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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet von Airbags
für Kraftfahrzeuge
und insbesondere das Gebiet von Näherungsunterdrückungssystemen
für Kraftfahrzeug-Airbags.
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Hintergrund
zu der Erfindung
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Airbags
sind gewöhnliche
Sicherheitseinrichtungen in vielen modernen Kraftfahrzeugen. Während Airbags
häufig
einen wirksamen Schutz für Fahrzeuginsassen
während
eines Zusammenstoßes bilden,
ist manchmal diskutiert worden, dass sie möglicherwiese für Kinder
oder sonstige Fahrzeuginsassen von Nachteil sind, die verhältnismäßig nahe
an der Airbagklappe sitzen (die normalerweise in dem Lenkrad oder
der Instrumententafel des Fahrzeugs eingebaut ist). Eine angeführte mögliche Ursache
für Verletzungen
liegt darin, dass sich die meisten gegenwärtigen Airbags mit einer gewissen
vorbestimmten Kraftstärke
entfalten. Während
die vorbestimmte Kraftstärke
für die
meisten Fahrzeuginsassen angemessen sein kann, kann sie, wie erörtert, für Kinder oder
andere verhältnismäßig kleine
Fahrgäste,
die in der Nähe
der Instrumententafel des Fahrzeugs sitzen, zu groß sein.
Es besteht auch die Auffassung, dass Airbags in dem Fall nachteilig
sein können, wenn
der Airbag aufgeblasen wird und der Fahrgast keinen Sitzgurt trägt. Es wird
angeführt,
dass in diesen Fällen
die Kraft der Fahrzeugverzögerung
bewirkt, dass der nicht angeschnallte Fahrgast zu nahe an den Airbag
gelangt. Um sich diesen erkannten Problemen zuzuwenden, sind in
der Airbag-Industrie Anstrengungen unternommen worden, um Näherungsunterdrückungssysteme
zu entwickeln, die basierend auf unterschiedlichen Faktoren entweder
die Airbag-Entfaltung vollständig
unterdrücken
oder die Kraft, mit der dieser während
einer Fahrzeugaufprallsituation entfalten wird, anpassen. Näherungsunterdrückungssysteme
verhältnismäßig fortgeschrittener Bauarten
umfassen dynamische Näherungsunterdrückungs-(„DPS"- Dynamic Proximity
Suppression)Systeme, die die Art der Bewegung eines Fahrzeuginsassen
in Richtung auf den Airbag während
einer dem Aufprall vorausgehenden Verzögerung des Fahrzeugs erfassen
und veranlassen, dass die Airbagentfaltung basierend auf einer derartigen
Bewegung angepasst wird.
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DPS-Systeme
enthalten eine Erfassungsvorrichtung, um zu erfassen, wenn sich
ein Fahrgast in den „Unterdrückungsbereich" hinein bewegt. Der „Unterdrückungsbereich" ist ein festgelegter
Raum vor dem Fahrzeuglenkrad oder der Fahrzeuginstrumententafel,
in den der Airbag aufgeblasen wird. Die bestimmte Größe und Gestalt
des Unterdrückungsbereich
hängt von
dem speziell verwendeten Airbag, der Größe und Konfiguration des Innenraums
des Fahrzeugs und dem Alter und der Größe des Fahrgastes ab. 1 veranschaulicht
allgemein ein Personenfahrzeug sowie einen beispielhaften Unterdrückungsbereich 103 für einen
gegebenen Airbag. Unterschiedliche DPS-Sensoren erfassen den Zeitpunkt,
wenn der Fahrgast in den Unterdrückungsbereich
eindringt, unter Verwendung vielfältiger Verfahren. Ein System
verwendet mathematische Algorithmen, um den Zeitpunkt, in dem der
Fahrzeuginsasse die Grenze in den Unterdrückungsbereich überschreitet,
abzuschätzen.
Andere Verfahren überwachen
einfach den Rand des Unterdrückungsbereichs und
erfassen, wenn der Fahrzeuginsasse diesen überquert hat. Unabhängig von
der bestimmten Methode, die von dem DPS-System eingesetzt wird, kann
eine elektronische Airbagsteuerung die Entfaltung des Airbags bei
einem Aufprall basierend auf der Ausgabe des DPS-Sensors unterdrücken oder anpassen.
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Für diese
neuen DPS-Sensoren sind extensive Tests erforderlich, bevor sie
für die
Produktion zugelassen werden. Insbesondere ist es wünschenswert,
die Genauigkeit des DPS-Sensors
bei der Bestimmung, wann der Fahrzeuginsasse in den Unterdrückungsbereich
eindringt, messen zu können. DPS-Sensoren,
die mathematische Algorithmen dazu verwenden, um den Zeitpunkt abzuschätzen, wann
der Fahrzeuginsasse in den Unterdrückungsbereich eindringt, weisen
einen bestimmten Fehlerbereich auf, der mit derartigen Abschätzungen
verbunden ist. In ähnlicher
Weise können
andere Arten von DPS-Sensoren
bestimmte Verzögerungszeiten zwischen
dem Zeitpunkt, wenn der Fahrzeuginsasse tatsächlich in den Unterdrückungsbereich
eindringt, und dem Zeitpunkt, wenn der DPS-Sensor ein derartiges
Eindringen erfasst, aufweisen. In jedem Fall ist es wünschenswert,
diese Abschätzungsfehler
und Verzögerungszeiten
bestimmen und auswerten zu können.
Ferner ist es für
Testzwecke wünschenswert,
die Position des Fahrzeuginsassen in Bezug auf den Fahrzeuginnenraum
zu einem Zeitpunkt, wenn der DPS-Sensor ein Eindringen in den Unterdrückungsbereich
erfasst, zu erfassen und zu identifizieren. Ein Vergleich zwischen
der tatsächlichen Grenze
des Unterdrückungsbereichs
im Verhältnis zu
der Position des Insassen zu dem Zeitpunkt, wenn der DPS-Sensor
ein Eindringen in den Unterdrückungsbereich
detektiert, stellt ein weiteres Maß für die Genauigkeit des DPS-Sensors
dar. US-A-6 023 984
offenbart ein Testgerät
zur Überprüfung des
dynamischen Verhaltens und zur Verifizierung des Verhaltens wenigstens
eines Insassensensors, der in einem Fahrzeugsicherheitshemmungssystem
eingesetzt wird. Die Vorrichtung umfasst einen bewegbaren Schlitten,
der in Bezug auf den Insassensensor verschiebbar angeordnet ist,
ein Objekt, dessen Anwesenheit durch den Sensor erfasst werden soll
und das auf dem Schlitten montiert und gemeinsam mit diesem bewegbar
ist, sowie eine Datenerfassungsvorrichtung zum Vergleich von Signalen,
die von dem Insassensensor hergeleitet werden und die relative Stellung
des Objektes kennzeichnen, mit Signalen, die von unabhängigen Messungen
der Bewegung des Schlittens mittels mehrerer Sätze Bewegungssensoren hergeleitet
werden, die dem Schlitten zugeordnet sind und die dazu verwendet
werden, eine Bestätigung über die
Position, Geschwindigkeit und Kraft zu liefern, die dem Objekt verliehen
worden sind.
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Herkömmliche
Fahrzeugtestverfahren erfordern es, dass eine Fahrzeugschlittentesteinrichtung verwendet
wird, um eine dem Aufprall vorausgehende Verzögerung des Fahrzeugs zu simulieren,
um das Verhalten eines DPS-Sensors auszuwerten. Die Erfinder haben
hier erkannt, dass es nützlich
wäre, ein
flexibles und genaues System und Verfahren zum Testen von DPS-Sensoren
zu haben, das keine Fahrzeugschlittentesteinrichtung erfordert.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Erfindung ist in den unabhängigen
Ansprüchen
1 und 11 definiert und betrifft ein Testsystem und -verfahren zur Überprüfung von
Airbag-Näherungsunterdrückungssystemen
und insbesondere dynamischer Näherungsunterdrückungssysteme. Das
Testsystem enthält
ein Positionierungssystem zur Bewe gung eines Insassenmodels – eines
anthropomorphischem Dummies oder einer beliebigen sonstigen geometrischen
Gestalt, die einen menschlichen Insassen ersetzt – im Innenraum
eines Kraftfahrzeugs und in Richtung auf den Unterdrückungsbereich.
In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist das Positionierungssystem im Wesentlichen drei
senkrecht zueinander angeordnete Schienen, die in Bezug aufeinander
verschiebbar sind, um eine dreidimensionale Bewegung des Insassenmodells
zu fördern.
Das Positionierungssystem ist durch eine elektronische Steuerungseinrichtung
gesteuert, die vorzugsweise durch einen Personalcomputer gebildet
ist. Ein Hochgeschwindigkeits-Näherungssensor überwacht
die Bewegung des Insassenmodells und erzeugt ein erstes Ausgangssignal über den
Zeitpunkt, wenn sich das Insassenmodell tatsächlich in den Unterdrückungsbereich
hinein bewegt. Das DPS-System, die dem Test unterworfene Vorrichtung
(DUT, Device Under Test), liefert ein zweites Ausgangssignal, das
den Zeitpunkt kennzeichnet, wenn das DPS-System erkennt, dass das
Insassenmodel in den Unterdrückungsbereich eingedrungen
ist. Basierend auf einen Vergleich zwischen dem ersten und dem zweiten
Ausgangssignal ermittelt die elektronische Steuerung einen Fehlerwert
oder eine Reaktionszeit des DPS-Sensors sowie die Position des Insassenmodels
in dem Zeitpunkt, wenn der DPS-Sensor ein Eindringen in den Unterdrückungsbereich
detektiert. Die Fehlerwert- und Positionsinformationen bilden Gütefaktoren,
die dazu verwendet werden können,
um den Gütegrad des
DPS-Sensors zu bewerten.
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Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
in einer Zeichnung einen menschlichen In sassen, der in einem Fahrzeug
sitzt, unter Veranschaulichung eines beispielhaften Airbag-Unterdrückungsbereichs.
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2 veranschaulicht
ein Positionierungssystem und ein Insassenmodel, die in einem Fahrzeug
eingebaut sind, entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung für ein Näherungsunterdrückungssystem
entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
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Unter
Bezugnahme auf 2 und 3 ist im
Folgenden eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
Der Unterdrückungsbereich 103 (wie
er am besten aus 1 ersichtlich ist) ist durch
den vor der Instrumententafel eines Fahrzeugs liegenden Bereich
gebildet, in den der Airbag hinein entfalten wird und dessen Größe und Gestalt
durch den Fahrzeughersteller bestimmt und spezifiziert wird. Die
vorliegende Erfindung wird dazu verwendet, die Genauigkeit eines
DPS-Sensors bei der Detektion, wann ein Fahrzeuginsasse in den Untersuchungsbereich
eindringt, zu überprüfen. Hierfür (i) identifiziert
die vorliegende Erfindung die Position eines Insassenmodels in dem
Zeitpunkt, wenn der DPS-Sensor ein Eindringen in den Unterdrückungsbereich
erfasst, und (ii) ermittelt einen „Fehler"-Wert,
der eine Differenz zwischen dem Zeitpunkt, wenn das Insassenmodel
tatsächlich
in den Unterdrückungsbereich
eindringt, und einem Zeitpunkt, wenn der DPS-Sensor erfasst, dass
das Insassenmodel in den Unterdrückungsbereich
eindringt, kennzeichnet.
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Ein
DPS-Sensor 105 ist gewöhnlich
innerhalb eines Fahrzeugs montiert, obwohl der Rahmen der vorliegenden
Erfindung nicht von der Art und Weise abhängt, in der der DPS-Sensor 105 montiert ist.
Der DPS-Sensor 105 stellt die einem Test unterworfene Vorrichtung
(DUT, Device Under Test) dar. Der DPS-Sensor liefert Steuerungssignale
an eine (nicht veranschaulichte) elektronische Airbag-Steuerung,
die das Aufblasen des Airbags steuert.
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Ein
Positionierungssystem 114 ist in dem Innenraum des Fahrzeugs
eingebaut, wie dies in 2 dargestellt und schematisiert
in 3 veranschaulicht ist. Das Positionierungssystem 114 weist
Mechanismen zur Bewegung eines Objektes in jede der drei physikalischen
Dimensionen auf. Zu Zwecken der Veranschaulichung sind die drei
physikalischen Dimensionen durch die zugehörigen Achsen festgelegt, wobei
die Z-Achse derart definiert ist, dass sie von der Vorderseite des
Fahrzeugs (in der Nähe
des Airbags) zu der Rückseite
des Fahrzeugs (in der Nähe
des Rücksitzes)
verläuft,
die X-Achse derart definiert ist, wie sie in Seitenrichtung quer
durch das Fahrzeug von einer Seitentür zu der anderen Seitentür verläuft, und
die Y-Achse als in vertikaler Richtung von dem Fahrzeugboden zu
dem Fahrzeugdach verlaufend definiert ist. Wie am anschaulichsten
in 2 veranschaulicht, sind in dem Fahrzeug vorzugsweise eine
Y-Achsen-Schiene 113,
eine X-Achsen-Schiene 115 und eine Z-Achsen-Schiene 117 montiert,
um eine dreidimensionale Bewegung eines Insassenmodells 107 zu
fördern.
Wie am besten aus 2 ersichtlich, ist die X-Achsen-Schiene 115 fest
in dem Fahrzeug montiert, während
die Y-Achsen-Schiene 113 in Bezug auf die X-Achsen-Schiene 115 verschiebbar
montiert ist, was der Y-Achsen-Schiene 113 ermöglicht,
sich in Seitenrichtung längs
der X-Achse von einer Seite des Fahrzeugs zu der anderen zu bewegen.
Die Z-Achsen-Schiene 117 ist in Bezug auf die Y-Achsen-Schiene 113 verschiebbar montiert,
was der Z-Achsen-Schiene 117 ermöglicht, sich in vertikaler
Richtung längs
der Y-Achse zwischen dem Fahrzeugboden und dem Fahrzeugdach zu bewegen.
Eine Aktuatorstange 110 ist in Bezug auf die Z-Achsenschiene 117 in
einer Weise verschiebbar angebracht, um der Aktuatorstange 110 zu ermöglichen,
wahlweise von der Z-Achsen-Schiene 117 nach außen zu ragen
oder zurückliegend
in der Z-Achsen-Schiene 117 zu verlaufen, wodurch der Aktuatorstange 110 ermöglicht wird,
sich zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Fahrzeugs längs der
Z-Achse zu bewegen. Die Befestigung des Positionierungssystems ist
in Bezug auf einen festen Referenzpunkt in dem Fahrzeug derart geeicht,
dass das Testsystem in der Lage ist, die Position des Insassenmodels
in Bezug auf das Fahrzeug zu ermitteln. Obwohl gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
beabsichtigt ist, dass das Positionierungssystem 114 in
dem Innenraum des Fahrzeugs eingebaut ist, ist es ebenfalls möglich und
innerhalb des Rahmens dieser Erfindung, das bevorzugte Positionierungssystem 114 derart
abzuwandeln, dass es außerhalb
des Fahrzeugs montiert sein kann.
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Das
Insassenmodel 107 ist an einem Ende der Aktuatorstange 110 fest
angebracht. Das Insassenmodel ist vorzugsweise ein anthropomorphisches Dummy,
das einen menschlichen Fahrgast simuliert, kann jedoch auch durch
ein beliebiges anderes geometrisches Objekt, bspw. eine einfache
Kugel, einen Kasten oder ein beliebiges sonstiges Objekt gebildet sein,
das durch den DPS-Sensor 105 erfasst werden kann. Das Insassenmodel
kann an der Aktuatorstange in einer Weise angebracht sein, um dem
Insassenmodel zu ermöglichen,
sich nach vorne oder zu einer Seite zu neigen, um gewöhnliche
Stellungen eines menschlichen Insassen in dem Fahrzeug genauer zu
simulieren. Mit jeder der drei Schienen sind herkömmliche
Servomotoren (nicht veranschaulicht) verbunden, um das Positionierungssystem 114 zu veranlassen,
das Insassenmodel 107 in Abhängigkeit von verschiedenen
Steuerungssignalen entlang einer jeden der drei physikalischen Achsen
zu bewegen. Somit kann das Insassenmodel 107 an vielfältigen Stellen
und aus unterschiedlichen Winkeln in den Unterdrückungsbereich 103 hinein
bewegt werden. Am gewöhnlichsten
wird das Insassenmodel 107 jedoch entlang der Z-Achse in
den Unterdrückungsbereich
hinein bewegt. Die Servomotoren und die zugehörige Antriebselektronik sind
ausgewählt,
um eine annehmbare Beschleunigung und Verzögerung des Insassenmodels sowie
akzeptable Fehler bei der Position zu erreichen.
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Eine
Positionsmarkierung 109 ist an der Aktuatorstange 110 fest
angebracht, um als ein Referenzpunkt an der Aktuatorstange zu dienen.
Die Positionsmarkierung 109 wird dazu verwendet, eine Angabe über die
momentane Position des Insassenmodels 107 zu liefern. Ein
Hochgeschwindigkeits-Näherungsdetektor 111 ist
an der Z-Achsen-Schiene 117 in einer derartigen Weise verschiebbar
montiert, um detektieren zu können,
wenn die Positionsmarkierung 109 an dem Näherungsdetektor 111 vorbeizieht. Wie
nachstehend genauer erläutert,
erzeugt der Näherungsdetektor 111 ein
Zeitsteuerungsausgangssignal in Abhängigkeit von der Erfassung,
dass die Positionsmarkierung an dem Detektor 111 vorbeigekommen ist.
Der Näherungsdetektor
kann aus einer Vielfalt unterschiedlicher Sensorarten ausgewählt werden,
die zur Hochgeschwindigkeitserfassung einer Bewegung eines vorbeiziehenden
Referenzpunkts in der Lage sind. Der Näherungssensor 111 sollte
derart gewählt
werden, dass seine Reaktionszeit in Bezug auf die Reaktionszeit
des DPS-Sensors 105 nicht von Bedeutung ist. Wie nachstehend
in größerer Einzelheit
beschrieben, ist die Stelle, an der der Näherungsdetektor längs der
Z-Achsen-Schiene 117 positioniert ist, derart geeicht,
dass der Näherungsdetektor 111 in
einer Linie mit der Positionsmarkierung 109 liegt, wenn
das Insassenmodel 107 beginnt, in den Unterdrückungsbereich 103 überzugehen.
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Entsprechend
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist eine Servoverstärker- und Rückführschaltung 119 an
jedem der Servomotoren angeschlossen, die gemeinsam das Positionierungssystem 114 steuern.
Die Servoverstärker- und Rückführschaltung 119 erfüllt zwei
Funktionen. Erstens verstärkt
der Verstärkerteil
der Schaltung die Energie, die den Servomotoren zugeführt wird,
die das Positionierungssystem 114 steuern. Zweitens nimmt der
Rückführschaltungsteil
Rückführungsinformationen
von dem Positionierungssystem entgegen, die die momentane Position
einer jeden der Positionierungsschienen in Bezug aufeinander betreffen.
Die Rückführungsinformation
wird dazu verwendet, um das Positionierungssystem 14 präzise zu
steuern.
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Eine
Closed-loop-Regelungseinrichtung 121, die vorzugsweise
in einem Personalcomputer 123 angeordnet ist, kommuniziert
mit der Servoverstärker-
und Rückführschaltung 119 und
dem DPS-Sensor 105, um Motorsteuerungssignale zur Steuerung
des Positionierungssystems 114 zu erzeugen. Die Closed-Loop-Regelung 121 zeichnet auch
Daten in Bezug auf die Position und Geschwindigkeit des Insassenmodels
als auch den Zeitpunkt, an dem der DPS-Sensor 105 ein Eindringen
in den Unterdrückungsbereich
detektiert, auf. Der Personalcomputer 123, der eine anwendungsspezifische
Software anwendet, nimmt Steuerungsbefehle von einer Bedienperson
unter Verwendung herkömmlicher
Eingabevorrichtungen, wie bspw. eines Keyboards und einer Maus 125,
entgegen und liefert Ausgangsinformationen an die Bedienperson unter
Verwendung einer herkömmlichen
graphischen Anzeigevorrichtung 125. Es können Steuerungsvorrichtungen
anderer bekannter Arten anstelle eines Personalcomputers in Verbindung
mit dieser Erfindung eingesetzt werden.
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Der
Personalcomputer 123 und die anwendungsspezifische Software
kommunizieren ferner mit einer Zeitsteuerungsschnittstelle 127,
die eine Zeitdifferenz oder einen „Fehler"-Wert zwischen dem Zeitpunkt, wenn das
Insassenmodel 107 tatsächlich in
den Unterdrückungsbereich 103 eindringt,
und dem Zeitpunkt, wenn der DPS-Sensor 105 ein Eindringen
in den Unterdrückungsbereich
detektiert, misst. Um dies zu tun, misst die Zeitsteuerungsschnittstelle 127 eine
Zeitdifferenz zwischen entsprechenden Übergängen von zwei stabile Zustände aufweisenden
Spannungssignalen an den Eingangsleitungen A und B. Der Spannungspegel
an de Eingangsleitung A ändert
seinen Zustand, wenn der Näherungsdetektor 111 detektiert,
dass die Positionsmarkierung 109 an diesem vorbeizieht.
Der Spannungspegel an der Eingangsleitung B ändert seinen Zustand, wenn
der DPS-Sensor 105 detektiert, dass das Insassenmodel in
den Unterdrückungsbereich 103 übergegangen
ist. Die Änderung
des Spannungszustands an der Eingangsleitung B kann der Änderung
des Spannungszustands an der Eingangsleitung A voraus- oder nacheilen.
Die zeitliche Differenz zwischen der Änderung des Spannungszustands an
der Leitung A und an der Leitung B kennzeichnet den Fehlergrad,
der der Fähigkeit
des DPS-Sensors zur Erfassung des genauen Zeitpunkts, an dem ein
Eindringen in den Unterdrückungsbereich
auftritt, zugeordnet ist.
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Im
Betrieb wird das vorstehend beschriebene System zur Messung der
Unterdrückungsbereichsgrenze
und des mit dem DPS-Sensor 105 verbundenen Fehlergrads
wie folgt verwendet. Gewöhnlich
stellt eine Bedienperson bestimmte Setup- und Steuerungsinformationen
an die anwendungsspezifische Software, die auf dem Personalcomputer 123 abläuft, bereit.
Beispielsweise ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine
Bedienperson in der Lage, zwischen vier unterschiedlichen Funktionen
zu wählen:
(i) Setup-Wagen-Information; (ii) Manuelle Bewegung eines Insassenmodels;
(iii) Statischer Test und (iv) Dynamischer Test. Die Funktion 'Setup-Wagen-Information' ermöglicht dem
Fahrzeugführer,
fahrzeugspezifische Daten, einschließlich der Fahrzeugidentifikation
und Fahrzeugpositionsreferenzdaten, in das System einzugeben. Die Funktion 'Manuelle Bewegung' ermöglicht dem
Fahrezugführer,
einen bestimmten Koordinatensatz (für die X-, Y- und Z-Achse) einzugeben
und das Positionierungssystem 114 zu veranlassen, das Insassenmodel 107 in
diese Position zu überführen.
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Der 'Statische Test' veranlasst das Positionierungssystem 114,
das Insassenmodel 107 mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit
in den Unterdrückungsbereich
hinein zu bewegen, während
der Personalcomputer 123 und die anwendungsspezifische Software
die axialen Koordinaten des Insassenmodels 107 an dem Zeitpunkt
identifizieren, wenn dieses in den Unterdrückungsbereich 103 eindringt,
wie dies durch den DPS-Sensor 105 erfasst wird. Die identifizierten
Axialkoor dinaten werden dazu verwendet zu verifizieren, dass der
erfasste Unterdrückungsbereich
innerhalb spezifizierter Herstellungstoleranzen liegt, und den Näherungsdetektor 111 derart
zu kalibrieren, dass die Näherungsmarkierung 109 an
ihm genau in dem Zeitpunkt vorbeizieht, wenn das Insassenmodel 107 in
den Unterdrückungsbereich 103 eintritt.
Demgemäß wird der 'Statische Test' normalerweise vor
dem 'Dynamischen
Test' durchgeführt. In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung erlaubt die anwendungsspezifische Software dem Testbediener
zu veranlassen, dass mehrfache statische Tests aus unterschiedlichen
Positionen und Richtungen automatisch durchgeführt sowie die Daten abgespeichert
und in einem „Stapelverarbeitungs"-Modus analysiert
werden.
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Schließlich veranlasst
der 'Dynamische
Test' das Positionierungssystem 114,
das Insassenmodel 107 rasch in den Unterdrückungsbereich 103 hinein zu überführen, wodurch
eine Situation simuliert wird, bei der das Fahrzeug sich in einem
Bremsvorgang vor dem Aufprall, wie er einem Zusammenstoß vorausgeht,
befindet. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Bedienperson des Testsystems zwischen mehreren
Bewegungsprofilen für
das Insassenmodel 107 wählen.
Beispielsweise kann das Positionierungssystem 114 bewirken,
dass das Insassenmodel 107 mit einer konstanten Geschwindigkeit
in den Unterdrückungsbereich 103 hinein
bewegt wird, oder das Insassenmodel 107 kann mit einer
konstanten Beschleunigung in den Unterdrückungsbereich hinein bewegt
werden. Das Profil der konstanten Beschleunigung simuliert die reibungslose
Bewegung eines nicht angeschnallten Insassen, während das Fahrzeug während einer
Bremsung vor dem Aufprall eine Verzögerung erfährt. Es können auch andere Bewegungsprofile
zur Simulation un terschiedlicher Bedingungen verwendet werden. Vorzugsweise
kann die Bedienperson ferner die Spitzengeschwindigkeit des Insassenmodels
sowie die Anfangs- und Endkoordinaten des Bewegungswegs spezifizieren.
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Unabhängig von
dem speziell angewendeten Bewegungsprofil geben der Personalcomputer 123 und
die Closed-Loop-Regelungseinrichtung 121 Steuerungsbefehle
an die Servoverstärker-
und Rückführschaltung 119 ab,
die wiederum die (nicht veranschaulichten) Servomotoren ansteuert,
die die unterschiedlichen Komponenten des Positionierungssystems 114 betätigen. Das
Positionierungssystem 114 veranlasst das Insassenmodel 107,
sich in Richtung auf den Unterdrückungsbereich 103 entsprechend
einem der vorausgewählten
Bewegungsprofile zu bewegen. Wenn sich das Insassenmodel 107 in
Richtung auf den Unterdrückungsbereich 103 bewegt, überwacht
der DPS-Sensor 105 das Insassenmodel 107 und ermittelt,
wann dieses in den Untersuchungsbereich 103 hinübergeht.
Während
der gleichen Zeit erfasst der Näherungssensor 111 fortwährend, ob
die Positionsmarkierung 109 an ihm vorbeiläuft. Wenn
die Positionsmarkierung 109 an dem Näherungssensor 111 vorbeiläuft, geht
auch das Insassenmodel 107 in den Unterdrückungsbereich 103 hinüber. Als
Reaktion auf die Erfassung des Vorbeilaufens der Positionsmarkierung 109 verändert der Näherungsdetektor 111 den
Spannungszustand an der Eingangleitung A. Wenn der DPS-Sensor 105 erfasst,
dass das Insassenmodel in den Unterdrückungsbereich 103 hinübergegangen
ist, verändert dieser
den Spannungszustand an der Eingangsleitung B. Wenn sich der Spannungszustand
an der Eingangsleitung B ändert,
identifiziert die Closed-Loop-Regelungseinrichtung 121 die
Axialkoordinaten der Position des Insassenmodels. Die Zeitschnittstelle 127 berechnet
die zeitliche Differenz oder den „Fehler"-Wert zwischen den beiden Spannungszustandsänderungen.
Die Zeitsteuerungsschnittstelle 127 liefert den Fehlerwert,
während
die Closed-Loop-Regelungseinrichtung 121 Informationen über die
Insassenmodelposition an den Personalcomputer 123 liefert.
Die Informationen können durch
den Personalcomputer 123 elektronisch abgespeichert und
in vielfältigen
Formen, einschließlich über die
graphische Anzeigevorrichtung 125, gedruckte Zeichnungen
oder numerische Auflistungen, an die Bedienperson ausgegeben werden.
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Es
sind bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung offenbart. Eine Person mit gewöhnlichem
Fachwissen erkennt jedoch, dass sich innerhalb der Lehre dieser
Erfindung bestimmte Abwandlungen ergeben. Deshalb sollten die folgenden Ansprüche studiert
werden, um den wahren Schutzbereich und Inhalt der Erfindung zu
bestimmen.