizierbaren einen solchen spezifischen Typ eines Fahrzeugaufprallzustandes anzeigenden elektrischen Charakteristik liefert,
- 3. einer mit dem Aufprallsensor (18) verbindbaren Verarbeitungsschaltung (20), die an einem Ausgang ein Betätigungssignal an die Insassenrückhalte vorrichtung (23) dann abgibt, wenn das Aufprall sensorsignal ein Auftreten eines vorbestimmten spezifischen Typs eines Fahrzeugaufprallzustandes anzeigt,
- 4. mit der Verarbeitungsschaltung (20) verbundene Speichermittel (25) zum Speichern einer Vielzahl von simulierten Aufprallsensorsignalen, wobei jedes Signal einen zugehörigen vorbestimmten spezifischen Typ eines Fahrzeugaufprallzustands anzeigt, und wobei solche Aufprallsignale vorge sehen werden, für die eine Betätigung und für die keine Betätigung der Insassenrückhaltevorrichtung (23) erwünscht ist,
- 5. mit dem Ausgang der Verarbeitungsschaltung (20) verbundene Sperrmittel (21) zum Sperren der elektrischen Verbindung zwischen dem Ausgang der Verarbeitungsschaltung (20) und der betätigbaren Insassenrückhaltevorrichtung (23),
- 6. mit den Speichermitteln (25), den Sperrmitteln
(21) und dem Ausgang der Verarbeitungsschaltung
(20) verbundene Steuermittel (24)
zum Steuern des Sperrens der elektrischen Verbindung zwischen dem Ausgang der Verarbei tungsschaltung (20) und der betätigbaren Rück haltevorrichtung (23),
zum Anlegen der gespeicherten simulierten Aufprallsensorsignale von den Speichermitteln (25) an einen Eingang der Verarbeitungsschaltung (20),
zum Überwachen des Ausgangs der Verarbeitungs schaltung (20), wenn ein simuliertes gespeicher tes Aufprallsensorsignal an die Verarbeitungs schaltung angelegt wird, und
zum Feststellen, ob das überwachte Ausgangs signal von der Verarbeitungsschaltung (20) korrekt auf ein solches angelegtes, gespeichertes simuliertes Aufprallsensorsignal reagiert und - 7. eine mit den Steuermitteln verbundene Warnanzeige (27), die von den Steuermitteln (24) betätigt wird, wenn die Steuermittel (24) festgestellt haben, daß die Verarbeitungsschaltung (20) nicht vorschriftsmäßig auf ein angelegtes gespeichertes simuliertes Aufprallsensorsignal von den Speichermitteln (25) reagiert hat.
2. Testschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Sperrmittel (21) in der Form einer UND-
Schaltung ausgebildet sind, die ausgangsseitig mit
einer Betätigungschaltung (22) für die Insassenrück
haltevorrichtung (23) verbunden ist und die ein
gangsseitig zum einen mit der Verarbeitungsschaltung
(20) und zum anderen mit den Steuermitteln (24) in
Verbindung steht.
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